(57)【要約】【課題】１つの試料を分画することによって得られた複数の画分を質量分析することにより得られた各画分の分析結果データを、複数の試料間で適切に対応付ける。【解決手段】データ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定するピーク抽出部３と、連続する複数の番号を含む集合を番号集合として、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標、第２のデータ群のそれをｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成することにより座標データを生成する座標データ生成部５と、座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する座標データ補正部６と、補正によって得られた座標を用いて、データ群間における画分分析データの対応関係を決定するデータペア決定部７とを備える。【選択図】図１
2009250764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含有する複数種の分析対象分子のうち、少なくとも一部の分析対象分子が共通である２つの試料を、それぞれ番号付けて複数の画分に分画し、各画分について質量分析を行うことにより得られた、解析対象の質量電荷比ごとの強度を示す画分分析データであって、上記画分の番号と対応付けられた画分分析データをそれぞれ複数含む第１および第２のデータ群を取得する取得手段と、
上記取得手段が取得したデータ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定する番号特定手段と、
上記データ群ごとに形成され、上記番号特定手段が特定した１つまたは連続する複数の番号を含み、同一の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号からなる集合を番号集合とし、第１のデータ群の番号集合と第２のデータ群の番号集合との対であって、所定の誤差範囲内の質量電荷比のピークを互いに示す画分分析データの番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表番号を特定する代表番号特定手段と、
上記代表番号特定手段が特定した、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標とし、第２のデータ群の番号集合の代表番号をｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成し、当該座標を複数含む座標データを生成する座標データ生成手段と、
上記座標データ生成手段が生成した座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する第１の補正を含む少なくとも１種類の補正を行う補正手段と、
上記補正手段による補正によって得られた座標を用いて、上記データ群間における画分分析データの対応関係を決定する対応付手段とを備えることを特徴とするデータ解析装置。
【請求項２】
上記補正手段は、上記各座標を補正するための補正量が収束するまで上記第１の補正を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のデータ解析装置。
【請求項３】
上記補正手段は、上記第１の補正を行った後、上記第１の補正とは重み付けの様式が異なる第２の補正をさらに行うことにより、上記各座標の集合から導かれる回帰曲線をより平滑化することを特徴とする請求項１または２に記載のデータ解析装置。
【請求項４】
上記代表番号特定手段は、上記番号集合が含む連続する複数の番号のうち、最も強度が大きい質量電荷比を示す画分分析データの番号を代表番号として特定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のデータ解析装置。
【請求項５】
上記対応付手段が決定した上記対応関係を表示装置に表示するための表示用データを生成する表示用データ生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のデータ解析装置。
【請求項６】
上記対応付手段が決定した上記対応関係を変更する指示を受け付ける指示受付手段と、
上記指示受付手段が受け付けた指示に従い上記対応関係を変更する対応関係修正手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のデータ解析装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のデータ解析装置を動作させるためのデータ解析プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるためのデータ解析プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載のデータ解析プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
データ解析装置におけるデータ解析方法であって、
含有する複数種の分析対象分子のうち、少なくとも一部の分析対象分子が共通である２つの試料を、それぞれ番号付けて複数の画分に分画し、各画分について質量分析を行うことにより得られた、解析対象の質量電荷比ごとの強度を示す画分分析データであって、上記画分の番号と対応付けられた画分分析データをそれぞれ複数含む第１および第２のデータ群を取得する取得工程と、
上記取得工程において取得されたデータ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定する番号特定工程と、
上記データ群ごとに形成され、上記番号特定工程において特定された１つまたは連続する複数の番号を含み、同一の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号からなる集合を番号集合とし、第１のデータ群の番号集合と第２のデータ群の番号集合との対であって、所定の誤差範囲内の質量電荷比のピークを互いに示す画分分析データの番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表番号を特定する代表番号特定工程と、
上記代表番号特定工程において特定された、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標とし、第２のデータ群の番号集合の代表番号をｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成し、当該座標を複数含む座標データを生成する座標データ生成工程と、
上記座標データ生成工程において生成された座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する第１の補正を含む少なくとも１種類の補正を行う補正工程と、
上記補正工程における補正によって得られた座標を用いて、上記データ群間における画分分析データの対応関係を決定する対応付工程とを含むことを特徴とするデータ解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの試料に由来する複数の画分を質量分析することにより得られた各画分の分析結果を示す分析結果データを、複数の試料間で対応付けるデータ解析装置およびデータ解析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
類似している複数データ群において、対応する個々のデータを推定する手法としてBLASTのプログラムのような、スコアを用いた重み付き動的計画法や遺伝的アルゴリズムが用いられているほかに、データを画像として捉えることにより対応するデータを推定する手法がある。
【０００３】
質量分析の分野では、質量分析装置より得られる質量電荷比、強度、保持時間等のピーク情報は、スペクトル画像（図２１参照）として表現することができ、得られた画像をフィンガープリントとして利用することで複数のスペクトル画像を比較することができる。質量分析の自動化により、液体クロマトグラフィー装置等を接続することで自動的に試料を分画したうえで質量分析の結果を得ることができる。
【０００４】
ところが、液体クロマトグラフィー装置等による分画の再現性を高精度に維持することは難しいため、一部の組成のみが異なる複数の試料を分画し、それらの質量分析の結果を分画ごとに比較したとしても、適切な分画どうしが比較されない可能性がある。また、質量分析の結果を画像として比較する場合でも、その画像を単純に重ね合わせて比較することができない。
【０００５】
この問題に対し、これまで非特許文献１のような、液体クロマトグラフィー装置を連結した質量分析装置から得られるピーク情報を画像化し、２つの画像（つまり２つの試料から得られるマススペクトル）を比較するために、動的計画法を利用した保持時間の補正を行う方法が開発されている。
