技术摘要：
在通过成像质谱分析找出表示与光学显微图像等参照图像相似的分布的化合物时，使其搜索的效率和准确性提高。在本发明所涉及的使用了数据处理装置的成像质谱分析装置中，回归分析执行部(16)使用每个测定点处的质谱数据和参照图像数据执行PLS，按每个m/z值求出反映了分布  全部
背景技术：
质谱分析成像法是一种通过对生物体组织切片等试样的二维的测定区域内的多 个测定点(微小区域)分别进行质谱分析、来研究具有特定质量的物质的空间分布的方法， 该质谱分析成像法正不断应用于药物找出(drug  discovery)、生物标记搜索、各种疾病/疾 患的原因探明等。用于实施质谱分析成像的质谱分析装置一般被称为成像质谱分析装置 (参照非专利文献1等)。 在成像质谱分析装置中，一般针对试样上的各测定点获得遍及规定的质荷比(m/ z)范围的质谱数据(包括n为2以上的MSn谱数据)。然后，当用户指定源自想要观察的化合物 的离子的质荷比时，提取该指定的质荷比下的各测定点的信号强度，按照灰阶或色标使该 信号强度值可视化，从而制作与测定点的位置对应的二维图像(MS成像图像)并显示在显示 部的画面上。 近年来，正在盛行以下研究：利用这样的成像质谱分析装置观察从生物体组织切 取的试样中的特定化合物的二维的分布，由此进行药物代谢动力学解析、代谢途径解析、分 子相关性的解析等。在这样的解析中，作为观察对象的靶的化合物已决定，经常存在能够通 过生物体染色等方法使该化合物的二维的分布可视化的情况(参照专利文献1等)。 如果列举一例，则已知老鼠、人等动物的脂肪组织细胞蓄积脂肪滴的情况，通过对 作为这些动物的生物体组织切片等的试样实施HE(苏木精-伊红)染色，能够使用光学显微 镜观察脂肪滴。因此，在例如作为脂肪肝的老鼠肝脏切片中想要将目标设为脂肪来搜索与 该脂肪相关联的化合物的情况下，只要搜索能够获得图像图案与HE染色图像的图像图案相 似的MS成像图像的质荷比值即可，所述HE染色图像是通过对该生物体组织切片进行HE染色 而得到的。以下，将为了找出像这样表示特定的图像图案的MS成像图像而利用的图像称为 “参照图像”。该参照图像有时仅是生物体组织切片等试样的光学显微镜图像，有时是如上 述那样的染色图像，或者荧光显微镜图像。 如上所述，在搜索表示图像图案与参照图像的图像图案相似的二维分布的质荷比 值(以下，有时将质荷比称为“m/z”)的情况下，一般来说，首先制作TIC(Total  Ion  Count (总离子数)或Total  Ion  Current(总离子流))谱，该TIC谱是按每个质荷比值对测定区域 内的所有测定点处的多个质谱的信号强度值进行累计而得到的。然后，在该TIC谱中按信号 强度值从大到小的顺序选择峰，用户通过视觉观察来判定与该选择出的峰对应的m/z值下 的MS成像图像与参照图像的图像图案的相似性。 然而，通常在TIC谱中出现源自各种化合物的多个峰，因此即使锁定于信号强度值 为规定的阈值以上的峰，在MS成像图像的制作和图像图案的确认中也需要相当的劳力。另 3 CN 111587374 A 说　明　书 2/9 页 外，在这样的作业中会花费大量的时间，效率不高。 因此，以往提出了如下一种方法：并非由人进行判断，而是利用统计解析的方法来 自动地搜索提供图像图案与参照图像的图像图案相似的MS成像图像的m/z值。在该方法中， 例如进行以参照图像的像素值为目标变量、以各测定点处的质谱数据为说明变量的回归分 析。然后，通过选择该回归分析后得到的回归系数的绝对值大的m/z值，来找出表示与参照 图像的图像图案相似的分布的化合物。 这样的方法在不依赖人手地提取准确的m/z值方面是有效的，但存在如下的问题。 即，源自生物体的试样中含有的化合物大多具有同位素。因此，如果利用成像质谱 分析装置测定含有分别具有同位素的多种化合物的试样并如上所述那样求出TIC谱，则在 该TIC谱中观测到许多同位素峰。由于源自相同化合物的同位素峰表示相同的空间分布，因 此即使通过如上所述的方法求出m/z值的候选，有时也只选择了源自一个或少数化合物的 同位素峰的m/z值。即使m/z值不同，作为化合物来说，源自一个化合物的同位素峰也相同， 因此被提取的化合物的数量变少，成为从搜索结果中漏掉表示与参照图像相似的分布的其 它化合物的主要原因。另外，用户确认这种实质上是相同的化合物的多种物质的二维分布 也是浪费时间。 现有技术文献 专利文献 专利文献1：国际公开第2017/002226号(第段) 专利文献2：日本特开2009-25275号公报 非专利文献 非专利文献1：“iMScope  TRIOイメージング質量顕微鏡”，[线上]，[平成29年6月5 日检索]，株式会社岛津制作所，因特网
