(57)【要約】  光学画像形成部（２３）は試料（Ｓ）の表面を撮影することで得られたデータに基づいて関心領域に対応する光学画像を形成し、イメージング画像作成部（２２）は関心領域内の各測定点に対して得られたマススペクトルデータに基づいて指定されたm/z値のイオンの空間分布を示すイメージング画像を作成する。画像重合せ処理部（２５）はユーザに指示に応じて、光学画像と所定のm/z値のイメージング画像を重ね合わせた画像を作成し、表示処理部（２６）はその画像を表示部（６）の画面に表示する。ユーザが所定の操作を行うと、表示処理部（２６）は光学画像の明るさ及びコントラストを調整するための設定画面を表示し、該画面での操作に応じて画像パラメータ調整部（２４）は重合せ画像における光学画像の明るさ及びコントラストをイメージング画像とは独立に変更する。これにより、撮影された光学画像が明るすぎる場合でも、成分の空間分布などが見やすい重合せ画像を表示することができる。
2018037570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料上の光学画像を示すデータを取得する撮像部と、試料上の２次元領域における特定の一又は複数の質量電荷比を有するイオンの強度分布を示すデータを取得する質量分析部と、を含むイメージング質量分析装置で得られたデータを処理するイメージング質量分析データ処理装置であって、
a)光学画像データに基づいて光学画像を形成する光学画像形成部と、
b)質量分析データに基づいて特定の一若しくは複数の質量電荷比又は質量電荷比範囲におけるイオンの強度分布を反映したイメージング画像を作成するイメージング画像作成部と、
c)前記光学画像形成部で形成される光学画像の明るさ及び／又はコントラストを調整する画像調整部と、
d)同じ領域に対する前記画像調整部による調整後の光学画像と前記イメージング画像作成部で作成されたイメージング画像とを重ね合わせた画像を作成し表示部の画面上に表示する重合せ画像表示処理部と、
を備えることを特徴とするイメージング質量分析データ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のイメージング質量分析データ処理装置であって、
前記光学画像の明るさ及び／又はコントラストをユーザが調整するための調整操作部をさらに備え、
前記画像調整部は、前記調整操作部による操作に応じて光学画像の明るさ及び／又はコントラストを調整することを特徴とするイメージング質量分析データ処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載のイメージング質量分析データ処理装置であって、
前記調整操作部は、明るさ及び／又はコントラストを調整するためのＧＵＩ部品又は調整値を数値入力する入力ボックスの少なくとも一方を含む操作画面を表示部の画面上に表示するとともに、その表示に対応した入力操作を受け付けるものであることを特徴とするイメージング質量分析データ処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載のイメージング質量分析データ処理装置であって、
前記調整操作部における操作画面と前記重合せ画像表示処理部により作成される重合せ画像とを表示部の同じ画面上の異なる領域に表示すること特徴とするイメージング質量分析データ処理装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載のイメージング質量分析データ処理装置であって、
前記イメージング画像作成部は、指定された質量電荷比におけるイメージング画像を作成するとともに、さらに指定された複数の質量電荷比におけるイメージング画像を重ね合わせた重合せイメージング画像を作成するものであり、
前記調整操作部は、イメージング画像毎の表示色をユーザがそれぞれ指定する機能を有し、前記画像調整部は、前記調整操作部による指定に応じて重合せイメージング画像における各イメージング画像の表示色を変更する機能を有すること特徴とするイメージング質量分析データ処理装置。
【請求項６】
試料上の光学画像を示すデータを取得する撮像部と、試料上の２次元領域における特定の一又は複数の質量電荷比を有するイオンの強度分布を示すデータを取得する質量分析部と、を含むイメージング質量分析装置で得られたデータを処理するイメージング質量分析データ処理装置であって、
a)光学画像データに基づいて光学画像を形成する光学画像形成部と、
b)質量分析データに基づいて特定の一若しくは複数の質量電荷比又は質量電荷比範囲におけるイオンの強度分布を反映したイメージング画像を作成するイメージング画像作成部と、
c)前記光学画像形成部により形成される光学画像の色に応じて前記イメージング画像作成部で作成されるイメージング画像の表示色を調整する、又は前記イメージング画像作成部で作成されるイメージング画像の表示色に応じて前記光学画像形成部により形成される光学画像の色を調整する画像色調整部と、
d)同じ領域に対する、前記画像色調整部により色が調整された光学画像と前記イメージング画像作成部で作成された前記イメージング画像、又は、前記画像色調整部により表示色がイメージング画像と前記光学画像形成部により形成される光学画像、を重ね合わせた画像を作成し表示部の画面上に表示する重合せ画像表示処理部と、
を備えることを特徴とするイメージング質量分析データ処理装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のイメージング質量分析データ処理装置であって、