【非特許文献１】Ono M, Shitashige M, Honda K, Isobe T, Kuwabara H, Matsuzuki H, Hirohashi S, Yamada T., 「ナノフロー液体クロマトグラフィーおよび質量分析によって得られた大規模ペプチドデータセットを用いたラベルフリー定量的プロテオミクス（Label-free Quantitative Proteomics Using Large Peptide Data Sets Generated by Nanoflow Liquid Chromatography and Mass Spectrometry）」, Mol Cell Proteomics. 2006 Jul;5(7):1338-47. 〔online〕 2006 Mar 21.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、動的計画法を利用した方法では、２つの試料のピーク情報のうち質量電荷比について固定した状態で保持時間の調整を行っている（一次元配列同士を整列している）ため、質量電荷比それぞれにおいて保持時間を調整するための係数を決定していることが考えられる。
【０００７】
このことから、近接する質量電荷比における調整される保持時間幅が、周辺の質量電荷比での平均的なそれと比べて大きく異なっている可能性がある。特に試料に含まれるピーク情報が少ない状態ではこの補正方法では有効に機能しない可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、１つの試料を分画することによって得られた複数の画分を質量分析することにより得られた各画分の分析結果データを、複数の試料間で適切に対応付けることができるデータ解析装置およびデータ解析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明に係るデータ解析装置は、含有する複数種の分析対象分子のうち、少なくとも一部の分析対象分子が共通である２つの試料を、それぞれ番号付けて複数の画分に分画し、各画分について質量分析を行うことにより得られた、解析対象の質量電荷比ごとの強度を示す画分分析データであって、上記画分の番号と対応付けられた画分分析データをそれぞれ複数含む第１および第２のデータ群を取得する取得手段と、上記取得手段が取得したデータ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定する番号特定手段と、上記データ群ごとに形成され、上記番号特定手段が特定した１つまたは連続する複数の番号を含み、同一の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号からなる集合を番号集合とし、第１のデータ群の番号集合と第２のデータ群の番号集合との対であって、所定の誤差範囲内の質量電荷比のピークを互いに示す画分分析データの番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表番号を特定する代表番号特定手段と、上記代表番号特定手段が特定した、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標とし、第２のデータ群の番号集合の代表番号をｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成し、当該座標を複数含む座標データを生成する座標データ生成手段と、上記座標データ生成手段が生成した座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する第１の補正を含む少なくとも１種類の補正を行う補正手段と、上記補正手段による補正によって得られた座標を用いて、上記データ群間における画分分析データの対応関係を決定する対応付手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係るデータ解析方法は、データ解析装置におけるデータ解析方法であって、含有する複数種の分析対象分子のうち、少なくとも一部の分析対象分子が共通である２つの試料を、それぞれ番号付けて複数の画分に分画し、各画分について質量分析を行うことにより得られた、解析対象の質量電荷比ごとの強度を示す画分分析データであって、上記画分の番号と対応付けられた画分分析データをそれぞれ複数含む第１および第２のデータ群を取得する取得工程と、上記取得工程において取得されたデータ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定する番号特定工程と、上記データ群ごとに形成され、上記番号特定工程において特定された１つまたは連続する複数の番号を含み、同一の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号からなる集合を番号集合とし、第１のデータ群の番号集合と第２のデータ群の番号集合との対であって、所定の誤差範囲内の質量電荷比のピークを互いに示す画分分析データの番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表番号を特定する代表番号特定工程と、上記代表番号特定工程において特定された、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標とし、第２のデータ群の番号集合の代表番号をｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成し、当該座標を複数含む座標データを生成する座標データ生成工程と、上記座標データ生成工程において生成された座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する第１の補正を含む少なくとも１種類の補正を行う補正工程と、上記補正工程における補正によって得られた座標を用いて、上記データ群間における画分分析データの対応関係を決定する対応付工程とを含むことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、番号特定手段は、取得手段が取得したデータ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定する。解析対象の質量電荷比のピークとは、例えば、所定以上の強度を有するピークまたはユーザが指定したピークである。
【００１２】
代表番号特定手段は、番号特定手段が特定した１つまたは連続する複数の番号を含む集合を番号集合と称した場合、第１のデータ群の番号集合と第２のデータ群の番号集合との対であって、所定の誤差範囲内の質量電荷比のピークを互いに示す画分分析データの番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表番号を特定する。
【００１３】
座標データ生成手段は、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標とし、第２のデータ群の番号集合の代表番号をｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成し、それらの座標を含む座標データを生成する。
【００１４】
補正手段は、座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する第１の補正を含む少なくとも１種類の補正を行う。対応付手段は、補正手段による補正後の座標を用いて、データ群間における画分分析データの対応関係を決定する。
【００１５】
それゆえ、２つのデータ群間における画分分析データの対応関係にずれが生じている場合に、各画分分析データの番号を座標として扱い、統計処理をすることにより、データ群間における画分分析データの対応関係を修正することができる。
【００１６】
従って、１つの試料を分画することによって得られた複数の画分の質量分析の結果を、複数の試料間で適切に対応付けることができる。
【００１７】
また、上記補正手段は、上記各座標を補正するための補正量が収束するまで上記第１の補正を繰り返すことが好ましい。
【００１８】
上記の構成により、第１の補正を適切な範囲で最大限行うことができ、対応関係の修正の精度を高めることができる。
【００１９】
また、上記補正手段は、上記第１の補正を行った後、上記第１の補正とは重み付けの様式が異なる第２の補正をさらに行うことにより、上記各座標の集合から導かれる回帰曲線をより平滑化することが好ましい。
【００２０】
上記の構成により、第１の補正では、十分に各座標を補正できない場合でも、第２の補正をさらに行うことにより、より確実に各座標を補正することができる。
【００２１】
また、上記代表番号特定手段は、上記番号集合が含む連続する複数の番号のうち、最も強度が大きい質量電荷比を示す画分分析データの番号を代表番号として特定することが好ましい。
