JP6204971B2 - ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングするための方法およびシステム - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、ガスクロマトグラフィー質量分析データの少なくとも一部をフィルタリングする方法およびそのためのシステムに関する。より具体的には、本発明は、ガスクロマトグラフィー質量分析データの少なくとも一部をフィルタリングする方法およびそのためのシステムに関し、ここで、少なくとも１つのサンプルについて得られた、１つまたは２つ以上の溶出ピークを表すデータを含むガスクロマトグラフィーデータを提供する。

本発明の背景
ガスクロマトグラフィー質量分析法（以後、ＧＣ−ＭＳと示す）は、気液クロマトグラフィーおよび質量分析の特徴を組み合わせて試験サンプル内の異なる物質を同定する、物質同定の周知の方法である。ＧＣ−ＭＳは、一般的に広く使用され、物質同定および例えば、複数のサンプル間の比較について多くの用途を有する。

ＧＣ−ＭＳシステムまたは方法は、典型的には、複合３Ｄデータセットを作り出す。前記ＧＣ−ＭＳの処理ステップを、例えば、図１に示すとおりの４つのステップに分けてもよい。示されるのは、１つまたは２つ以上のサンプルの生ＧＣ−ＭＳデータ（典型的には、ＧＣ−ＭＳシグネチャとも称される）が得られるかまたは提供される第１ステップ１０１、その後に、溶出ピークをクロマトグラフィーデータから既知の方法により抽出してピーク抽出を行い、これにより、各溶出ピークが、例えば、保持時間、面、および／または質量スペクトルなどのその独自の特性を伴う単一化合物を表す、１つまたは２つ以上の溶出ピークを含むリストまたは他のデータ表現を得る、次のステップ１０２である。ステップ１０３では、前記抽出された溶出ピークについてフィルタリングを行ってもよい。ステップ１０４では、それらの保持時間にかかわらず、同一の化合物が各サンプル中のものであると同定とされることが保証されるように、質量分析データを使用して複数のサンプル中の構成成分を配列させる、いわゆるアラインメントを行う。これは、所定の化合物は、前記ガスクロマトグラフィープロセスにおいて、数個のサンプルについての各測定では、わずかに異なる保持時間で溶出し得るため、２つのクロマトグラフィー測定が、同一のサンプルまたは化合物についてであっても、完全に同一であることは決してないかまたは極めて稀であることによるものである。アラインメントの後、前記ＧＣ−ＭＳの結果が、ステップ１０５で利用可能となる。

呼気の分析は、関心の増大する領域、ならびに例えば、健康および疾患領域内での使用の増大する領域である。例えば、生体サンプルとして呼吸を使用することは、呼吸収集は比較的安価に容易に実施でき、非侵襲的であるため、魅力的である。ＧＣ−ＭＳを使用して、呼気を分析してもよい。呼気の分析に使用可能な化学分析法の他の例は、例えば、飛行時間型質量分析（ＴＯＦ−ＭＳ）およびイオン移動度分光分析（ＩＭＳ）である。

例えば、いわゆる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が、皮膚、尿、便から、および中でも注目すべき呼気を介して排せつされる。肺由来のものに加え、ＶＯＣはまた、体内中の、生理学的、病理学的または病原菌関連の生化学プロセスを反映する血液から生じる。したがって、呼気分析により、体内のあらゆる場所での疾患プロセスの代謝フィンガープリントが可能となり得る。また、呼気分析を使用して、疾患プロセスの代謝フィンガープリント以外のことに使用してもよい。

しかしながら、例えば、呼吸などの複雑な混合物のＧＣ−ＭＳデータの分析は、明白または直接的ではない。さらに、呼気を分析する場合には、各サンプルは、典型的に、数百ほどのピークを含むため、迅速なアラインメント法の必要性がある。

さらに、既知のピーク抽出法は、極めて感度が高く、これは当然良いことであるが、またそれゆえに、構成成分にあまり関係しない、多くの「偽」ピークを派生させ得る。

ＧＣ−ＭＳ分析のための、現在商業的に入手可能なソフトウェアツールは、一般的に、例えば、複雑な呼気などの複雑な混合物用に設計されておらず、さらに、一般的には、ユーザには、前記データがどのように処理されているのか透過的でない。さらに、ＧＣ−ＭＳ分析のための、現在商業的に入手可能なソフトウェアツールの少なくともいくつかは、前記アラインメントステップを改善するために、前記抽出されたピークにフィルタリングを適用するが、これは、たいていは、単に閾値を適用することによって幾分粗い方法でなされ、このフィルタリングの物理的な意義を不明確にする。いくつかのツールにおいては、前記フィルタリングについては、全く記載されないかまたは考慮されず、ユーザは、これにより前記データに何が起こっているのかということを、単に知らない。それにより前記データ分析の質が低下する。