前記イメージング画像作成部は、質量分析データを統計処理することで得られた結果に基づいてイメージング画像を作成することを特徴とするイメージング質量分析データ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージング質量分析装置により得られたデータを処理するためのイメージング質量分析データ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
質量分析イメージング法は、生体組織切片などの試料の２次元領域内の複数の測定点（微小領域）に対しそれぞれ質量分析を行うことにより、特定の質量を有する物質の空間分布を調べる手法であり、創薬やバイオマーカ探索、各種疾病・疾患の原因究明などへの応用が進められている。質量分析イメージングを実施するための質量分析装置は一般にイメージング質量分析装置と呼ばれている。また、通常、試料上の任意の２次元領域について光学顕微鏡による観察を行い、その光学画像に基づいて分析対象領域を定めて該領域のイメージング質量分析を実行することから顕微質量分析装置や質量顕微鏡などと呼ばれることもあるが、本明細書では「イメージング質量分析装置」と呼ぶこととする。【０００３】
イメージング質量分析装置では一般に、試料上の光学画像を構成する画像データと、試料上の所定の領域、通常はユーザにより指定された一又は複数の関心領域内の多数の測定点におけるマススペクトルデータとが得られる。イメージング質量分析装置におけるデータ処理部では、各測定点に対するマススペクトルデータに基づいて、ユーザにより指定された特定の質量電荷比における信号強度の空間分布を示すイメージング画像（以下、質量分析イメージング画像又はＭＳイメージング画像ということがある）が作成され、該画像が表示部の画面上に表示される。このイメージング画像は信号強度値を様々な色に対応付けた一種のヒートマップであり、従来の装置では、表示に使用するカラースケール（カラーテーブル）を選択することによって、同じ信号強度値の空間分布であっても、イメージング画像において表示される色を変更することができるようになっている。また、表示色の選択のほか、色の濃淡の調整なども可能となっている。【０００４】
また非特許文献１に記載されているように、従来のイメージング質量分析装置では、ユーザによる生体組織の機能の解析や機能・形態変化に関連した物質の探索などの作業が容易に行えるように、所定の質量電荷比値におけるイメージング画像と光学画像とを重ね合わせた画像を表示できるようになっている。また、質量電荷比値が異なる複数のイメージング画像を重ねた上に、さらに光学画像を重ね合わせた画像も表示できるようになっている。通常、光学画像には、生体組織の形状や模様、異なる組織間の境界などが明瞭に現れている。そのため、上記のような重合せ画像では、生体組織の形状や模様と特定の物質の分布との関係が把握し易くなるという大きな利点がある。【０００５】
しかしながら、従来の重合せ画像では、測定対象物によっては、物質の分布が見えにくい、或いは、生体組織の模様や異なる組織間の境界線と物質の強度分布の境界との区別がつきにくい、などの問題が生じる場合があった。そのため、画像上で細かい部分をユーザが確認する際に、イメージング画像への光学画像の重合せの有／無（オン／オフ）を繰り返し、残像現象を利用して目的とする箇所の画像を視認しなければならない場合があった。こうした作業はユーザにとって面倒であるのみならず、確認した画像自体を情報として残せないという問題がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「iMScope TRIO イメージング質量顕微鏡 光学画像・MSイメージング質量分析の重ね合わせ」、［online］、［平成２８年８月１７日検索］、株式会社島津製作所、インターネット＜URL: http://www.an.shimadzu.co.jp/bio/imscope/overlay.htm＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、イメージング画像と光学画像とを重ね合わせた画像を作成して表示する際に、ユーザが必要とする情報を的確に且つ分かり易く提供することができるイメージング質量分析データ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために成された本発明の第１の態様は、試料上の光学画像を示すデータを取得する撮像部と、試料上の２次元領域における特定の一又は複数の質量電荷比を有するイオンの強度分布を示すデータを取得する質量分析部と、を含むイメージング質量分析装置で得られたデータを処理するイメージング質量分析データ処理装置であって、
a)光学画像データに基づいて光学画像を形成する光学画像形成部と、
b)質量分析データに基づいて特定の一若しくは複数の質量電荷比又は質量電荷比範囲におけるイオンの強度分布を反映したイメージング画像を作成するイメージング画像作成部と、
c)前記光学画像形成部で形成される光学画像の明るさ及び／又はコントラストを調整する画像調整部と、
d)同じ領域に対する前記画像調整部による調整後の光学画像と前記イメージング画像作成部で作成されたイメージング画像とを重ね合わせた画像を作成し表示部の画面上に表示する重合せ画像表示処理部と、
を備えることを特徴としている。【０００９】