【００２２】
上記の構成により、特定の分析対象物質が最も多く存在している画分を比較の対象として用いて、複数のデータ群間で画分分析データの対応関係を修正することができ、対応関係の修正の精度を高めることができる。
【００２３】
また、上記対応付手段が決定した上記対応関係を表示装置に表示するための表示用データを生成する表示用データ生成手段をさらに備えることが好ましい。
【００２４】
上記の構成により、対応付手段が決定した対応関係を表示装置に表示することができる。
【００２５】
また、上記データ解析装置は、上記対応付手段が決定した上記対応関係を変更する指示を受け付ける指示受付手段と、上記指示受付手段が受け付けた指示に従い上記対応関係を変更する対応関係修正手段とをさらに備えることが好ましい。
【００２６】
上記の構成により、ユーザからの指示に従い、対応付手段が決定した対応関係を変更することができる。
【００２７】
また、上記データ解析装置を動作させるためのデータ解析プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるためのデータ解析プログラムおよび当該データ解析プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の技術的範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明のデータ解析装置は、含有する複数種の分析対象分子のうち、少なくとも一部の分析対象分子が共通である２つの試料を、それぞれ番号付けて複数の画分に分画し、各画分について質量分析を行うことにより得られた、解析対象の質量電荷比ごとの強度を示す画分分析データであって、上記画分の番号と対応付けられた画分分析データをそれぞれ複数含む第１および第２のデータ群を取得する取得手段と、上記取得手段が取得したデータ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定する番号特定手段と、上記データ群ごとに形成され、上記番号特定手段が特定した１つまたは連続する複数の番号を含み、同一の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号からなる集合を番号集合とし、第１のデータ群の番号集合と第２のデータ群の番号集合との対であって、所定の誤差範囲内の質量電荷比のピークを互いに示す画分分析データの番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表番号を特定する代表番号特定手段と、上記代表番号特定手段が特定した、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標とし、第２のデータ群の番号集合の代表番号をｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成し、当該座標を複数含む座標データを生成する座標データ生成手段と、上記座標データ生成手段が生成した座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する第１の補正を含む少なくとも１種類の補正を行う補正手段と、上記補正手段による補正によって得られた座標を用いて、上記データ群間における画分分析データの対応関係を決定する対応付手段とを備える構成である。
【００２９】
本発明のデータ解析方法は、含有する複数種の分析対象分子のうち、少なくとも一部の分析対象分子が共通である２つの試料を、それぞれ番号付けて複数の画分に分画し、各画分について質量分析を行うことにより得られた、解析対象の質量電荷比ごとの強度を示す画分分析データであって、上記画分の番号と対応付けられた画分分析データをそれぞれ複数含む第１および第２のデータ群を取得する取得工程と、上記取得工程において取得されたデータ群ごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号を特定する番号特定工程と、上記データ群ごとに形成され、上記番号特定工程において特定された１つまたは連続する複数の番号を含み、同一の質量電荷比のピークを示す画分分析データの番号からなる集合を番号集合とし、第１のデータ群の番号集合と第２のデータ群の番号集合との対であって、所定の誤差範囲内の質量電荷比のピークを互いに示す画分分析データの番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表番号を特定する代表番号特定工程と、上記代表番号特定工程において特定された、第１のデータ群の番号集合の代表番号をｘ座標とし、第２のデータ群の番号集合の代表番号をｙ座標として有する座標を、複数の番号集合の対について生成し、当該座標を複数含む座標データを生成する座標データ生成工程と、上記座標データ生成工程において生成された座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する第１の補正を含む少なくとも１種類の補正を行う補正工程と、上記補正工程における補正によって得られた座標を用いて、上記データ群間における画分分析データの対応関係を決定する対応付工程とを含む構成である。
【００３０】
それゆえ、２つのデータ群間における画分分析データの対応関係にずれが生じている場合に、データ群間における画分分析データの対応関係を修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施の一形態について図１〜図１７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３２】
（質量分析システム５０の構成）
図２は、本実施形態の質量分析システム５０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、質量分析システム５０は、データ解析装置１、液体クロマトグラフィー装置２０、質量分析装置３０を備えている。
【００３３】
質量分析システム５０は、複数種の分析対象分子（例えば、低分子物質、タンパク質など）を含む１つの試料を液体クロマトグラフィー装置２０で分画し、その画分に対して質量分析装置３０によって質量分析を行い、当該画分に含まれる分析対象分子の質量電荷比を求めるシステムである。データ解析装置１は、質量分析装置３０から出力された分析結果データを解析するための装置である。本実施形態では、試料を分画する装置として液体クロマトグラフィー装置を用いているが、その他の分画装置によって試料を分画してもよい。
【００３４】
液体クロマトグラフィー装置２０によって試料を所定の時間間隔で分画する場合、同じ試料を複数回、同様に分画したとしても、液体クロマトグラフィー装置２０自身の性能限界により、同じ保持時間を有する画分の組成は、分画機会ごとに異なる可能性が高い。
【００３５】
例えば、液体クロマトグラフィー装置２０によって、同一試料を１秒間隔で５０個の画分に分画するという操作を２回行った場合、第１操作の第２０番目の画分の組成と、第２操作の第２０番目の画分の組成とは必ずしも同一とはならない。
【００３６】
そこで、第１操作によって分画された各画分を質量分析した結果と、第２操作によって分画された各画分を質量分析した結果とを比較する場合には、画分の対応関係を補正する必要が生じる。データ解析装置１は、このような画分の対応関係を補正するための装置である。
【００３７】
（データ解析装置１が取り扱うデータの様式）
液体クロマトグラフィー装置２０によって分画された画分は、複数のウェルを有するマイクロプレートに分注される。このマイクロプレートが有するウェルには、番号（ウェルインデックス）が付与されており、液体クロマトグラフィー装置２０は、画分の番号と一致するウェルインデックスを有するウェルに当該画分を分注する。例えば、１０番目の画分は、ウェルインデックスが「１０」のウェルに分注される。
【００３８】
なお、画分は、その番号が明確となるように分注されればよいため、マイクロプレートに分注される必要はなく、マイクロプレート以外の容器に分注されてもよい。
【００３９】
質量分析装置３０は、各ウェルに分注された画分の質量分析を行い、各画分の分析結果を示すデータ（画分分析データ）を、ウェルインデックスと対応付けて、自らが備える記憶部（不図示）に格納する。ウェルインデックスは、画分の番号と一致しているため、画分分析データは、当該画分分析データが得られた画分の番号と対応付けられることになる。
【００４０】
画分分析データは、解析対象の離散的な質量電荷比ごとの強度を示すデータであり、いわゆるスペクトラム画像を生成するためのデータである。
【００４１】
画分分析データとウェルインデックスとを対応付ける方法は、どのようなものであってもよく、画分分析データのファイル名と、ウェルインデックスとを対応付けるためのテーブルを作成してもよいし、画分分析データのファイル名にウェルインデックスを示す情報を付与してもよい。以下では、画分分析データのファイルにウェルインデックスを示す情報（ウェルインデックス情報）が含まれており、当該ウェルインデックス情報を参照すれば、その画分分析データが、どの画分を分析した結果を示すものであるかが分かるようになっているものとする。