米国特許出願公開第２００６／０１２５８２６号明細書は、ＧＣおよびＭＳにより作り出された相関データおよび表示データのためのシステムおよび方法を開示する。例えば、抽出されたイオンフィルタ、抽出されたスペクトルフィルタ、およびサーチエンジンフィルタなどのような、表示されたデータをフィルタリングするためのフィルタが開示され、ここで、前記サーチエンジンフィルタを使用して、前記サーチエンジンにより検索された（returned by）マッチングするスペクトルの前記リストを狭める。

米国特許出願公開第２００６／０１２５８２６号明細書 米国特許第８０１７９０８号明細書 米国特許出願公開第２００８／０１２８６０７号明細書

構成成分同定および複数のサンプル間の比較に使用できる、信頼できるアラインメントされたピークリストおよび他の好適なデータ構造を提供することが有利である。また、処理される前記データの減少を可能にすることが望ましい。一般に、本発明は、好ましくは、１つまたは２つ以上の上記の欠点を、単体でまたはあらゆる組み合わせて、軽減するか、緩和するか、または排除することを追求する。特に、少なくともある程度、従来技術の上記の問題および／または他の問題の１つまたは２つ以上を解決する方法を提供することが、本発明の目的であってもよい。

１または２以上のこれらの懸案事項により良好に対処するために、本発明の第１の側面において、分光ＧＣ−ＭＳデータ（spectrometry GC−MS data）の少なくとも一部をフィルタリングする方法を示し、前記方法は、少なくとも１つのサンプルについて得られた、１つまたは２つ以上のガスクロマトグラフィーの溶出ピークを表すデータを含む、ガス混合物についてのガスクロマトグラフィー質量分析データを提供すること、および前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングしてデータ量を減少させることであって、ここで、前記フィルタリングは、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータを考慮することを含むこと、を含む。前記方法は、ディスプレイに、決定ラインまたは面の表現を表示することであって、前記決定ラインまたは面は、フィルタリング後に維持されるものと除去されるものとの間の前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの線形または非線形境界線を例示すること、およびユーザによりなされた、フィルタリング方法の選択を登録して前記選択されたフィルタリング方法に関連する前記決定ラインまたは面を、前記ユーザに提示すること、をさらに含む。

このようにして、信頼できない溶出ピークを、データ量を減少させる、目的にかなったやり方で除去し、例えば、処理時間をスピードアップし、また前記データ品質を改善する、その後のアラインメントプロセスに使用する。ユーザは、前記ユーザに透過的な前記データ処理またはフィルタリングを作製し、さらに適用するフィルタリング方法の実用可能な選択をサポートする前記ＧＣ−ＭＳデータに、所定のフィルタリング方法が実際に何の効果を有するであろうかを容易に確かめ得る。

一態様において、前記方法は、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データを、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータとともに、ディスプレイに表示することを含む。

このようにして、ユーザに容易に、前記ＧＣ−ＭＳデータの視覚表現を、適用するフィルタリング方法の実用可能な選択を可能にする、予備決定された真および偽陽性とともに提示してもよい。

一態様において、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの前記フィルタリングは、以下：
− フィルタリング後に、全ての真陽性および前記真陽性に関連するデータが残る条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− 全ての偽陽性および前記偽陽性に関連するデータを除去する条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− ユーザにより選択された少なくとも２つの閾値を使用して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、それぞれは、予備選択されたパラメータについてのものであり、前記フィルタリングにより、それぞれの関連するパラメータについてのそれぞれの閾値より低い、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データが棄てられるものであること；
− 統計学的分析または数学的分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− ２つまたは３つ以上のクラスについての線形判別分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること；および
− ２つまたは３つ以上のクラスについての非線形統計分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること、
からなる群から選択されるフィルタリング方法を含む。