ここで、イメージング画像作成部で作成されるイメージング画像は、２次元領域内の各測定点におけるマススペクトルデータから求まる特定の質量電荷比のイオンの信号強度値をカラーテーブル上の色に対応付けて作成されるイメージング画像にとどまらない。例えば、２次元領域内の各測定点におけるマススペクトルデータから求まるＴＩＣ（トータルイオン電流）値を用いたイメージング画像、２次元領域内の各測定点におけるマススペクトルデータ中のベースピークの信号強度値を用いたイメージング画像、２次元領域内の各測定点におけるマススペクトルデータの中で複数の質量電荷比における信号強度値の比やそれら信号強度値を加算、減算、乗算又は除算した値を用いたイメージング画像、さらには、２次元領域内の各測定点におけるマススペクトルデータに対する主成分分析等の統計処理を行うことで得られた結果に基づくイメージング画像などでもよい。【００１０】
イメージング質量分析装置では、一般に、質量分析データの取得対象である試料上の２次元領域の範囲は、撮像部で取得されたデータに基づいて光学画像形成部で形成された光学画像を表示画面上でユーザが確認することで決められる。そのため、撮像部で試料を撮像する際には、試料上の模様等ができるだけ鮮明に観測できるように画像の明るさやコントラスト等の撮影条件が調整されるのが一般的である。従来のイメージング質量分析装置では、こうした条件の下で取得されたデータが光学画像データとしてメモリなどに記憶され、イメージング画像との重ね合わせの際にも利用される。上記のように画像が鮮明に観測できるように撮影条件が調整される場合、画像は明るく且つコントラストは高く設定されがちである。【００１１】
一方、本願発明者らの検討によれば、イメージング画像と光学画像とを重ね合わせる場合、暗めで輪郭が明瞭である光学画像と明るい色のイメージング画像とを重ね合わせると重合せ画像の視認性が高いことが多い。即ち、視認性の高い重合せ画像を得るために適した光学画像の明るさやコントラストと光学画像自体が見やすいように設定された撮影条件とは通常一致しない。【００１２】
これに対し本発明の第１の態様に係るイメージング質量分析データ処理装置では、画像調整部が、イメージング画像の色の種類や濃淡等とは全く独立に、光学画像の明るさやコントラストを調整する。重合せ画像表示処理部はその調整後の光学画像とイメージング画像作成部で作成されたイメージング画像とを重ね合わせた画像を作成し、表示部の画面上に表示する。したがって、撮像部で光学画像が取得された際の撮影条件とは無関係に、光学画像とイメージング画像とを重ね合わせた画像が見やすいように又は観測目的の箇所や空間部分布などが明瞭化するように、光学画像の明るさやコントラストを調整することができる。【００１３】
本発明の第１の態様に係るイメージング質量分析データ処理装置において、好ましくは、
前記光学画像の明るさ及び／又はコントラストをユーザが調整するための調整操作部をさらに備え、
前記画像調整部は、前記調整操作部による操作に応じて光学画像の明るさ及び／又はコントラストを調整する構成とするとよい。【００１４】
この構成では、ユーザが調整操作部により、光学画像の明るさ及び／又はコントラストを適宜調整すると、この操作に応じて画像調整部が、イメージング画像の色の種類や濃淡等とは全く独立に、光学画像の明るさやコントラストを調整する。調整の結果、表示された画像を見てユーザが調整操作部により光学画像の明るさやコントラストをさらに調整すれば、それ応じて、重合せ画像における光学画像の明るさやコントラストが変更される。したがって、撮像部で光学画像が取得された際の撮影条件とは無関係に、光学画像とイメージング画像とを重ね合わせた画像が見やすいように又は観測目的の箇所や空間部分布などが明瞭化するように、ユーザが光学画像の明るさやコントラストを調整することができる。【００１５】
なお、調整操作部は例えば、明るさ及びコントラストを調整するためのＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェイス）部品の一つであるスライダーや調整値を数値入力する入力ボックスなどの操作画面を表示部の画面上に表示するとともに、その表示に対応した入力操作を受け付ける構成とすることができる。【００１６】
本発明の第１の態様のイメージング質量分析データ処理装置では、こうした調整操作部における操作画面と前記重合せ画像表示処理部により作成される重合せ画像とを表示部の同じ画面上の異なる領域に表示することが好ましい。これにより、ユーザは表示される重合せ画像の状態を確認しながら操作画面で光学画像の明るさ及びコントラストを調整することができ、効率良く作業を進めることができる。【００１７】
また、本発明の第１の態様のイメージング質量分析データ処理装置では、
前記イメージング画像作成部は、指定された質量電荷比におけるイメージング画像を作成するとともに、さらに指定された複数の質量電荷比におけるイメージング画像を重ね合わせた重合せイメージング画像を作成するものであり、
前記調整操作部は、イメージング画像毎の表示色をユーザがそれぞれ指定する機能を有し、前記画像調整部は、前記調整操作部による指定に応じて重合せイメージング画像における各イメージング画像の表示色を変更する機能を有する構成とすることができる。【００１８】