【００４２】
１つの試料を分画していく１回の分画操作によって、画分の数に応じた画分分析データが生成される。これら画分分析データは、分画操作ごとにデータセット（データ群）を形成している。換言すれば、１回の分画操作によって生成された複数の画分分析データは、同一のデータセットに含まれる。このデータセットを試料データセットと称する。試料データセットには、分析対象となる試料を特定するための情報（試料のＩＤ）が付与されている。
【００４３】
図３は、試料データセットの構成の一例を示す図である。同図に示す例では、試料Ａを５０個の画分に分画し、各画分を質量分析することによって生成された、５０個の画分分析データが、１つの試料データセット（試料データセットＡ（第１のデータ群））に含まれている。また、一番目の画分分析データ（ファイル名：Ａ００１）は、ウェルインデックス情報として「１」を有しているとともに、自身が試料データセットＡに属することを示す試料ＩＤ「Ａ」を有している。
【００４４】
なお、最終的に画分と画分分析データとが対応づけられればよいため、画分と画分分析データとを対応づけるためのテーブルを設ければ、画分の番号とウェルインデックスとを同じ数字にする必要は必ずしもない。また、各画分分析データがどの試料データセットに属しているかを示すテーブルを設けてもよい。この場合には、画分分析データは、試料ＩＤを有している必要はない。
【００４５】
（データ解析装置１の構成）
図１は、データ解析装置１の構成を示すブロック図である。同図に示すように、データ解析装置１は、制御部１０、入力部１１、記憶部１２および表示部１３を備えている。
【００４６】
入力部１１は、キーボード、マウス、ポインティングデバイス等の入力装置であり、ユーザの指示をデータ解析装置１に入力するためのものである。
【００４７】
記憶部１２は、質量分析装置３０から出力された試料データセット等のデータを格納するメモリである。
【００４８】
表示部１３は、質量分析の結果（スペクトラム画像など）、画分分析データの対応関係を示すリスト等を表示するための表示装置であり、例えば、液晶ディスプレイである。
【００４９】
（制御部１０の構成）
制御部１０は、データ取得部（取得手段、指示受付手段）２、ピーク抽出部（番号特定手段）３、ピークペア特定部（番号集合対特定手段）４、座標データ生成部（代表番号特定手段、座標データ生成手段）５、座標データ補正部（補正手段）６、データペア決定部（対応付手段）７、表示用画像生成部（表示用データ生成手段）８およびデータペア変更部（対応関係修正手段）９を備えている。
【００５０】
データ取得部２は、質量分析装置３０から複数の試料データセットを取得するとともに、入力部１１から入力されたユーザの指示を取得する。データ取得部２は、取得した試料データセットを記憶部１２に格納する。本実施形態では、データ取得部２は、２つの試料データセット（試料データセットＡおよびＢ）を取得するものとするが、データ取得部２が取得する試料データセットの数は、３つ以上でもよい。
【００５１】
試料データセットＡは、試料Ａを質量分析した結果を示す画分分析データのデータ群であり、試料データセットＢ（第２のデータ群）は、試料Ｂを質量分析した結果を示す画分分析データのデータ群である。試料Ａおよび試料Ｂは、含有する複数種の分析対象分子のうち、少なくとも一部の分析対象分子が共通である。試料Ａおよび試料Ｂの組成は、特に限定されない。
【００５２】
（ピーク抽出部３）
ピーク抽出部３は、データ取得部２が取得した試料データセットＡおよびＢに含まれる複数の画分分析データを、試料データセットごとに解析することにより、１つの分析対象分子に由来する、同一の質量電荷比のピークの集合を試料データセットごとに抽出する。
【００５３】
具体的には、ピーク抽出部３は、所定強度以上の強度を有する質量電荷比を抽出する処理を、試料データセットＡに含まれるすべての画分分析データについて行う。上記所定強度とは、ノイズとしての質量電荷比のピークを除外することができる強度であり、ユーザが適宜設定できる強度である。そして、ピーク抽出部３は、抽出した質量電荷比のピークを、当該質量電荷比を示す画分分析データのウェルインデックスと対応付けたテーブル（ピーク抽出テーブルと称する）を作成する。すなわち、ピーク抽出部３は、試料データセットごとに、解析対象の質量電荷比のピークを示す画分分析データのウェルインデックスを特定する。
【００５４】
このとき、ピーク抽出部３は、抽出した全ての質量電荷比のピークについてピーク抽出テーブルを作成する必要は必ずしもなく、解析対象となる一部の質量電荷比のピークについてピーク抽出テーブルを作成してもよい。解析対象の質量電荷比は、複数指定されるが、どの質量電荷比のピークを解析対象とするか（解析対象となる質量電荷比またはその範囲）は、ユーザによって指定されればよい。
【００５５】
なお、データ取得部２が、所定強度以上の強度を有する質量電荷比を抽出する処理が既に施された画分分析データを取得する場合には、ピーク抽出部３は、所定強度以上の強度を有する質量電荷比を抽出する処理を行う必要はない。
【００５６】
さらに、ピーク抽出部３は、ピーク抽出テーブルを参照し、連続するウェルインデックスを有する画分分析データによって示された同一の質量電荷比のピークの集合を、当該質量電荷比が示されている複数の画分分析データのウェルインデックスと対応付けて抽出する。そして、ピーク抽出部３は、抽出したピークの集合（ピーク集合と称する）とウェルインデックスとの対応関係を示すテーブル（ピーク集合テーブルと称する）を作成する。
【００５７】
なお、ピーク集合を構成するピークの質量電荷比は、完全に同じである必要はなく、所定の範囲内のものであればよい。
【００５８】
ピーク抽出部３は、同様の処理を試料データセットＢについても行い、試料データセットＢに対応したピーク抽出テーブルおよびピーク集合テーブルを作成する。
【００５９】
図４は、試料データセットＡに対応したピーク抽出テーブルの一例を示す図である。図４に示す例では、ファイル名「Ａ００１」、「Ａ００２」、「Ａ００３」の画分分析データのそれぞれに、強度「８０．１」、「８５．２」、「８２．３」の強度を有する「１１２９．８４」の質量電荷比が示されている。つまり、質量電荷比「１１２９．８４」のピークが、連続するウェルインデックス「１」〜「３」の画分において検出されている。
【００６０】
ピーク抽出部３は、強度「８０．１」、「８５．２」、「８２．３」の強度を有する「１１２９．８４」の質量電荷比のピーク集合を、１つの分析対象分子に由来する、質量電荷比のピーク集合として認識し、当該ピーク集合とウェルインデックスとを対応付けてピーク集合テーブルを作成する。
【００６１】
図５は、試料データセットＡに対応したピーク集合テーブルの一例を示す図である。同図に示す例では、ピーク集合番号「Ａ−１」のピーク集合は、質量電荷比が「１１２９．８４」のピークの集合であり、連続するウェルインデックス「１」〜「３」の画分において検出されたものである。
【００６２】
図６は、試料データセットＢに対応したピーク集合テーブルの一例を示す図である。同図に示す例では、ピーク集合番号「Ｂ−１」のピーク集合は、質量電荷比が「１１２９．８４」のピークの集合であり、連続するウェルインデックス「２」〜「４」の画分において検出されたものである。
【００６３】
（ピークペア特定部４）
ピークペア特定部４は、ピーク抽出部３が抽出したピーク集合を、複数の試料データセット間で比較することにより、ほぼ同一の（所定の誤差範囲内の）代表する質量電荷比に関するピーク集合の対（以下、ピークペアと称する）を特定する。すなわち、ピークペア特定部４は、複数の試料データセット間で、同一の分析対象分子に由来する所定の誤差範囲内の質量電荷比のピーク集合の対を特定する。上記所定の誤差範囲は、質量分析装置の誤差を考慮して適宜設定すればよい。
【００６４】
図５および図６に示した例を用いて説明すれば、ピークペア特定部４は、試料データセットＡに対応するピーク集合テーブル（図５）と試料データセットＢに対応するピーク集合テーブル（図６）とを比較する。質量電荷比が「１１２９．８４」である「Ａ−１」のピーク集合には、ウェルインデックス「１」〜「３」が対応づけられている。また、質量電荷比が「１１２９．８４」である「Ｂ−１」のピーク集合には、ウェルインデックス「２」〜「４」が対応づけられている。両者を比較すると、ウェルインデックス「２」および「３」が共通している。それゆえ、ピークペア特定部４は、「Ａ−１」のピーク集合と「Ｂ−１」のピーク集合とをピークペアとして特定する。
【００６５】
ピークペア特定部４は、特定したピークペアを示すピークペアテーブルを作成する。図７は、ピークペアテーブルの一例を示す図である。同図に示す例では、例えば、試料データセットＡのピーク集合「Ａ−１」と、試料データセットＢのピーク集合「Ｂ−１」とがピークペアであり、「Ａ−４」と「Ｂ−５」とがピークペアであることが示されている。