このようにして、１つまたは２つ以上の効率的なフィルタリング方法が、所定のまたは異なる必要性に適合されて、提供される。

一態様において、前記ガス混合物は、呼気を含む。

別の側面によれば、本発明はまた、ガスクロマトグラフィー質量分析データの少なくとも一部をフィルタリングするためのシステムに関し、前記システムは：データ量を減少させるために、ガス混合物についてガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングするのに適合された処理ユニット、少なくとも１つのサンプルについて得られた、１つまたは２つ以上のガスクロマトグラフィー溶出ピークを表すデータを含む、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データを含み、ここで、前記フィルタリングは、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータを考慮することを含む。前記システムは、ディスプレイに、決定ラインまたは面の表現を表示することであって、前記決定ラインまたは面は、フィルタリング後に維持されるものと除去されるものとの間の前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの線形または非線形境界線を例示すること、およびユーザによりなされた、フィルタリング方法の選択を登録して前記選択されたフィルタリング方法に関連する前記決定ラインまたは面を、前記ユーザに提示すること、にさらに適合されている。

前記システムおよびその態様は、前記方法およびその態様に対応し、同様の理由で同様の利点を有する。

一般に、本発明の種々の側面を、本発明の範囲内で可能なあらゆる方法で結び付けて連結してもよい。これらおよび本発明の他の側面、特長および／または利点は、本明細書において以降に記載する態様から明らかであり、本明細書において以降に記載する態様を参照して明らかにされるであろう。

本発明の態様を、ほんの一例として、以下の図面を参照して記載する。

図１は、ＧＣ−ＭＳデータのための処理方法を図示し； 図２は、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部においてフィルタリングする方法の一態様を図示し； 図３ａは、選択された異なるフィルタおよび例示されるその対応する決定ラインを、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部でフィルタリングする前記方法の一態様の典型的なユーザインターフェースを図示し； 図３ｂは、選択された異なるフィルタおよび例示されるその対応する決定ラインを、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部でフィルタリングする前記方法の一態様の典型的なユーザインターフェースを図示し； 図３ｃは、選択された異なるフィルタおよび例示されるその対応する決定ラインを、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部でフィルタリングする前記方法の一態様の典型的なユーザインターフェースを図示し； 図３ｄは、選択された異なるフィルタおよび例示されるその対応する決定ラインを、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部でフィルタリングする前記方法の一態様の典型的なユーザインターフェースを図示し； 図４は、前記ＧＣ−ＭＳデータの３Ｄ表現を示す、図３ａ〜３ｄの前記典型的なユーザインターフェースを図示し； 図５は、図３ａ〜３ｄおよび４のものとは異なるパラメータによるＧＣ−ＭＳデータを表示する、図３ａ〜３ｄおよび４の前記ユーザインターフェースを図示し； 図６は、他の異なるパラメータによるＧＣ−ＭＳデータを表示する、図３ａ〜３ｄ、４および５の前記ユーザインターフェースを図示し； 図７は、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部でフィルタリングするためのシステムの一態様を図示する。

態様の説明
本発明の態様を、図２に図示し、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部でフィルタリングする方法の一態様を例示する。

前記方法は、ステップ２０１でスタートし、または開始され、抽出された溶出ピークの形態での得られたＧＣ−ＭＳデータを、ユーザに、好適なディスプレイに、例えば、図３ａ〜３ｄおよび４〜６における３０１などにより例示されるような２Ｄまたは３Ｄのいずれかで、または他のあらゆる好適な方法で表示するステップ２０２へ進む。前記ＧＣ−ＭＳデータを、所定のサンプルについて、ＧＣ−ＭＳシステムを使用してあらゆる好適な方法で得てもよい。前記サンプルは、例えば、呼気などであってもよいが、また、ＧＣ−ＭＳシステム中で分析される、あらゆる他のガスまたはガス混合物であることができる。

ステップ２０３で、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータを提供して、前記ＧＣ−ＭＳデータとともに表示する。

予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータを、例えば、データライブラリ中にまたは他の好適な方法で保存するなどしてもよい。偽陽性および／または真陽性についての前記データを、例えば、より単純なガス混合物などについての、例えば、先の分析に基づいて決定するなどして、次いでその後の使用のために保存してもよい。

一例として、図３ａ〜３ｄおよび４〜６は、偽陽性および真陽性とともに前記ＧＣ−ＭＳデータを表示する異なる方法を例示する（それぞれ３０１、３０５および３０４である）。

ステップ２０２および２０３を、単一ステップとして行ってもよいことが理解されなければならない。

ステップ２０４では、フィルタリングする方法が、前記ユーザによって、例えば、利用可能なフィルタリング方法の中などで選択される。前記ユーザが、フィルタリング方法を選択した後、線形または非線形決定ラインまたは面（前記データが、２Ｄまたは３Ｄのいずれで表示されるかによる）を、前記ＧＣ−ＭＳデータならびに前記偽陽性および真陽性とともに表示する。前記決定ラインまたは面は、前記選択されたフィルタリング方法によるフィルタリング後に前記ＧＣ−ＭＳデータの維持されるものと除去されるものとの間の前記ＧＣ−ＭＳデータの境界線を例示する。