この構成によれば、一つの質量電荷比におけるイメージング画像と光学画像との重合せのみならず、複数の質量電荷比におけるイメージング画像を重ね合わせたものと光学画像との重合せも行える。その際に、複数の質量電荷比におけるイメージング画像の表示色によってはそれを重ね合わせたときに各質量電荷比の空間分布の区別がつきにくくなったり異なる空間分布を示すように見えたりするおそれがあるが、イメージング画像毎の表示色をユーザが適切に選択することで、そうした不具合を軽減することができる。【００１９】
上述した本発明の第１の態様によるイメージング質量分析データ処理装置では、重合せ画像の視認性を向上させるために光学画像の明るさやコントラストをユーザ自身が調整する必要があるが、これを自動で調整する構成としてもよい。或いは、光学画像の明るさやコントラストを調整するのではなく、光学画像の色に応じてそれに重ね合わされるイメージング画像の色を自動的に調整することで、重合せ画像の視認性を向上させることもできる。【００２０】
即ち、上記課題を解決するために成された本発明の第２の態様は、試料上の光学画像を示すデータを取得する撮像部と、試料上の２次元領域における特定の一又は複数の質量電荷比を有するイオンの強度分布を示すデータを取得する質量分析部と、を含むイメージング質量分析装置で得られたデータを処理するイメージング質量分析データ処理装置であって、
a)光学画像データに基づいて光学画像を形成する光学画像形成部と、
b)質量分析データに基づいて特定の一若しくは複数の質量電荷比又は質量電荷比範囲におけるイオンの強度分布を反映したイメージング画像を作成するイメージング画像作成部と、
c)前記光学画像形成部により形成される光学画像の色に応じて前記イメージング画像作成部で作成されるイメージング画像の表示色を調整する、又は前記イメージング画像作成部で作成されるイメージング画像の表示色に応じて前記光学画像形成部により形成される光学画像の色を調整する画像色調整部と、
d)同じ領域に対する、前記画像色調整部により色が調整された光学画像と前記イメージング画像作成部で作成された前記イメージング画像、又は、前記画像色調整部により表示色がイメージング画像と前記光学画像形成部により形成される光学画像、を重ね合わせた画像を作成し表示部の画面上に表示する重合せ画像表示処理部と、
を備えることを特徴としている。【００２１】
上記画像色調整部は例えば、前記光学画像形成部により形成される光学画像を三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に分解し、画像全体でのそれぞれの色成分の値（輝度値）の平均を計算する。そして、その色に対する補色や反対色を計算し、その色をイメージング画像の表示色に割り当てればよい。それによって、重なっている光学画像とイメージング画像との両方がそれぞれ見易い重合せ画像を表示することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るイメージング質量分析データ処理装置によれば、イメージング画像と光学画像とを重ね合わせた一つの画像において、イメージング画像と光学画像とを見分けることが容易になる。それによって、例えば生体組織切片などの試料を観察する際に、試料に含まれる成分の空間分布と該試料上の模様や異なる組織の境界などとをいずれも的確に把握することができるようになる。また、光学画像を撮影する際には、光学画像単体での見やすさを優先して明るくコントラストの高い画像を取得すればよいので、光学画像を参照して質量分析したい関心領域を的確に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るイメージング質量分析データ処理装置を含むイメージング質量分析システムの一実施例の概略構成図。
【図２】本実施例のイメージング質量分析システムにおけるイメージング画像表示画面の概略図。
【図３】図２に示したイメージング画像表示画面中の表示調整指示領域の詳細図。
【図４】イメージング画像における強度値と色との関係を示す図。
【図５】図２に示したイメージング画像表示画面中のイメージング設定領域の詳細図であり（ａ）はイメージング画像の調整時、（ｂ）は光学画像の調整時の画面を示す図。
【図６】本実施例のイメージング質量分析システムにおけるイメージング画像表示画面の表示例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るイメージング質量分析データ処理装置を含むイメージング質量分析システムの一実施例について、添付図面を参照して説明する。
図１は本実施例のイメージング質量分析システムの概略構成図である。
【００２５】
本実施例のイメージング質量分析装置は、試料Ｓ上の２次元的な領域内の多数の測定点（微小領域）に対してそれぞれ質量分析を実行して測定点毎にマススペクトルデータを取得することが可能である測定部１と、該測定部１により得られたデータを保存して処理するデータ処理部２と、測定部１に含まれる各部の動作を制御する分析制御部３と、システム全体の制御やユーザインターフェイスなどを司る主制御部４と、ユーザにより操作される入力部５と、ユーザに分析結果等を提供する表示部６と、を備える。
【００２６】