【００６６】
（座標データ生成部５）
座標データ生成部５は、ピークペア特定部４が特定したピークペアを構成するピーク集合のそれぞれに対応付けられた複数のウェルインデックスのうちの１つを、代表ウェルインデックスとして、各ピーク集合について特定する。すなわち、座標データ生成部５は、ピークペア特定部４が試料データセットごとに特定した１つまたは連続する複数のウェルインデックスを含む集合を番号集合とした場合の、試料データセットＡの番号集合と試料データセットＢの番号集合との対であり、少なくとも１つ共通の番号を含む番号集合の対を構成する各番号集合が含む番号のうちの１つである代表ウェルインデックスを特定する。
【００６７】
例えば、座標データ生成部５は、上記複数のウェルインデックスのうち、中央のウェルインデックスを代表ウェルインデックスとして特定する。
【００６８】
図５に示した例では、座標データ生成部５は、ピーク集合「Ａ−１」に関して、ウェルインデックス「１」、「２」、「３」の中央のウェルインデックスである「２」を代表ウェルインデックスとして特定する。座標データ生成部５は、同様の処理を、ピーク集合「Ａ−１」の対であるピーク集合「Ｂ−１」についても行う。
【００６９】
なお、ピーク集合に対応付けられたウェルインデックスが偶数の場合には、中央のウェルインデックスが２つ存在することになるが、この場合には、いずれか一方を代表ウェルインデックスとすればよい。
【００７０】
そして、座標データ生成部５は、特定した２つの代表ウェルインデックスから１つの（ｘ，ｙ）座標形式の座標（ＷＡｉ，ＷＢｊ）を生成する処理を、複数のピークペアについて行うことにより、複数の上記座標を含むｘｙ座標データを生成する。なお、上記ＷＡｉは、試料データセットＡに含まれるピーク集合ｉの代表ウェルインデックスであり、ＷＢｊは、試料データセットＢに含まれるピーク集合ｊの代表ウェルインデックスである。
【００７１】
例えば、図５および図６に示した例では、ピーク集合「Ａ−１」の代表ウェルインデックス「２」と、ピーク集合「Ｂ−１」の代表ウェルインデックス「３」とによって、（２，３）という座標が生成される。
【００７２】
つまり、座標データ生成部５は、試料データセットＡに含まれるピーク集合の代表ウェルインデックスをｘ座標とし、試料データセットＢに含まれるピーク集合の代表ウェルインデックスをｙ座標とするｘｙ座標を生成する。
【００７３】
なお、座標データ生成部５は、上記複数のウェルインデックスのうち、中央のウェルインデックス以外のウェルインデックス（例えば、最も小さいウェルインデックス）を代表ウェルインデックスとして特定してもよい。また、中央のウェルインデックスを代表ウェルインデックスとして特定するのは、中央のウェルインデックスの分析結果に、最も強度が大きい質量電荷比のピークが検出される傾向があるためである。それゆえ、座標データ生成部５は、ウェルインデックスとは無関係に、ピーク集合に含まれる画分分析データのうち、最も強度が大きい質量電荷比を示す画分分析データのウェルインデックスを代表インデックスとしてもよい。
【００７４】
（座標データ補正部６）
座標データ補正部６は、座標データ生成部５が生成したｘｙ座標データが示す複数の座標より得られる回帰直線からの乖離度に基づく各座標の重みに従って、当該回帰直線からの外れ値の乖離度を０とするように各座標を補正する。座標データ補正部６の詳細については後述する。
【００７５】
（データペア決定部７）
データペア決定部７は、座標データ補正部６が補正した座標および座標データ補正部６による補正の結果生じた誤差情報を用いて、試料データセット間における、画分分析データの対応関係を決定する。データペア決定部７の詳細については後述する。
【００７６】
（表示用画像生成部８）
表示用画像生成部８は、データペア決定部７が決定した画分分析データの対応関係を表示部１３に表示するための表示用データを生成し、生成した表示用データを表示部１３へ出力する。図８は、表示用画像生成部８の構成を示すブロック図である。同図に示すように、表示用画像生成部８は、スペクトラム画像生成部８１およびリストデータ生成部８２を備えている。
【００７７】
スペクトラム画像生成部８１は、表示部１３にスペクトラム画像を表示するためのスペクトラム画像表示用データを生成する。スペクトラム画像とは、各画分を質量分析することによって得られた質量電荷比のピークの画像（スペクトル画像）を、各画分の保持時間に従って連続的に配列した画像である。
【００７８】
図９は、表示部１３の画面の一例を示す図である。表示部１３の画面１３ａには、スペクトラム画像１４と対応リスト１８が示される。同図に示すように、スペクトラム画像１４においては、縦軸方向に保持時間が変化しており、横軸方向に質量電荷比が変化している。
【００７９】
スペクトラム画像１５は、スペクトラム画像１４の一部を拡大したものである。試料データセット間において、互いに対応付けられているピーク集合（１６の符号を付している）は、濃い色で表示されている。互いに対応付けられていないピーク集合（１７の符号を付している）は、薄い色で表示されている。試料データセットＡのピーク集合は、赤で表示し、試料データセットＢのピーク集合は緑で表示するというように、試料データセット間でピーク集合の色を異ならせることが好ましい。
【００８０】
リストデータ生成部８２は、表示部１３に対応リストを表示するためのリスト表示用データを生成する。対応リストとは、試料データセット間において、互いに対応付けられているピーク集合（すなわち、ピークペア）を、リストとして表示するものである。
【００８１】
この対応リストは、ピークペアのＩＤを表示するものであってもよいし、ピークペアに対応するウェルインデックスを表示するものであってもよく、試料データセットＡおよびＢ間における画分分析データの対応関係が分かるものであればよい。
【００８２】
（データペア変更部９）
データペア変更部９は、ユーザの指示に従って、データペア決定部７が決定した画分分析データの対応関係（すなわち、ピークペア）を変更する。データペア変更部９における処理の詳細については後述する。
【００８３】
（座標データ補正部６の構成）
次に、座標データ補正部６の構成について図１０を参照しつつ説明する。図１０は、座標データ補正部６の構成を示すブロック図である。同図に示すように、座標データ補正部６は、座標変換処理部６１、統計的処理部６２、最終補正処理部６３、逆変換処理部６４を備えている。
【００８４】
座標変換処理部６１は、座標データ生成部５が生成したｘｙ座標データが示す（ｘ，ｙ）座標形式の座標（ＷＡｉ，ＷＢｊ）を、統計処理を行うための座標に変換する。すなわち、座標変換処理部６１は、座標データが示す（ｘ，ｙ）座標形式の各座標について、ノルム（幾何学ベクトルの長さ：ｒ）と偏角とを算出し、（ｘ，ｙ）座標形式の座標を極座標形式の座標に変換する。さらに、座標変換処理部６１は、変換後の第２座標成分（偏角）からπ／４を差し引くことにより、（ｒ，θ）（ここで、θ＝ａｔａｎ（ｙ／ｘ）−π／４）という座標（統計処理用座標）を得る。座標変換処理部６１は、生成した統計処理用座標を示す統計処理用座標データを統計的処理部６２へ出力する。
【００８５】
図１１は、（ｘ，ｙ）座標形式の座標を示す図であり、図１２は、座標変換処理部６１による変換後の統計処理用座標を示す図である。座標変換処理部６１により、図１１に示す（ｘ，ｙ）座標が、図１２（ａ）に示す統計処理用座標に変換される。図１２（ａ）の横軸は、ノルム（ｒ）を示し、縦軸は、（ｘ，ｙ）座標形式の座標における４５°線からの角度（θ）を示している。θがゼロであることは、その点が上記４５°線上に載っていることを意味している。
【００８６】
統計的処理部６２は、座標変換処理部６１が生成した統計処理用座標データが示す各座標（ｒ，θ）に対して繰返し統計処理を行うことにより、当該座標（ｒ，θ）の集合を補正（平滑化）する（第１の補正）。統計的処理部６２が行う統計処理の詳細については後述する。
【００８７】
最終補正処理部６３は、統計的処理部６２による補正の結果得られた各座標を用いて、統計的処理部６２が行った補正とは重み付けの様式が異なる補正（第２の補正）をさらに行うことにより、各座標の集合から導かれる回帰曲線をさらに平滑化する。最終補正処理部６３が行う処理の詳細については後述する。
【００８８】
逆変換処理部６４は、最終補正処理部６３によって生成された最終補正後の座標を、（ｘ，ｙ）座標形式の座標に変換する。すなわち、逆変換処理部６４は、座標変換処理部６１とは逆の変換処理を行う。逆変換処理部６４は、変換した座標を示す補正後座標データをデータペア決定部７へ出力する。
【００８９】
（統計的処理部６２における処理）