これにより、前記ユーザに、前記選択されたフィルタを適用した後に、何のデータが除去され、何のデータが維持されるかの、目的にかなったやり方での有益なフィードバックが提供される。

前記ユーザは、異なるフィルタから選択してもよく、関連する決定ラインまたは面を提示されてもよく（すなわち、前記方法がステップ２０４の前にループバックする）、これにより、特定のフィルタが前記ＧＣ−ＭＳデータで有する前記正確な効果をより良好に確かめることができ、使用するフィルタの実用可能な選択をより良好にすることができる。代替的態様において、ステップ２０４が必要でない場合には、唯一の予備決定フィルタを使用し得ることが理解されなければならない。

前記利用可能なフィルタは、別の適切な部分を維持しながら、前記ＧＣ−ＭＳデータの適切な部分を除去する、あらゆる好適なフィルタを含んでもよい。例としては、例えば、ユーザ入力値に基づくフィルタ、統計学的分析または数学的分析に基づくフィルタ（例えば、線形判別分析（ＬＤＡ）、非線形統計法などに基づくフィルタなど）、前記真陽性により定義されるかまたは関連する面積内にある前記ＧＣ−ＭＳデータのみを保存する「厳格な（strict）」フィルタ（例えば、前記真陽性について派生した線形回帰ラインにより定義されるものなど）、前記偽陽性により定義されるかまたは関連する面積内にある前記ＧＣ−ＭＳデータを排除する「寛容な（tolerant）」フィルタ（例えば、前記偽陽性について派生した線形回帰ラインにより定義されるものなど）、それらの組み合わせおよび／またはあらゆる他の好適なタイプのフィルタなどである。

前記「厳格な」フィルタは、前記真陽性のみを必要とする一方で、前記「寛容な」フィルタは、前記偽陽性のみを必要とする。前記「厳格な」フィルタは、より「積極的」であり、前記「寛容な」フィルタより多くのデータを除去するが、いくつかの（現在のところ未知の）真陽性を除去し得る。一方で、前記「寛容な」フィルタは、より「消極的」であるが、いくつかの（現在のところ未知の）偽陽性を残し得る。統計学的分析または数学的分析を使用するフィルタは、真および偽陽性の両方またはそれらのいずれか一方を使用してもよい。フィルタは、例えば、１つまたは２つ以上の存在量（abundance）、純度、信号雑音比（ＳＮＲ）、幅、量、モデルなどのような前記ＧＣ−ＭＳデータの１つまたは２つ以上のパラメータをフィルタリングする。これらのフィルタのいくつかを、以下の図面に関連して、より詳細に説明する。

使用するフィルタを、前記ユーザにより、例えば、１つまたは２つ以上のフィルタの前記決定ラインまたは面を確かめた後などに選択し、前記フィルタリング方法を前記ＧＣ−ＭＳデータで行い、前記ＧＣ−ＭＳデータの一部を除去し、これにより、その後のアラインメントプロセス（図１のステップ１０４参照）をより簡易におよびより迅速にし、またノイズおよび望ましくないデータを除去する。数多くのフィルタを容易に選択できることにより、およびその対応する決定ラインまたは面が示されることにより、より容易にどのフィルタが所定の状況および／または使用のために最良に使用できるかについて、ユーザは、意図的な決断ができるようになる。さらに、所定のフィルタが、フィルタされる前記データについてどの効果を有するかが、ユーザには容易に透過的である。

代替的態様において、前記ユーザは、どのフィルタを使用するかを選択することに関与しないが、むしろ、例えば、「厳格な」または「寛容な」などの予備決定されたフィルタを、あるいは好ましくは、例えば、より自動化されたプロセス用ＬＤＥに基づくフィルタなどの、統計学的分析または数学的分析に基づくフィルタを使用する（これにより、ステップ２０４は必要ではなくなる）。前記ユーザには、フィルタリング後に前記データに何が起こるであろうかを知るための前記決定ラインまたは面がなお示され得るが、これ（ステップ２０５）はまた省略されてもよい。別の代替として、前記ユーザには、いかなる情報も表示せず（これにより、ステップ２０２、２０３、２０４および潜在的にステップ２０５は必要ではなくなる）、ユーザの知識および関与はないが、なおより自動化されたプロセスを提供する。