測定部１は、ＭＳn分析が可能なＭＡＬＤＩイオン化イオントラップ飛行時間型質量分析装置（ＭＡＬＤＩ−ＩＴ−ＴＯＦＭＳ）である。即ち、測定部１は、大気圧雰囲気であるイオン化室１０内に配置された互いに直交するＸ軸、Ｙ軸の二軸方向に移動可能である試料台１１と、試料台１１が図１中の符号１１’で示す位置（以下「観察位置」という）にあるときに該試料台１１上に載置された試料Ｓの光学画像を撮影する撮像部１２と、試料台１１が図１中の実線で示す位置（以下「分析位置」という）にあるときに試料Ｓに微小径に絞ったレーザ光を照射して該試料Ｓ中の成分をイオン化するレーザ照射部１３と、試料Ｓから発生したイオンを収集して真空雰囲気に維持される真空チャンバ１４内へと搬送するイオン導入部１５と、試料Ｓ由来のイオンを収束しつつ案内するイオンガイド１６と、高周波四重極電場によってイオンを一時的に捕捉するとともに必要に応じてプリカーサイオンの選択及び該プリカーサイオンの解離（衝突誘起解離＝ＣＩＤ）を行うイオントラップ１７と、該イオントラップ１７から射出されたイオンを質量電荷比に応じて分離する飛行空間を内部に形成するフライトチューブ１８と、イオンを検出する検出器１９と、を含む。
【００２７】
データ処理部２は、本実施例のイメージング質量分析システムに特徴的な機能ブロックとして、データ格納部２１、イメージング画像作成部２２、光学画像形成部２３、画像パラメータ調整部２４、画像重合せ処理部２５、表示処理部２６などを備える。データ格納部２１は、光学画像データ記憶部及びＭＳデータ記憶部を有する。
【００２８】
なお、通常、データ処理部２、主制御部４、及び分析制御部３の少なくとも一部は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むパーソナルコンピュータ（又はより高性能なワークステーション）をハードウェア資源とし、該コンピュータにインストールされた専用の制御・処理ソフトウェアを該コンピュータ上で動作させることにより、それぞれの機能が達成される構成とされる。その場合、入力部５はキーボードやマウス等のポインティングデバイスであり、表示部６はディスプレイモニタである。
【００２９】
本実施例のイメージング質量分析システムにおいて、試料Ｓに対する測定を行ってデータを収集する際の動作を概略的に説明する。
測定対象である生体組織切片などの試料はＭＡＬＤＩ用サンプルプレート上に置かれ、その試料の表面に適宜のマトリクスが塗布されることで試料Ｓが調製される。ユーザ（分析者）は調製済みの試料Ｓを試料台１１にセットし、入力部５で所定の操作を行う。すると、主制御部４からの指示を受けた分析制御部３の制御の下で、試料台１１は観察位置に移動され、撮像部１２は試料Ｓ上の所定範囲の光学画像を取得してその画像データをデータ処理部２へ送る。この画像データはデータ格納部２１に格納される。光学画像形成部２３はその光学画像データに基づく試料Ｓの光学画像を形成し、主制御部４を通して表示部６の画面上に表示する。
【００３０】
ユーザは表示部６に表示された光学画像を参照し、試料Ｓ上で観測したい関心領域を入力部５により指定する。さらに、ユーザは分析条件等を設定したうえで分析開始を指示する。この指示を受けて分析制御部３は、試料Ｓ上に設定された関心領域内の各測定点に対し質量分析を実行するように測定部１を制御する。
【００３１】
即ち、測定部１において、レーザ照射部１３から試料Ｓ上の一つの測定点に対しパルス状のレーザ光が照射されると、その照射部位付近に存在する試料Ｓ中の成分がイオン化される。発生したイオンはイオン導入部１５を通して真空チャンバ１４内に搬送され、イオンガイド１６により収束されてイオントラップ１７内に導入され、四重極電場の作用により一旦保持される。この各種イオンは所定のタイミングでイオントラップ１７から射出されフライトチューブ１８内の飛行空間に導入され、該飛行空間を飛行して検出器１９に到達する。飛行空間を飛行する間に各種イオンは質量電荷比に応じて分離され、質量電荷比が小さい順に検出器１９に到達する。検出器１９によるアナログ検出信号は図示しないアナログデジタル変換器によりデジタルデータに変換されたあと、データ処理部２に入力され、飛行時間が質量電荷比に換算されてマススペクトルデータとしてデータ格納部２１に格納される。
【００３２】
こうして試料Ｓ上の関心領域内の或る一つの測定点に対するマススペクトルデータがデータ格納部２１に格納されると、次に測定すべき試料Ｓ上の測定点がレーザ光照射位置に来るように試料台１１が移動される。これが繰り返されることで、ユーザにより指定された関心領域内の全ての測定点に対するマススペクトルデータが収集される。
また、ＭＳ／ＭＳ（＝ＭＳ2）分析を実行する場合には、試料Ｓ由来の各種イオンをイオントラップ１７に一旦捕捉したあと、特定の質量電荷比を有するイオン以外の不要なイオンをイオントラップ１７から排除する。そして、イオントラップ１７内にコリジョンガス（ＣＩＤガス）を導入し、残ったイオン（プリカーサイオン）を励振させることによって該イオンをコリジョンガスに接触させて開裂を促す。そのあと、開裂によって生成されたプロダクトイオンをイオントラップ１７から射出して質量分析して検出することにより、ＭＳ／ＭＳスペクトル（プロダクトイオンスペクトル）データを得ることができる。
測定部１における以上の測定時の動作は従来のイメージング質量分析装置と同様である。
【００３３】
本実施例のイメージング質量分析システムの特徴は、上記のようなマススペクトルデータ（又はＭＳ／ＭＳスペクトルデータ）がデータ格納部２１に格納されている状態でデータ処理部２において実施されるデータ処理動作、より詳しくは、データに基づく画像を表示部６に表示するためのデータ処理動作にある。以下、図２〜図６を参照して、その動作を説明する。
図２はイメージング画像表示画面の概略図、図３は図２に示したイメージング画像表示画面中の表示調整指示領域の詳細図、図４はイメージング画像における強度値と色との関係を示す図、図５は図２に示したイメージング画像表示画面中のイメージング設定領域の詳細図であり（ａ）はイメージング画像の調整時、（ｂ）は光学画像の調整時の画面を示す図、図６は本実施例のイメージング質量分析システムにおけるイメージング画像表示画面の表示例を示す図である。