次に、統計的処理部６２における処理の詳細について説明する。統計的処理部６２は、Biweight法（双加重法）を用いて、統計処理用座標データが示す座標（ｒ，θ）から得られる回帰直線からの、各座標の乖離度（有効重み）を算出するとともに、座標（ｒ，θ）についてLowess（局所的重み付け多項式回帰）を適用することにより回帰直線を補正（より正確には、回帰直線を算出するために用いられた座標（ｒ，θ）の集合を平滑化）し、Biweight法により算出した重みに従って、Lowessにより補正された座標（ｒ，θ）の集合をさらに補正する。そして、統計的処理部６２は、Lowessによる補正量が収束するまで補正を繰り返す。
【００９０】
統計的処理部６２は、先に回帰直線の式（係数）を求め、その式に従ってBiweightとLowessを行う。回帰直線を求める式は、行列を用いた一般的な最小自乗法の解法である。
【００９１】
なお、Lowess法は、一次多項式による平滑化方法の１つとして知られ、２つの軸で構成される散布図から得られる回帰直線を構成する点について、片方の軸に対して点の座標を調整するものである。平滑化幅を指定することで単純な回帰直線から遠い点（外れ値）の影響を低減することができる。
【００９２】
また、Biweight法は、ロバスト推定法のうちのＭ推定法の１つであり、最小二乗法（線形回帰）を拡張する形で使用することができる。その実体は重み付けのための関数であり、外れ値の重みを０にすることで線形回帰処理での影響を軽減するため、回帰直線がノイズに対してロバストになる。
【００９３】
図１３は、統計的処理部６２における処理の流れの一例を示すフローチャートである。まず、統計的処理部６２は、自らが備えるカウンタをｋ＝０に設定する（Ｓ１）。
【００９４】
そして、統計的処理部６２は、Biweight法を用いて、統計処理用座標データが示す座標（ｒ，θ）の集合について回帰直線を算出し、各座標（ｒ，θ）の回帰直線からの乖離度（Ｗｅｆｆ）を算出する（Ｓ３）。統計的処理部６２は、算出した乖離度を記憶部１２に格納する。算出された乖離度（Ｗｅｆｆ）の一例が図１２（ｂ）に示されている。同図において、横軸はノルム（ｒ）であり、縦軸はＷｅｆｆの大きさを示している。
【００９５】
一方、統計的処理部６２は、統計処理用座標データが示す各座標（ｒ，θ）にLowessを適用し、回帰直線を算出するために用いられた座標（ｒ，θ）の集合を平滑化し、各座標について補正点θｅｓｔ（ｋ）[]を得る（Ｓ４）。なお、“[]”は、座標の集合を意味している。
【００９６】
そして、統計的処理部６２は、補正前（前回補正時）の補正点θｅｓｔ（ｋ-1）[]の合計（Σ|θｅｓｔ（ｋ-1）[]|）と、今回の補正後の補正点θｅｓｔ（ｋ）[]の合計（Σ|θｅｓｔ（ｋ）[]|）とを比較し、補正後の補正点θｅｓｔ（ｋ）[]の合計の方が大きければ、一連の統計処理を終了する（Ｓ５にてＹＥＳ）。
【００９７】
一方、補正後の補正点θｅｓｔ（ｋ）[]の合計の方が小さければ（Ｓ５にてＮＯ）、統計的処理部６２は、Lowessの処理によって補正した座標を、記憶部１２に格納した乖離度（Ｗｅｆｆ）を重み値として用いて、各θ座標を補正する（Ｓ６）。具体的には、ｉ番目のθ座標（θ[ｉ]）に対応するＷｅｆｆ[ｉ]が０よりも大きい場合には、θ[ｉ]からθｅｓｔ（ｋ）[ｉ]を引き、Ｗｅｆｆ[ｉ]が０の場合には、θ[ｉ]を０とする。つまり、統計的処理部６２は、
Ｗｅｆｆ[ｉ]＞０の場合、θ（ｋ+1）[ｉ]＝θ（ｋ）[ｉ]―θｅｓｔ（ｋ）[ｉ]
Ｗｅｆｆ[ｉ]＝０の場合、θ（ｋ+1）[ｉ]＝０
とする。
【００９８】
そして、統計的処理部６２は、カウンタに１を加え（Ｓ７）、再度Biweight法およびLowessを適用した処理を行う（Ｓ２に戻る）。カウンタの値が５００に達した場合には（Ｓ２にてＹＥＳ）、統計的処理部６２は、強制的に処理を終了する。
【００９９】
統計的処理部６２は、一連の統計処理を終了した後（Ｓ５にてＹＥＳ）、ｋ回の統計処理（Biweight法＋Lowess）によって算出されたθｅｓｔ（ｋ）[]のすべてを最終補正処理部６３へ出力する。
【０１００】
（最終補正処理部６３による処理）
次に最終補正処理部６３における処理の詳細について、図１４を参照しつつ説明する。図１４は、最終補正処理部６３における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０１】
まず、最終補正処理部６３は、ｋ回の統計処理によって算出されたθｅｓｔ（ｋ）[]を合計し、最終的な補正軸となる座標（ｒ，θ´）を算出する（Ｓ１１）。ここで、
θ´[]＝Σθｅｓｔ（ｋ）[]（ｋ＝０，１，…）
である。そして、統計的処理部６２は、補正前（ｋ＝０）のθからｋ回の統計処理によって算出された補正量の合計（θ´）を引いた値を各座標の第２座標成分（ｔ）とする。ここで、ｔ＝θ(k＝0)―θ´である。
【０１０２】
そして、最終補正処理部６３は、最終的な補正軸を基準とした座標（ｒ，ｔ）の集合に対して、Biweight法を適用し、各座標の重み、すなわち、各座標（ｒ，ｔ）の回帰直線からの乖離度（Ｗｅｆｆ）を算出する（Ｓ１２）。
【０１０３】
そして、最終補正処理部６３は、算出した重み（Ｗｅｆｆ）に従って、各座標の第２座標成分（ｔ）を変更する（Ｓ１３）。具体的には、最終補正処理部６３は、
Ｗｅｆｆ＞０．５の場合には、ｔ＝ｔとし、
Ｗｅｆｆ≦０．５の場合には、ｔ＝ｔ×（１−（１−２×Ｗｅｆｆ）３）８とする。
【０１０４】
すなわち、最終補正処理部６３は、ｉ番目のｔ座標（ｔ[ｉ]）に対応するＷｅｆｆ[ｉ]＞０．５の場合には、当該ｔ座標（ｔ[ｉ]）を変更せず、それ以外の場合には、ｔ[ｉ]の値を０に近づける。なお、Ｗｅｆｆ≦０．５の場合に用いる計算式は、上述のものに限定されず、適宜変更を加えてもよい。
【０１０５】
なお、Ｗｅｆｆ＞０．５の場合とＷｅｆｆ≦０．５の場合とで場合分けする構成は、本発明の発明者の試行錯誤の結果、好ましい数値として見出されたものである。それゆえ、「０．５」を基準としてＷｅｆｆの場合分けを行う必要は必ずしもなく、「０．５」に代わる数値を用いてもよい。
【０１０６】
そして、最終補正処理部６３は、変更したｔ座標（ｔ）についてLowessを適用し、当該ｔ座標を補正し、補正点ｔｅｓｔ［］を得る（Ｓ１４）。
【０１０７】
さらに、最終補正処理部６３は、ステップＳ１１で得られた座標成分（θ´）に、ステップＳ１４で得られたｔｅｓｔ［］を加算し、最終的な座標（ｒ，ｔ´）を求める（Ｓ１５）。ここで、
ｔ´［］＝θ´［］＋ｔｅｓｔ［］
である。
【０１０８】
最終補正処理部６３は、求めた最終補正座標（ｒ，ｔ´）を示す補正後座標データを逆変換処理部６４へ出力する。
【０１０９】
（データペア決定部７における処理）
データペア決定部７は、統計処理用座標平面において、最終補正部６３で得られた最終的な補正後座標成分（t'）分だけｒ座標軸から移動させたθ座標（θfinestとする）（後述する図１９に示す曲線２４）を中心として、θ軸に関しての誤差ｅ'をｅ'[]＝θ[]−θfinest[]という計算により求める。ｅ'の分布（図１５に示す各点）が残差分布となる。なお、図１５は、最終補正処理部６３による補正後の座標の残差分布を示すグラフであり、図１２（ａ）と同様に、横軸は、ノルム（ｒ）を示し、縦軸は、（ｘ，ｙ）座標形式の座標における４５°線からの角度（θ）を示している。
【０１１０】
そして、データペア決定部７は、ｅ'の残差標準偏差（ＲＳＤ）（図１５に示す破線２１）もしくは中央値（ＭＡＤ）を求め、ｅ'±（ＲＳＤまたはＭＡＤのａ倍）（ａはユーザによる変更が可能）の範囲内に存在するθfinestをペアとする。そして、データペア決定部７は、ペアとされたθfinestに対応する画分分析データのペアを決定する。例えば、ａの値をＲＳＤの場合１以下、ＭＡＤの場合１以上３以下としてもよい。
【０１１１】
なお、上述したデータペアの決定方法は、あくまで一例であり、別の決定方法を用いてもよい。
【０１１２】
データペア決定部７は、決定した画分分析データのペアの情報（対応関係データ）を記憶部１２に格納する。
【０１１３】
（データペア変更部９における処理）
データペア変更部９は、データペア決定部７によって生成され、記憶部１２に格納された対応関係データを、入力部１１を介して入力されたユーザの指示に従い変更する。
【０１１４】
ユーザは、表示部１３に表示されたスペクトラム画像を見ながら、互いに対応付けられたピーク集合（ピークペア）の対応関係を解除するための指示、または、新たなピークペアを特定するための指示、もしくはその両方を入力部１１を介して入力する。
【０１１５】
データペア変更部９は、これらの指示を、データ取得部２を経由して取得し、当該指示に従い、記憶部１２に格納された対応関係データを変更する。そして、データペア変更部９は、変更が終了した旨を示す情報を表示用画像生成部８へ出力する。
【０１１６】
（データ解析装置１における処理の流れ）
次に、データ解析装置１における処理の流れの一例について図１６を参照しつつ説明する。図１６は、データ解析装置１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１７】