さらなる詳細、変形、および側面を、他の図面に関連して説明する。

図３ａ〜３ｄは、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部を、選択された異なるフィルタおよび例示するそれらの対応する決定ラインでフィルタリングする、本方法の一態様の典型的ユーザインターフェースを図示する。前記同一の得られた、または生ＧＣ−ＭＳデータを示し、これらの図面において使用する。

図３ａは、ユーザに、好適なディスプレイに、この場合には「モデル」および「純度」である、前記複数次元データであるＧＣ−ＭＳデータの、選択された２つのパラメータによる２Ｄで、抽出された溶出ピークの形態の複数のサンプルについて、得られたＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を表示する領域を含む典型的ユーザインターフェースを図示する。前記複数次元データであるＧＣ−ＭＳデータをまた、３Ｄで示してもよい（選択された３つのパラメータによる、例えば、図４などに示されるもの）。前記パラメータ「モデル」は、合計イオンカウント（クロマトグラフピーク）の数に一致する形状のイオンの数を表す。前記パラメータ「純度」は、前記簡略化された構成成分に属する、所定の構成成分の最大強度スキャンでの前記合計イオンカウントのパーセンテージを表し、これは、まず所定の構成成分に関連する全ての前記イオンを抽出して、次いでそれらを加算して前記構成成分の前記イオンシグナル合計量をもたらすことにより決定してもよい。

前記ユーザは、適切な選択領域（３０２）で、前記得られたＧＣ−ＭＳデータがどのパラメータにより表示されるかを選択してもよい。

前記得られたＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を、予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピーク（３０４）を表す予備決定されたデータおよび／または予め偽陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータとともに示し、これらのタイプのうち１つのみを示してもよい。

さらに示すのは、どのフィルタリング方法を考慮すべきかを選択することについての領域（３０３）である。この特定の図面において、前記ユーザは、「厳格な」フィルタを選択し、前記対応する決定ライン（３０６）を前記ＧＣ−ＭＳデータ（３０１）について表示し、これにより、前記ユーザは、前記フィルタがいったん適用されたときの前記ＧＣ−ＭＳデータ（３０１）についての前記フィルタの前記効果を容易に確かめることができる。前記決定ライン（３０６）の下の前記ＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を、前記選択されたフィルタリング方法によるフィルタリングの間に除去する。前記決定ライン（３０６）を、この場合においては、前記真陽性についての、派生した線形回帰ラインに垂直であると決定してもよい。代替的に、他の、例えば、非線形の、決定ラインを使用してもよい。

また示されるのは、前記フィルタを適用することにより除去されたデータ量であり；この場合には、７６．９４４１％である、データ量を有意に減少させ、これにより、あらゆるその後のアラインメントプロセスをスピードアップする。前記減少％により、いくつかの計算を伴うため、この特定の例においては、所定のフィルタを選択することにより自動的にアップデートされないが、この場合においては、「分類を適用」に指定されたボタンを押すというさらなる動作が必要であることに留意すべきである。

図３ｂは、得られたＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を表示する領域を含む典型的ユーザインターフェースを図示する。前記ユーザインターフェースおよび前記データは、別のフィルタリング方法およびこれによる異なる決定ライン（３０６）が選択されたことを除いて、図３ａのものに対応する。この特定の図面において、前記ユーザは、「寛容な」フィルタを選択した。この図面は、７６．９４４１％が除去されるが、それが前記「分類を適用」ボタンがまだ選択されていないことによるものであることを示す。前記「寛容な」フィルタについての前記データ減少は、より少ないであろう。

図３ｃは、得られたＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を表示する領域を含む典型的ユーザインターフェースを図示する。前記ユーザインターフェースおよび前記データは、別のフィルタリング方法およびこれによる異なる決定ライン（３０６）が選択されたことを除いて、図３ａおよび３ｂのものに対応する。この特定の図面において、前記ユーザは、前記フィルタについて「マニュアル設定」を選択し、この特定の例において「純度」について８０、および「モデル」について１０００である、各表示されたパラメータについての閾値をマニュアルで与えた。第３の（表示されない）パラメータに関する第３の閾値は３＾７にセットされるが、２Ｄで表示されるデータに関しては、この閾値は使用されない。示した例においては、前記決定ラインの全てのデータを、前記フィルタリングして前記データの８３．９０１８％を除去することにより除去する。