技术实现要素：
发明要解决的问题 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供如下一种成像质谱分析用数据 处理装置：在通过统计解析处理等找出表示图像图案与参照图像的图像图案相似的二维分 布的化合物时，能够排除化合物的同位素的影响地列举为以源自多种化合物的离子为目标 的化合物的候选。 用于解决问题的方案 为了解决上述问题而完成的本发明是一种成像质谱分析用数据处理装置，对在试 样上的二维的测定区域内的多个测定点处分别得到的质谱数据进行处理，该成像质谱分析 用数据处理装置具备： a)参照图像信息获取部，其获取用于形成与所述测定区域有关的参照图像的参照 图像数据； b)解析处理部，其通过基于所述测定区域内的各测定点的质谱数据和由所述参照 图像信息获取部获取到的参照图像数据进行统计解析，来按每个质荷比计算同MS成像图像 与参照图像的图像图案的相似性相关联的指标值，所述MS成像图像表示具有该质荷比的离 4 CN 111587374 A 说　明　书 3/9 页 子的信号强度的分布；以及 c)质荷比值搜索部，其搜索并选出表示在由所述解析处理部得到的每个质荷比的 指标值中相对大的指标值的质荷比，将存在于包括已经选出的一个质荷比值的规定的质荷 比范围内的、表示比与该质荷比值对应的指标值小的指标值的质荷比值从选出对象中排 除。 在本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置中，上述参照图像能够利用通过 质谱分析以外的各种方法得到的图像。作为参照图像，例如能够考虑通过电子显微镜、光学 显微镜、荧光显微镜等得到的观察图像；通过拉曼分光测定、各种波长(太赫兹区域、远近红 外区域、可见光区域、紫外区域、X射线区域等)的电磁波的放射强度的测定、吸收测定等得 到的成像图像；通过PET(Positron  Emission  Tomography：正电子发射断层扫描)测定、MRI (Magnetic  Resonance  Imaging：磁共振成像)测定、ESR(Electron  Spin  Resonance：电子 自旋共振)测定、CT(Computed  Tomography：计算机断层扫描)测定、利用EPMA(Electron  Probe  MicroAnalyser：电子探针显微分析仪)进行的表面分析等各种测定或分析得到的图 像等。 在本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置中，参照图像信息获取部读入构 成光学图像的数据，该光学图像是通过利用光学显微镜拍摄例如被染色的试样而得到的。 解析处理部通过基于测定区域内的各测定点的质谱数据和参照图像数据执行统计解析，来 按每个m/z值计算同MS成像图像与参照图像的图像图案的相似性相关联的指标值，所述MS 成像图像表示具有该m/z的离子的信号强度的分布。 具体地说，例如能够使用部分最小平方回归分析(PLS)来作为统计解析的方法。在 该情况下，通过进行以各测定点处的质谱数据为说明变量、以与各测定点对应的参照图像 中的各像素的像素值为目标变量的回归分析，能够求出每个m/z值的回归系数来作为上述 指标值。 如果回归系数等指标值大(此外，由于也存在回归系数为负的情况，因此严格地 说，在回归系数的情况下，如果其绝对值大)，则提供该回归系数的m/z值的二维分布应该接 近参照图像的图像图案。然而，如上所述，如果仅选择上述指标值大的m/z值，则源自相同化 合物的同位素的离子也被选择。因此，质荷比值搜索部基本上搜索表示在计算出的指标值 中相对大的指标值的m/z值，但还将存在于包括已经选出的一个m/z值的规定的m/z范围内 的、提供更小的指标值的m/z值从m/z值的选出对象中排除。也就是说，忽略这样的m/z值。 一般来说，在质谱上源自某个化合物的离子的峰与其同位素峰的m/z值差即便大， 也小至几Da左右。因此，如果事先适当地确定相对于源自一个化合物分子的峰而言的m/z范 围，则该同位素峰大致收敛于该m/z值范围内。