【００３４】
ユーザがイメージング画像を観察したい場合、入力部５で所定の操作を行うと、図２に示すようなイメージング画像表示画面１００が表示部６の画面上に表示される。
このイメージング画像表示画面１００には、光学画像表示領域１１０、イメージング設定領域１２０、イメージング指定m/zリスト表示領域１３０、イメージング画像表示領域１４０、及び表示調整指示領域１５０が配置されている。
【００３５】
光学画像表示領域１１０には、光学画像形成部２３がデータ格納部２１に格納されている光学画像データに基づいて形成した光学画像が表示される。なお、図６に示されているように、光学画像表示領域１１０に表示される光学画像１１１には、ユーザが指定した関心領域を示す枠１１２が重畳して表示されるようにすることができる。
【００３６】
イメージング指定m/zリスト表示領域１３０には、ユーザが登録したm/z値の一覧を示すリストが表示される。このリストには、各m/z値に対応して、イメージング画像をイメージング画像表示領域１４０内に表示するか否かを選択するためのチェックボックス、及び表示する際にその位置を示す情報（この例ではイメージング画像表示領域１４０内の位置に応じて振られた番号で指定）が含まれる。即ち、このイメージング指定m/zリスト表示領域１３０に表示されるリスト中のチェックボックスに適宜にチェックを入れることで、リストに挙げたm/z値の中の任意のm/z値におけるイメージング画像をイメージング画像表示領域１４０に表示することができる。このイメージング画像は、イメージング画像作成部２２がデータ格納部２１から読み出したマススペクトルデータに基づいて作成する。
【００３７】
なお、図６の例では、イメージング画像表示領域１４０内の左上の位置には、関心領域に対する光学画像が表示され、それ以外の位置にイメージング画像が表示されているが、この位置は適宜に入れ替えることが可能としておくとよい。
【００３８】
図３に示すように、表示調整指示領域１５０には、左方から順に、光学画像重合せ選択用チェックボックス１５１、光学画像位置合せ用操作部１５２、イメージング画像表示数選択ボックス１５３、イメージング画像拡大指示部１５４、及び、重合せ解除ボタン１５５が含まれる。イメージング画像表示領域１４０内に表示されているイメージング画像の背面に光学画像を重ね合わせたい場合には、ユーザは光学画像重合せ選択用チェックボックス１５１にチェックを入れる。この操作を受けて画像重合せ処理部２５は、その時点で表示されている関心領域に対する全てのイメージング画像の背面に、同じ関心領域の表示枠を持つ光学画像を重ね合わせた重合せ画像を作成し表示する。
【００３９】
重ね合わせが行われる光学画像とイメージング画像とは同じ関心領域に対するものであるものの、位置ずれが生じる場合がある。その要因の一つは、光学画像の撮影は試料にマトリクスを塗布する前に行われ、撮影後にサンプルプレートが試料台１１上から一旦取り外され試料表面にマトリクスが塗布されたあとにサンプルプレートが再び試料台１１上にセットされる際に位置がずれることによる。
そこで、重合せ画像における光学画像の位置を調整するために、光学画像位置合せ用操作部１５２を用いることができる。即ち、光学画像位置合せ用操作部１５２には、左右位置ずれ調整ボタン、上下位置ずれ調整ボタン、及び回転位置ずれ調整ボタンの三つが設けられており、それらボタンをクリック操作することで、そのクリック回数に応じて重合せ画像における光学画像を左右若しくは上下への平行移動、又は回転させることができる。もちろん、数値入力ボックスに移動量や回転角度を直接数値入力することも可能である。
【００４０】
なお、光学画像位置合せ用操作部１５２を操作することで光学画像を移動させたり回転させたりすると、その移動又は回転後の光学画像はイメージング画像の表示枠からずれるため、該イメージング画像の一部には重ね合わせられる光学画像が無くなる。つまり、見かけ上、光学画像の一部が欠損することになる。これに対し、本実施例のイメージング質量分析装置では、光学画像データ記憶部に保存されている光学画像データを利用して、欠損している光学画像を補い、イメージング画像上で漏れなく光学画像が重ね合わせられるようにしている。これにより、ユーザが光学画像を移動させたり回転させたりする操作を行ったときに、違和感のない重合せ画像を表示することができる。
【００４１】
また、イメージング画像表示領域１４０内に表示されているイメージング画像を重ね合わせたい場合には、イメージング画像表示領域１４０内に表示されている前面に置きたいイメージング画像をクリック操作により選択し、ドラッグアンドドロップ操作により重ね合わせたい（背面に置きたい）イメージング画像の上まで移動させる。これにより、両者の表示枠を合わせたイメージング画像を表示することができる。また、同様の手順で３以上のイメージング画像を重ね合わせることができるようにしてもよい。
【００４２】
イメージング画像は信号強度値の相違を色の相違やその濃淡の相違で表した又は白黒の濃淡で表した一種のヒートマップであるが、その表示色は以下のように調整が可能である。