図３ｄは、得られたＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を表示する領域を含む典型的ユーザインターフェースを図示する。前記ユーザインターフェースおよび前記データは、別のフィルタリング方法およびこれによる異なる決定ライン（３０６）が選択されたことを除いて、図３ａ〜３ｃのものに対応する。この特定の図面において、前記ユーザは、この特定の例であるＬＤＡにおいて、前記ＧＣ−ＭＳデータ（３０１）の統計学的分析を使用するフィルタを選択した。再び、この図面は、７６．９４４１％が除去されるが、それが前記「分類を適用」ボタンがまだ選択されていないことによるものであることを示す。前記ＬＤＡフィルタについての前記データ減少は、前記「寛容な」フィルタより多く、前記「厳格な」フィルタより少ないであろう。

図４は、ＧＣ−ＭＳデータ（３０１）の３Ｄ表現を示す図３ａ〜３ｄの前記典型的ユーザインターフェースを図示する。前記ユーザインターフェースおよび前記データは、前記ＧＣ−ＭＳデータ（３０１）が３Ｄで示され、前記ユーザが、前記第３軸に別のパラメータ「ＳＮＲ」を選択したことを除いて、図３ａ〜３ｃのものに対応する。したがって、決定面（３０４）を、決定ラインの代わりに示す。前記パラメータ「ＳＮＲ」は、信号対ノイズ合計値を、構成成分中の全てのイオンを利用することにより測定されたとおりに表す。ここで、前記ＬＤＥフィルタを、３次元またはクラスを考慮して選択した。前記特定に示した例において、前記データの７６．８０７６％が除去される。

図５は、図３ａ〜３ｄおよび４におけるものとは異なるパラメータのＧＣ−ＭＳデータを表示する、図３ａ〜３ｄおよび４の前記典型的ユーザインターフェースを図示する。この例において、前記得られたＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を、「存在量」および「ＳＮＲ」である、選択された２つのパラメータにより表示する。前記パラメータ「存在量」は、ピーク中に測定されるイオンカウント合計を表す。

図６は、図３ａ〜３ｄ、４および５におけるものとは別に異なるパラメータのＧＣ−ＭＳデータを表示する、図３ａ〜３ｄ、４および５の前記典型的ユーザインターフェースを図示する。この例において、前記得られたＧＣ−ＭＳデータ（３０１）を、「量」および「幅」である、選択された２つのパラメータにより表示する。前記パラメータ「量」は、前記クロマトグラム全体についての前記イオンカウント合計に関連する前記ピークの面積を表し、一方で、前記パラメータ「幅」は、前記クロマトグラフ構成成分ピークの最大高さの半分での全幅を表す。

このようにして、ユーザは、異なるタイプのフィルタリングおよびパラメータを選択して、前記選択されたフィルタが有するであろう前記データについての効果を確かめてもよい。さらに、例として、研究フェーズの間、ユーザは、例えば、まず前記データのより深い理解が達成されるまで、前記より「寛容な」フィルタを使用して、これにより、その後、例えば、「厳格な」または「マニュアル設定」を使用してもよい。

図５および６において、前記ＧＣ−ＭＳデータ（３０１）のみとして、決定ラインを示さず、前記真および偽陽性（３０１；３０４；３０５）を可視化する。

前記示したユーザインターフェースは、ユーザインターフェースの単なる一例であって、多数の他のユーザインターフェース設計を本発明で使用できることが十分に理解されるべきである。

図７は、ＧＣ−ＭＳデータの少なくとも一部でフィルタリングするためのシステムの一態様を例示する。前記システム７００は、１つまたは２つ以上のコミュニケーションおよび／またはデータバス７０２を介してメモリおよび／またはストレージ７０３に接続された、少なくとも１つの処理ユニット７０１、例えば、ネットワークを介して通信するためなどの任意のコミュニケーション要素７０４、インターネット、Ｗｉ−Ｆｉ接続および／またはその他、ならびにディスプレイ７０５を含む。前記システム７００は、例えば、ＰＣ、ワークステーション、ラップトップ、タブレットなどのほぼ標準的なコンピュータシステムであってもよいが、好適には、本明細書を通して種々の態様で記載したとおりの前記方法または手法、および同様の効果および利点を達成するそれらの変形を行うためにプログラムされていてもよい。