まず、データ取得部２は、質量分析装置３０から試料データセットＡおよびＢを取得し、当該試料データセットを記憶部１２に格納する（Ｓ２１）。
【０１１８】
次に、ピーク抽出部３は、記憶部１２に格納された試料データセットＡおよびＢに含まれるすべての画分分析データについて、所定強度以上の強度を有する質量電荷比のピークを抽出する処理を行い、抽出した質量電荷比のピークを、当該ピークを示す画分分析データのウェルインデックスと対応付けたピーク抽出テーブルを作成する（Ｓ２２）。ピーク抽出部３は、作成したピーク抽出テーブルを記憶部１２に格納する。
【０１１９】
さらに、ピーク抽出部３は、ピーク抽出テーブルを参照し、連続するウェルインデックスを有する画分分析データによって示された同一の質量電荷比のピークの集合（すなわち、同一の分析対象分子に由来する、特定の質量電荷比のピークの集合）を、当該ピークが示されている複数の画分分析データのウェルインデックスと対応付けて抽出する。そして、ピーク抽出部３は、抽出した質量電荷比の集合とウェルインデックスとの対応関係を示すピーク集合テーブルを作成し、記憶部１２に格納する（Ｓ２３）。
【０１２０】
次に、ピークペア特定部４は、ピーク集合テーブルに示されるピーク集合を、試料データセットＡおよびＢ間で比較することにより、実質的に同一と見なせる質量電荷比で対応付けられたピーク集合の対であるピークペアを特定する。そして、ピークペア特定部４は、特定したピークペアを示すピークペアテーブルを作成し、記憶部１２に格納する（Ｓ２４）。
【０１２１】
次に、座標データ生成部５は、ピークペアテーブルに示されたピークペアを構成するピーク集合のそれぞれに対応付けられた複数のウェルインデックスのうちの１つを、代表ウェルインデックスとして、各ピーク集合について特定する（Ｓ２５）。なお、スッテップＳ２５を、ステップＳ２３の次に行ってもよい。
【０１２２】
そして、座標データ生成部５は、特定した２つの代表ウェルインデックスを用いて、試料データセットＡに含まれるピーク集合の代表ウェルインデックスをｘ座標とし、試料データセットＢに含まれるピーク集合の代表ウェルインデックスをｙ座標とする（ｘ，ｙ）座標形式の座標を生成する処理を、複数のピークペアについて行うことにより、複数の（ｘ，ｙ）座標を含むｘｙ座標データを生成する（Ｓ２６）。座標データ生成部５は、生成したｘｙ座標データを記憶部１２に格納する。
【０１２３】
次に、座標データ補正部６は、上述したように、記憶部１２に格納されたｘｙ座標データが示す複数の座標に対して繰返し統計処理を行うことにより、ｘｙ座標データが示す座標を補正する（Ｓ２７）。座標データ補正部６は、補正した座標を示す補正後座標データをデータペア決定部７へ出力する。
【０１２４】
データペア決定部７は、上述したように、補正後座標データを用いて、試料データセットＡおよびＢ間における、画分分析データの対応関係を決定し、当該対応関係を示す対応関係データを記憶部１２に格納する（Ｓ２８）。
【０１２５】
次に、表示用画像生成部８のスペクトラム画像生成部８１は、記憶部１２に格納された対応関係データおよびピーク集合テーブルを用いて、表示部１３にスペクトラム画像を表示するためのスペクトラム画像表示用データを生成する。また、リストデータ生成部８２は、上記対応関係データを用いて、表示部１３に対応リストを表示するためのリスト表示用データを生成する（Ｓ２９）。
【０１２６】
スペクトラム画像生成部８１は、生成したスペクトラム画像表示用データを表示部１３へ出力し、リストデータ生成部８２は、生成したリスト表示用データを表示部１３へ出力する。
【０１２７】
表示部１３は、受け取ったスペクトラム画像表示用データおよびリスト表示用データを用いて、スペクトラム画像および対応リストを画面に表示する（Ｓ３０）。
【０１２８】
（座標データ補正部６における処理の流れ）
次に、座標データ補正部６における処理の流れの一例について図１７を参照しつつ説明する。図１７は、座標データ補正部６における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１２９】
まず、座標変換処理部６１は、座標データ生成部５からｘｙ座標データを受け取ると、当該ｘｙ座標データが示す（ｘ，ｙ）座標形式の座標について、ノルムと偏角とを算出し、（ｘ，ｙ）座標形式の座標を極座標形式の座標に変換する（Ｓ４１）。
【０１３０】
そして、座標変換処理部６１は、変換後の第２座標成分（偏角）からπ／４を差し引くことにより、統計処理用座標（ｒ，θ）（ここで、θ＝ａｔａｎ（ｙ／ｘ）−π／４）を生成する（Ｓ４２）。座標変換処理部６１は、生成した統計処理用座標を示す統計処理用座標データを統計的処理部６２へ出力する。
【０１３１】
統計的処理部６２は、Biweight法を用いて、統計処理用座標データが示す座標（ｒ，θ）について、各座標の重みを算出するとともに、Lowessを適用することにより、座標（ｒ，θ）についての回帰直線を補正し、さらに、Biweight法により算出した重みに従って、Lowessにより算出された補正量を用いて座標（ｒ，θ）を補正する。そして、統計的処理部６２は、Lowessにより算出された補正量が収束するまで上述の一連の統計処理を繰り返す（Ｓ４３）。
【０１３２】
統計的処理部６２は、一連の統計処理を終了した後、ｋ回の統計処理によって算出された補正量および統計処理用座標データを最終補正処理部６３へ出力する。
【０１３３】
最終補正処理部６３は、上記補正量および統計処理用座標データを受け取ると、上述したように、統計的処理部６２によって補正された座標に対して、統計的処理部６２が行った補正とは重み付けの様式が異なる補正をさらに行う（Ｓ４４）。最終補正処理部６３は、求めた最終的な座標を逆変換処理部６４へ出力する。
【０１３４】
逆変換処理部６４は、最終補正処理部６３によって補正された各座標の第２座標成分である偏角にπ／４を加算することにより、上記各座標を極座標形式の座標に変換する（Ｓ４５）。
【０１３５】
そして、逆変換処理部６４は、極座標形式の座標を、（ｘ，ｙ）座標形式の座標に変換する（Ｓ４６）。逆変換処理部６４は、変換した座標を示す補正後ｘｙ座標データをデータペア決定部７へ出力する。
【０１３６】
（データペア変更処理の流れ）
次に、データペア決定部７が決定した、画分分析データの対応関係（データペア）をユーザの指示に従い変更する処理の流れの一例について、図１８を参照しつつ説明する。図１８は、画分分析データの対応関係を変更する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３７】
まず、ユーザが、データペアを変更するよう命じる指示を、入力部１１を介して入力すると、当該指示をデータ取得部２が取得する（Ｓ５１）。データ取得部２は、当該指示をデータペア変更部９へ出力する。
【０１３８】
データペア変更部９は、上記指示を受け取ると、記憶部１２から対応関係テーブルを取得し、当該指示に従って、対応関係テーブルを変更する（Ｓ５２）。すべての変更を終えると、データペア変更部９は、変更した対応関係テーブルを記憶部１２に格納するとともに、変更が終了した旨を示す変更終了情報を表示用画像生成部８へ出力する。
【０１３９】
表示用画像生成部８は、変更終了情報を受け取ると、データペア変更部９によって変更された対応関係テーブルを用いて、スペクトラム画像を表示するためのスペクトラム画像表示用データおよび対応リストを表示するためのリスト表示用データを変更する（Ｓ５３）。そして、表示用画像生成部８は、変更したスペクトラム画像表示用データおよびリスト表示用データを表示部１３に出力する。
【０１４０】
表示部１３は、変更されたスペクトラム画像表示用データおよびリスト表示用データを用いて、スペクトラム画像および対応リストを表示する（Ｓ５４）。
【０１４１】
（データ解析装置１の効果）
以上のように、質量分析システム５０において、液体クロマトグラフィー装置２０は、試料ＡおよびＢを所定の時間間隔で番号付けてそれぞれ分画する。質量分析装置３０は、各画分の質量分析を行い、質量電荷比とその強度とを示す画分分析データを生成し、当該画分分析データに、対応する画分の番号を付与する。そして、質量分析装置３０は、画分分析データを複数含む試料データセットＡおよびＢをデータ解析装置１へ送信する。
【０１４２】
データ解析装置１のデータ取得部２は、試料データセットＡおよびＢを取得し、ピーク抽出部３は、取得した試料データセットごとに、所定以上の強度を有する質量電荷比のピークの集合のうち、連続する番号を有する画分分析データによって示された質量電荷比のピークの集合を、当該ピークが示されている画分分析データの番号と対応付けて抽出する。
【０１４３】
ピークペア特定部４は、質量電荷比のピークの集合を、試料データセットＡおよびＢ間で比較することにより、少なくとも１つ同じ番号が対応付けられた、同一の質量電荷比のピークの集合の対を特定する。
【０１４４】