イメージング画像表示領域１４０中に表示されているイメージング画像のいずれかの表示色を調整（変更）したい場合には、ユーザはそのイメージング画像自体又はその表示枠をクリック操作する。すると、この指示を受けた表示処理部２６はイメージング設定領域１２０に図５（ａ）に示す画面（１２０Ａ）を表示する。このイメージング設定領域１２０Ａの画像表示枠１２３には指定されたイメージング画像が表示され、その上のm/z値表示ボックス１２４にはその画像に対応するm/z値が数値で表示される。
【００４３】
また、イメージング設定領域１２０Ａ中のカラーテーブル設定部１２１とカラースケール設定部１２２とがアクティブになる。画像表示枠１２３中に表示されているイメージング画像のカラーテーブルを変更したい場合には、カラーテーブル設定部１２１においてプルダウンメニューの中から所望のカラーテーブルを選択する（図５（ａ）では「虹色」のカラーテーブルを選択中）。なお、イメージング画像表示領域１４０に表示されている複数のイメージング画像に対するカラーテーブルを一度に変更するには、カラーテーブル設定部１２１中の「一括」チェックボックスにチェックを入れればよい。
【００４４】
また、画像表示枠１２３中に表示されているイメージング画像のカラースケールを変更した場合には、カラースケール設定部１２２において「相対強度」、「絶対強度」の選択を行い（図５（ａ）では「絶対強度」を選択中）、カラースケールの最小強度をスライダーの操作又は入力ボックスへの数値入力によって設定する。さらに、イメージング画像内の最大強度値を参照しながらカラースケールの最大強度をスライダーの操作又は入力ボックスへの数値入力によって設定する。なお、イメージング画像内の最大強度値は上下二つのスライダーで挟まれるカラースケール画像の右方のボックスに表示される。
【００４５】
イメージング画像表示領域１４０に表示されている、それぞれ異なる質量電荷比におけるイメージング画像の表示色（カラーテーブルやカラースケール）は、それぞれ独立に設定・調整することができる。それにより、例えば質量電荷比毎に異なる表示色でイメージング画像を表示することができる。一方、イメージング画像表示領域１４０に表示されている複数のイメージング画像に対するカラースケールを一度に変更する（つまりは同じ表示色にする）には、カラースケール設定部１２２中の「一括」チェックボックスにチェックを入れればよい。
上記のようにカラーテーブルやカラースケールを変更又は調整する操作がなされると、それを受けて画像パラメータ調整部２４がその設定に応じてイメージング画像の色を変更する。
【００４６】
この例では、カラーテーブルは２５６色で構成されており、各色に１〜２５６までの色番号が割り当てられている。通常、イメージング画像の各画素の信号強度値に比例して各画素に色を割り当てる。即ち、イメージング画像内で最大強度である画素の信号強度値をＭとすると、カラースケール設定部１２２中で「相対強度」が設定されている場合、信号強度値がｘである画素には、ｙ＝２５６・（ｘ／Ｍ）番目の色が割り当てられる。この場合、信号強度値とカラーテーブルの色番号とは比例関係となる。但し、上述したように複数のイメージング画像を重ね合わせたり或いはイメージング画像と光学画像とを重ね合わせたりする場合に、成分の空間分布が識別しにくくなる場合がある。こうした場合に画像の視認性を向上させるために、本システムでは、γ補正により信号強度値とカラーテーブルの色番号との関係を調整できるようにしている。
【００４７】
図４はγ補正を行う場合のイメージング画像における信号強度値と色との関係を示している。γ補正を行った場合、画素の信号強度値ｘと色番号ｙとの関係は、ｙ＝２５６・（ｘ／Ｍ）1/γとなる。通常（γ＝１の場合）、最大の信号強度値に対して中間の信号強度値にはカラーテーブルの中間（１２８番目）の色が割り当てられるが、γ補正で例えばγを２に設定した場合、中間の信号強度値に１８１番目の色が割り当てられ、中間の信号強度値よりも低い強度値に対しより多くの諧調の色が割り当てられる。これにより、信号強度値の小さな画素の強度値の差異が表現し易くなる。即ち、γを１より大きく設定すると信号強度値の小さな画素の強度差の視認性が向上し、γを１より小さくすると逆に強度値の大きな画素の強度差の視認性が向上する。
【００４８】
或るイメージング画像についてγ補正を行いたい場合には、イメージング画像表示領域１４０中でそのイメージング画像をクリック操作することで指定したうえで、表示メニューの中からγ補正を選択する。これに応じて表示処理部２６はγの値を設定するためのポップアップ画面を表示する。ユーザがγの値を設定すると、画像パラメータ調整部２４は設定されたγ値に応じて画素の信号強度値と色番号との関係を変更し、それによって表示されているイメージング画像の色が変更される。
【００４９】
上述したようにイメージング画像はカラーテーブルやカラースケールに従った色で表示されるのに対し、光学画像は試料Ｓに対する光学顕微鏡像であるため、もともと撮影時に色を有している。光学画像はユーザが関心領域を設定する際に参照されるため、その表面の模様や色の相違等が鮮明に見える必要があり、その視認性が良好であるように明るさやコントラストなどの撮影条件が設定される。こうした撮影条件の下で取得された光学画像はその自体を表示部６の画面上で確認する際には見易いものの、上述したようにイメージング画像と光学画像とが重ね合わされる場合には必ずしも適したものでないことが多い。具体的に言えば、多くの場合、イメージング画像と光学画像とを重ね合わせた重合せ画像において成分の空間分布と試料自体の表面の模様等が共に明瞭に見えるようにするには、光学画像は暗めで且つコントラストは高めであることが望ましいものの、通常の光学画像は明るすぎる。