本発明を、前記図面および前述の説明において詳細に例示し、記載してきた一方で、かかる例示および説明は、例示的または典型的であるとみなされるべきであり、限定的であるとみなされるべきではなく；本発明は、前記開示された態様に限定されない。前記開示された態様への他の変形を、前記図面、前記開示、および添付の特許請求の範囲の研究から、特許請求の範囲に記載された発明を実践する当業者は、理解して達成することができる。前記特許請求の範囲において、用語「含む（comprising）」は、他の要素またはステップを排除せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数を排除しない。単一プロセッサまたは他のユニットが、前記特許請求の範囲に記載された複数の項目の機能を満たしてもよい。特定の手段が互いに異なる従属項において記載されたという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。コンピュータプログラムを、例えば、他のハードウエアの一部とともにまたは一部として供給される、光学記憶媒体または固体状態媒体などの好適な媒体に、記録してもよい／配信してもよいが、また、例えば、インターネットまたは他の有線もしくは無線遠隔通信システムなどを介して他の形態で配信してもよい。前記特許請求の範囲におけるあらゆる参照記号は、本発明の範囲を限定するものとみなされてはならない。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様１〕
ガスクロマトグラフィー質量分析データの少なくとも一部をフィルタリングする方法であって、前記方法は、以下：
− 少なくとも１つのサンプルについて得られた、１つまたは２つ以上のガスクロマトグラフィーの溶出ピークを表すデータを含む、ガス混合物についてのガスクロマトグラフィー質量分析データを提供すること、および
− 前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングしてデータ量を減少させることであって、ここで、前記フィルタリングは、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータを考慮することを含むこと、
を含む、方法。
〔態様２〕
前記方法が、以下：
− 前記ガスクロマトグラフィー質量分析データを、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータとともに、ディスプレイに表示すること、
を含む、態様１に記載の方法。
〔態様３〕
前記方法が、以下：
− ディスプレイに、決定ラインまたは面の表現を表示することであって、前記決定ラインまたは面は、フィルタリング後に維持されるものと除去されるものとの間の前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの線形または非線形境界線を例示すること、
を含む、態様１または２に記載の方法。
〔態様４〕
前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの前記フィルタリングが、以下：
− フィルタリング後に、全ての真陽性および前記真陽性に関連するデータが残る条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− 全ての偽陽性および前記偽陽性に関連するデータを除去する条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− ユーザにより選択された少なくとも２つの閾値を使用して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、それぞれは、予備選択されたパラメータについてのものであり、前記フィルタリングにより、それぞれの関連するパラメータについてのそれぞれの閾値より低い、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データが棄てられるものであること；
− 統計学的分析または数学的分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− ２つまたは３つ以上のクラスについての線形判別分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること；および
− ２つまたは３つ以上のクラスについての非線形統計分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること、
からなる群から選択されるフィルタリング方法を含む、態様１〜３のいずれか一項に記載の方法。
〔態様５〕
前記方法が、以下：
− ユーザによりなされた、フィルタリング方法の選択を登録し、前記選択されたフィルタリング方法に関連する前記決定ラインまたは面を、前記ユーザに提示すること、
を含む、態様３または４に記載の方法。
〔態様６〕
前記ガス混合物が、呼気を含む、態様１〜５のいずれか一項に記載の方法。
〔態様７〕
ガスクロマトグラフィー質量分析データの少なくとも一部をフィルタリングするためのシステムであって、前記システムは：
− データ量を減少させるために、ガス混合物についてガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングするのに適合された処理ユニット、少なくとも１つのサンプルについて得られた、１つまたは２つ以上のガスクロマトグラフィー溶出ピークを表すデータを含む、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データを含み、ここで、前記フィルタリングは、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータを考慮することを含む、
システム。
〔態様８〕
前記システムが：
− 前記ガスクロマトグラフィー質量分析データを、ディスプレイに、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す予備決定されたデータとともに表示する、
ように適合された、態様７に記載のシステム。
〔態様９〕
前記システムが：
− ディスプレイに、決定ラインまたは面の表現を表示し、前記決定ラインまたは面は、フィルタリング後に、維持されたものと除去されたものとの間の前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの線形または非線形境界線を例示する、
ように適合された、態様７または８に記載のシステム。
〔態様１０〕
ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングするように適合された前記処理ユニットが、以下：
− フィルタリング後に、全ての真陽性および前記真陽性に関連するデータが残る条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− 全ての偽陽性および前記偽陽性に関連するデータを除去する条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− ユーザにより選択された少なくとも２つの閾値を使用して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、それぞれは、予備選択されたパラメータについてのものであり、前記フィルタリングにより、それぞれの関連するパラメータについてのそれぞれの閾値より低い、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データが棄てられるものであること；
− 統計学的分析または数学的分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
− ２つまたは３つ以上のクラスについての線形判別分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること；および
− ２つまたは３つ以上のクラスについての非線形統計分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つのまたは溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること、
からなる群から選択されるフィルタリング方法により、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングするように適合されている、態様７〜９のいずれか一項に記載のシステム。
〔態様１１〕
前記システムが、ユーザによりなされた、フィルタリング方法の選択を登録して前記選択されたフィルタリング方法に関連する前記決定ラインまたは面を、前記ユーザに提示するように適合された、態様９または１０に記載のシステム。
〔態様１２〕
前記ガス混合物が、呼気を含む、態様７〜１１のいずれか一項に記載のシステム。