因而，根据由质荷比值搜索部进行的上述处 理，当选出源自某个化合物的离子的m/z值时，实际上几乎能够避免在此之后选出源自该化 合物的同位素的离子的m/z值。也就是说，源自某个化合物的m/z值和源自该化合物的同位 素的m/z值几乎不会重复地被选出。 在上述本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置的第一实施方式中，优选设 为以下结构：预先确定将整个质荷比测定范围按规定的质荷比宽度划分出的连续的多个质 荷比搜索范围，所述质荷比值搜索部在一个质荷比搜索范围内选出表示在该范围内最大的 指标值的质荷比值的情况下，将该质荷比搜索范围内包括的其它质荷比值从选出对象中排 5 CN 111587374 A 说　明　书 4/9 页 除。 在该结构中，以预先确定的质荷比搜索范围为单位进行从m/z值的选出对象中排 除的处理即可。因此，排除这样的m/z范围的处理是简单的。 在上述第一实施方式中，所述质荷比值搜索部能够设为以下结构：在所述多个质 荷比搜索范围的每个质荷比搜索范围内选出表示最大的指标值的质荷比值之后，进一步在 所选出的这些多个质荷比值中选出表示规定的阈值以上的指标值的质荷比值。 在该结构中，能够在排除源自同位素的m/z值的同时，选出指标值为规定的阈值以 上、即被推测为与参照图像的分布的相似性的确高的m/z值。 另外，在上述第一实施方式中，所述质荷比值搜索部也可以设为以下结构：在测定 对象的整个质荷比范围内按指标值从大到小的顺序选出多个质荷比值。 根据该结构，能够在排除源自同位素的m/z值的同时，按指标值从大到小的顺序、 即按被推测为分布与参照图像相似的可能性从高到低的顺序，选出适当的m/z值。由此，能 够高效地选出源自分布与参照图像相近的目标化合物的离子候选。 在本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置的第二实施方式中，优选设为以 下结构：所述质荷比值搜索部在选出一个质荷比值之后，决定相对于这一个质荷比值在质 荷比的减少方向和增加方向上分别设定了相同或不同的宽度所得到的排除范围，并将该排 除范围中包括的其它质荷比值从选出对象中排除。 在该结构中，与上述第一实施方式不同，没有预先确定质荷比搜索范围，而是根据 实际选出的m/z值来决定m/z排除范围。在上述第一实施方式中，在质谱上源自某一个化合 物分子的峰及其同位素峰以跨及相邻的质荷比搜索范围的方式存在的情况下，无法将该同 位素峰的m/z值从选出对象中排除。与此相对地，在第二实施方式中，能够将源自相对于某 一个化合物而言的一个或多个同位素的离子几乎完全地从选出对象中排除。 此外，在该结构中，也与上述第一实施方式同样地，所述质荷比值搜索部能够设为 以下结构：在测定对象的整个质荷比范围内按指标值由大到小的顺序选出多个质荷比值。 由此，能够高效地选出源自分布与参照图像相近的目标化合物的离子候选。 发明的效果 根据本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置，在搜索表示与光学显微图像 等参照图像相似的分布的化合物时，能够排除实质上是相同的化合物的同位素的影响地找 出源自多种化合物的离子。由此，能够高精度且迅速地找出分布与参照图像相近的化合物。 附图说明 图1是使用了本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置的成像质谱分析装置 的一个实施例的概要结构图。 图2是由本实施例的成像质谱分析装置中的成像质谱分析部测定的试样上的测定 区域的概念图。 图3是本实施例的成像质谱分析装置的特征性的m/z值搜索处理的流程图。 图4是用于说明图3所示的m/z值搜索处理的概念图。 图5是使用了本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置的成像质谱分析装置 的另一实施例中的m/z值搜索处理的流程图。 6 CN 111587374 A 说　明　书 5/9 页 图6是用于说明图5所示的m/z值搜索处理的概念图。 图7是使用了本发明所涉及的成像质谱分析用数据处理装置的成像质谱分析装置 的又一实施例中的m/z值搜索处理的流程图。 图8是用于说明图7所示的m/z值搜索处理的概念图。