座標データ生成部５は、質量電荷比の集合の対を構成する質量電荷比の集合のそれぞれに対応付けられた複数の番号のうちの１つである代表番号を各質量電荷比の集合について特定する。そして座標データ生成部５は、特定した２つの代表番号から１つの座標を生成する処理を、複数の質量電荷比の集合の対について行うことにより、複数の座標を含むｘｙ座標データを生成する。
【０１４５】
座標データ補正部６は、ｘｙ座標データが示す各座標に対して繰返し統計処理を行うことにより、ｘｙ座標データが示す座標を補正する。
【０１４６】
データペア決定部７は、補正された座標を用いて、試料データセットＡおよびＢ間における、画分分析データの対応関係を決定する。
【０１４７】
それゆえ、液体クロマトグラフィー装置２０による試料Ａの分画の速度（保持時間）と、試料Ｂの分画の速度とが互いに異なっている場合でも、試料Ａの分画をそれぞれ質量分析することによって得られた画分分析データと、試料Ｂの分画をそれぞれ質量分析することによって得られた画分分析データとを適切に対応付けることができる。
【０１４８】
（実施例）
次に、データ解析装置１によって得られた統計処理のデータの例について説明する。図１９は、座標データ補正部６によって補正された座標を統計処理用座標平面で表現したグラフである。
【０１４９】
図１９の曲線２２は、統計的処理部６２が、ｋ＝０のときにLowessを行った時点（ステップＳ４）の補正点θｅｓｔ（ｋ）[]から得られた曲線である。また、曲線２３は、最終補正処理部６３が算出したθ´から得られた曲線である。また、曲線２４は、最終補正処理部６３の処理が終了した時点のｔ´から得られた曲線である。
【０１５０】
図１９に示すように、統計的処理部６２および最終補正処理部６３における平滑化処理が進むにつれて、曲線２２が曲線２４にまで平滑化されていることが分かる。
【０１５１】
図２０は、座標データ補正部６による補正の前後の座標をｘｙ座標平面で表現したグラフである。図２０の曲線２５は、統計的処理部６２が、ｋ＝０のときにLowessを行った時点の回帰曲線を示しており、曲線２６は、最終補正処理部６３の処理が終了した時点の回帰曲線を示している。
【０１５２】
図２０に示すように、統計的処理部６２および最終補正処理部６３における平滑化処理によって、曲線２５が曲線２６に平滑化されていることが分かる。
【０１５３】
（表示部１３における表示画面）
図２１は、表示部１３における表示画面の一例を示す図である。同図に示すように、表示部１３には、画分分析データが示す質量分析の結果を表示するために、例えば、スペクトル画像２７、ウェルマップ２８およびピークリスト２９が示される。スペクトル画像２７には、横軸に質量電荷比（ｍ／ｚ）、縦軸にその強度が示されている。すなわち、スペクトル画像２７には、質量電荷比のピークが示されている。
【０１５４】
ウェルマップ２８は、ウェルの配置を示す画像であり、特定のウェルをクリックすることで、当該ウェルに分画された画分の画分分析データが、スペクトル画像２７として示される。
【０１５５】
ピークリスト２９は、主要なピークに関する情報を列挙したリストである。
【０１５６】
ユーザは、スペクトル画像２７またはピークリスト２９を参照して、試料データセット間において比較対象となるピーク（すなわち、データ解析装置１の解析対象となる質量電荷比）を選択してもよい。
【０１５７】
（変更例）
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１５８】
また、上述したデータ解析装置１の各ブロック、特に制御部１０は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【０１５９】
すなわち、データ解析装置１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるデータ解析装置１の制御プログラム（データ解析プログラム）のプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記データ解析装置１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【０１６０】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【０１６１】
また、データ解析装置１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【０１６２】
なお、本発明は、以下のようにも表現できる。
【０１６３】
すなわち、本発明のリンク処理方法は、複数もしくは単一のシステムもしくはプログラムから出力された複数データ群を相互に関連付ける処理方法であって、関連付ける各データ群を可換的に扱うために各データの数学的変換処理 を行うとともに、前記数学的変換処理により得られた座標情報から、外れ値を除外するための統計的処理を繰り返し、最終的に得られる座標情報と誤差情報を利用して最終補正処理 と前記数学的変換処理の逆変換処理を行い、前記逆変換処理により得られるデータと誤差に基づいて、前記複数データ群で組み合わせとしてもっとも相応しいデータペアを決定するとともに、前記データペアを前記複数データ群の所属データ群を識別可能な状態で画像情報と一覧情報として画面上に表示 、および画面上からユーザーの操作によりデータペアを選定、変更可能とすることを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
液体クロマトグラフィー等による試料の分画の速度が、試料間で互いに異なっている場合でも、各試料の分画をそれぞれ質量分析することによって得られた画分分析データを、試料間で適切に対応付けることができるため、質量分析のデータ解析装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ解析装置の構成を示すブロック図である。
【図２】データ解析装置を含む質量分析システムの構成を示すブロック図である。
【図３】試料データセットの構成の一例を示す図である。
【図４】試料データセットＡに対応したピーク抽出テーブルの一例を示す図である。
【図５】試料データセットＡに対応したピーク集合テーブルの一例を示す図である。
【図６】試料データセットＢに対応したピーク集合テーブルの一例を示す図である。
【図７】ピークペアテーブルの一例を示す図である。
【図８】表示用画像生成部の構成を示すブロック図である。
【図９】表示部の画面の一例を示す図である。
【図１０】座標データ補正部の構成を示すブロック図である。
【図１１】（ｘ，ｙ）座標形式の座標を示す図である。
【図１２】（ａ）は、座標変換処理部による変換後の座標を示す図であり、（ｂ）は有効重みの分布を示す図である。
【図１３】統計的処理部における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】最終補正処理部における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】最終補正処理部による補正後の座標の残差分布を示す図である。
【図１６】データ解析装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】座標データ補正部における処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１８】画分分析データの対応関係を変更する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１９】座標データ補正部によって補正された座標を統計処理用座標平面で表現したグラフである。
【図２０】座標データ補正部６による補正の前後の座標をｘｙ座標平面で表現したグラフである。
【図２１】表示部における表示画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１  データ解析装置
２  データ取得部（取得手段、指示受付手段）
３  ピーク抽出部（番号特定手段）
５  座標データ生成部（代表番号特定手段、座標データ生成手段）
６  座標データ補正部（補正手段）
７  データペア決定部（対応付手段）
８  表示用画像生成部（表示用データ生成手段）
９  データペア変更部
６１  座標変換処理部（補正手段）
６２  統計的処理部（補正手段）
６３  最終補正処理部（補正手段）
６４  逆変換処理部（補正手段）
８１  スペクトラム画像生成部（表示用データ生成手段）
８２  リストデータ生成部（表示用データ生成手段）
【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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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図９】
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