【００５０】
そこで、本システムでは、以下のように、イメージング画像の色調整とは別に、光学画像の明るさ及びコントラストの調整も行えるようになっている。
即ち、光学画像の明るさ及びコントラストを調整したい場合には、ユーザは、イメージング画像表示領域１４０中に表示されている光学画像をクリック操作する。すると、この指示を受けた表示処理部２６はイメージング設定領域１２０に図５（ｂ）に示す画面（１２０Ｂ）を表示する。このイメージング設定領域１２０Ａの画像表示枠１２３には指定された光学画像が表示される。また、イメージング設定領域１２０Ｂ中では上記カラーテーブル設定部１２１及びカラースケール設定部１２２は非アクティブになり、それに代えて、明るさ調整部１２５及びコントラスト調整部１２６がアクティブになる。
【００５１】
ユーザは、明るさ調整部１２５のスライダーを操作したり数値入力ボックスに数値を直接入力したりすることで、光学画像の明るさを調整する。また、コントラスト調整部１２６のスライダーを操作したり数値入力ボックスに数値を直接入力したりすることで、光学画像のコントラストも調整する。こうした調整の操作を受けて画像パラメータ調整部２４はイメージング画像表示領域１４０中に表示されている光学画像の明るさ及びコントラストを変更するとともに、イメージング画像と重ね合わせられている光学画像の明るさ及びコントラストも変更する。こうした光学画像の明るさ及びコントラストの調整と上述したようなイメージング画像の色の調整とによって、イメージング画像と光学画像とが重ね合わせられている重合せ画像の視認性を向上させることができる。
【００５２】
上記実施例では、イメージング画像と光学画像とが重ね合わせられている重合せ画像の視認性を向上させるための調整をユーザが手動で行っていたが、これを自動的に行う構成とすることもできる。
即ち、画像パラメータ調整部２４は、ユーザの操作に依らず、光学画像の明るさやコントラストを自動的に調整するようにしてもよい。例えば光学画像の明るさ（輝度）が所定以上である場合に予め決められた所定割合だけ全体に明るさを減じる、或いは、光学画像の中で最も明るい部位が所定の明るさに制限されるように明るさを減じるなどの処理を行うようにすることができる。
【００５３】
また、光学画像の色に応じてイメージング画像の色を自動的に調整してもよい。即ち、画像パラメータ調整部２４は例えば、光学画像形成部２３により形成される光学画像を三原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に分解し、画像全体でのそれぞれの色成分の値（輝度値）の平均を計算する。そして、その色に対する補色や反対色を計算し、その色をイメージング画像の表示色に割り当てる。いまＲＧＢ三原色の輝度値を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）で表すとする。例えば、光学画像がＲＧＢ（２５５，７２，１７２）という色である場合には、最大値の「２５５」と最小値「７２」を加算した「３２７」を用い、その値からＲＧＢの各値を減算した、Ｒ＝３２７−２５５、Ｇ＝３２７−７２、Ｂ＝３２７−１７２、即ち、ＲＧＢ（７２，２５５，１５５）をイメージング画像の表示色とすればよい。
【００５４】
また、補色でなく反対色を用いる場合には、光学画像全体の平均のＲＧＢ値の各ＲＧＢに対して「２５５」を差し引いた値をイメージング画像の表示色に割り当てればよい。例えば、光学画像がＲＧＢ（２５５，１２８，８０）という色である場合、Ｒ＝２５５−２５５、Ｇ＝２５５−１２８、Ｂ＝２５５−８０、即ち、ＲＧＢ（０，１２７，１７５）をイメージング画像の表示色とすればよい。
【００５５】
また、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜に変更、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。
【符号の説明】
【００５６】
１…測定部
１０…イオン化室
１１（１１’）…試料台
１２…撮像部
１３…レーザ照射部
１４…真空チャンバ
１５…イオン導入部
１６…イオンガイド
１７…イオントラップ
１８…フライトチューブ
１９…検出器
２…データ処理部
２１…データ格納部
２２…イメージング画像作成部
２３…光学画像形成部
２４…画像パラメータ調整部
２５…画像重合せ処理部
２６…表示処理部
３…分析制御部
４…主制御部
５…入力部
６…表示部
Ｓ…試料
１００…イメージング画像表示画面
１１０…光学画像表示領域
１１１…光学画像
１１２…関心領域を示す枠
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ…イメージング設定領域
１２１…カラーテーブル設定部
１２２…カラースケール設定部
１２３…画像表示枠
１２４…m/z値表示ボックス
１２５…明るさ調整部
１２６…コントラスト調整部
１３０…イメージング指定m/zリスト表示領域
１４０…イメージング画像表示領域
１５０…表示調整指示領域
１５１…光学画像重合せ選択用チェックボックス
１５２…光学画像位置合せ用操作部
１５３…イメージング画像表示数選択ボックス
１５４…イメージング画像拡大指示部
１５５…重合せ解除ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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