Claims (8)

1. ガスクロマトグラフィー質量分析データの少なくとも一部をフィルタリングする方法であって、前記方法は、以下：
   − 少なくとも１つのサンプルについて得られた、１つまたは２つ以上のガスクロマトグラフィーの溶出ピークを表すデータを含む、ガス混合物についてのガスクロマトグラフィー質量分析データを提供すること、
   − 前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの一部を除去してデータ量を減少させるフィルタリングに関し、フィルタリング後に維持されるものと除去されるものとの間の前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの線形または非線形境界線を示す決定ラインまたは面の表現をディスプレイに表示することであって、ここで、前記決定ラインまたは面は、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータを考慮に入れて決定される、こと、
   − ユーザによりなされた、フィルタリング方法の選択を登録すること、および
   − 前記フィルタリングを実行すること
   を含む、方法。
2. 前記方法が、以下：
   − 前記ガスクロマトグラフィー質量分析データを、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータとともに、ディスプレイに表示すること、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの前記フィルタリングが、以下：
   − フィルタリング後に、全ての真陽性および前記真陽性に関連するデータが残る条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
   − 全ての偽陽性および前記偽陽性に関連するデータを除去する条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
   − 少なくとも２つのパラメータのそれぞれについてユーザにより選択された閾値を使用して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、前記フィルタリングにより、それぞれの関連するパラメータについてのそれぞれの閾値より低い、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データが棄てられるものであること；
   − ２つまたは３つ以上のクラスについての線形判別分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること；および
   − ２つまたは３つ以上のクラスについての非線形統計分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること、
   からなる群から選択されるフィルタリング方法を含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記ガス混合物が、呼気を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. ガスクロマトグラフィー質量分析データの少なくとも一部をフィルタリングするためのシステムであって、前記システムは：
   − ガス混合物についてガスクロマトグラフィー質量分析データの一部を除去してデータ量を減少させるフィルタリングを実行するのに適合された処理ユニットであって、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データは、少なくとも１つのサンプルについて得られた、１つまたは２つ以上のガスクロマトグラフィー溶出ピークを表すデータを含み、
   前記システムは、
   − 予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータを考慮して、フィルタリング方法に関連付けられる決定ラインまたは面の表現を決定し、ディスプレイに、前記決定ラインまたは面の表現を表示することであって、前記決定ラインまたは面は、フィルタリング後に維持されるものと除去されるものとの間の前記ガスクロマトグラフィー質量分析データの線形または非線形境界線を示すこと、および
   − ユーザによりなされた、フィルタリング方法の選択を登録して前記選択されたフィルタリング方法に基づき、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングしてデータ量を減少させること、
   に適合されている、システム。
6. 前記システムが：
   − 前記ガスクロマトグラフィー質量分析データを、ディスプレイに、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータおよび／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す予備決定されたデータとともに表示する、
   ように適合された、請求項５に記載のシステム。
7. ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングするように適合された前記処理ユニットが、以下：
   − フィルタリング後に、全ての真陽性および前記真陽性に関連するデータが残る条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
   − 全ての偽陽性および前記偽陽性に関連するデータを除去する条件でデータを除去して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすること；
   − 少なくとも２つのパラメータのそれぞれについてユーザにより選択された閾値を使用して、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、前記フィルタリングにより、それぞれの関連するパラメータについてのそれぞれの閾値より低い、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データが棄てられるものであること；
   − ２つまたは３つ以上のクラスについての線形判別分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること；および
   − ２つまたは３つ以上のクラスについての非線形統計分析に基づいて、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングすることであって、ここで、予め偽陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、一方の予備決定クラスに属し、および／または予め真陽性であると決定された１つまたは２つ以上の溶出ピークを表す前記予備決定されたデータが、異なる予備決定クラスに属すること、
   からなる群から選択されるフィルタリング方法により、前記ガスクロマトグラフィー質量分析データをフィルタリングするように適合されている、請求項５または６に記載のシステム。
8. 前記ガス混合物が、呼気を含む、請求項５〜７のいずれか一項に記載のシステム。

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