JPH05256819A - 電気泳動における分画処理方法 - Google Patents
電気泳動における分画処理方法Info
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Abstract
ツキによる影響を受けることなく、正確かつ比較的短時
間でパターンの分画点位置を決定できる電気泳動におけ
る分画処理方法を提供する。 【構成】正常人の血清を電気泳動して得られた泳動パタ
ーンを電気泳動像中の予め定めた少なくとも2つの泳動
長に関連する基準点(pa及びpd)を検出し、これら基準
点が予め定めた泳動長に関連する所定のデータ位置(100
及び200)に夫々一致するように正規化処理する。次に、
被測定検体を電気泳動して得られる測定パターンを同様
に正規化処理する。基準パターンのピーク位置の間に対
応する測定パターンの極小点を検出し、検出結果に応じ
て測定パターンの各分画a´〜e´の分画点位置f1 〜
をf4 を決定する。
Description
得られた血清の分画像の処理方法に関する。
支持体として電気泳動装置で泳動を行い、さらにデンシ
トメータを用いて測光した結果得られる泳動像のパター
ンの基本的なもの(一般に健康なヒトの場合にはこのパ
ターンになる)は、図8に示すような濃度分布である。
このような泳動像パターンは、通常、x軸上のp0 、p
1 、p2 、p3 、p4 に対応する位置にある5個のピー
ク(以下、基準ピークと記す)を含むa,b,c,d,
eの5つの分画、すなわち、アルブミン、α1 グロブリ
ン、α2 グロブリン、βグロブリン、γグロブンリンに
分画する。そしてこのようなアナログ図と各分画毎の%
値とから正常と異常の判断がなされている。
行って得られた分画像を測光して得られるパターンは、
図8に示す標準的なパターンに現れた基準ピークの他
に、血清の濁りや血清の鮮度低下等の各種原因によって
ピークが生じることがある。このような基準ピーク以外
のピークが現れた場合には、比色測光を行って得られた
データに基づいて、a〜eの5分画の各分画の%値をコ
ンピュータ−で自動的に求める際に不都合を生じる。す
なわち、図8に示す標準的な泳動パターンでは、分画点
として各極小点m1 、m2 、m3 、m4 を求め、隣り合
う極小点の間の%値を求めている。しかし、上述のよう
な基準ピーク以外のピークが現れた場合には5分画での
値を求めることができない。このため、6分画以上の分
画になった場合は検査担当者がアナログパターンおよび
泳動像からみて5分画になるように、誤りの分画を、ア
ルブミン、α1 グロブリン、α2 グロブリン、βグロブ
リン、γグロブンリンのいずれかに含めて計算し直さな
ければならない。また、病気による分画異常が生じた場
合は、熟練者により主観的に分画処理するか、或いは、
分画像を処理することなく単に分画異常と報告されるた
め、正確な診断ができない。このような不都合を解消す
るために、次のような各種の分画処理方法が提案されて
いる。
画以上に分画された泳動像パターンの場合において、前
述の基準ピークp0 〜p4 の値を基準位置とし、この基
準位置の間に存在する極小の位置を求め、各々の基準位
置間に存在する極小点の個数を計数し1個の場合にはそ
れを分画点とし、また、2個以上の場合にはそのうち濃
度の最も小さいものを分画点することにより、基準ピー
ク以外のピーク値を5分画内に含ませた処理がコンピュ
ーターによって自動的に行ない得るようにした処理方法
が記載されている(以下、第1の従来方法という)。
第1の従来方法を利用すると共に、被測定検体のうち正
常分画してデータにより基準位置を定め、これを参照し
て被測定検体の分画処理を行うことにより、標準血清を
用いずに正しい分画位置が求められるようにした電気泳
動における分画処理方法が提案されている(以下、第2
の従来方法という)。
は、標準血清におけるピーク値に対応するサンプリング
点(x軸上の点)又は極小点に対応するサンプリング点
を基準位置とし、この基準位置と被測定検体のアナログ
パターンにおける極小点又はピーク値を取るサンプリン
グ点とを比較することによって正しい分画点を求める分
画処理方法が記載されている(以下、第3の従来方法と
いう)。
は、被測定検体の分画像から求めれたパターンのピーク
値間又は極小点間等の間隔の比を、標準血清の対応する
比と比較することによって正常な分画を求める分画処理
方法が記載されている(以下、第4の従来方法とい
う)。
従来の分画処理方法には次に掲げる問題がある。
とした場合には、6分画以上に分画した検体を5分画に
する処理しか行うことができず、4分画以下に分画した
検体については処理できない。また、第2の従来方法で
は、標準血清に代えて被測定検体中の正常検体を使用す
るが、被測定検体中に正常なものが一切ない場合には適
用できない。
題として、例えば、泳動電流が不均一である場合、被測
定検体の含有成分に差がある場合、または、被測定検体
の前処理に差がある場合に、図9に示すように、各検体
91の泳動像の泳動長xにバラツキが生じたり、図10
に示すように各検体101の泳動位置がズレているとき
に、標準パターンの基準位置とそれに対応する被測定検
体のピーク値または極小点にズレが生じるので正確に分
画点を決定できない。
ク値または極小点の間の距離の比は泳動長および泳動位
置に関係なく一定であるためかかる問題を生じないが、
分画毎に演算処理が反復されるので、分画処理に要する
時間が長い。
のであり、各被測定検体間の泳動長または泳動位置のバ
ラツキによる影響を受けることなく、正確かつ比較的短
時間でパターンの分画点位置を決定できる電気泳動にお
ける分画処理方法を提供するものである。
うな分画点およびピークを有する基準パターンを用意す
る工程と、被測定検体を電気泳動して得られる測定パタ
ーンを正規化する工程と、前記基準パターンの分画点位
置を基準位置として該基準パターンの各分画点を前記測
定パターンの分画点と対応させる工程とを具備すること
を特徴とする電気泳動における分画処理方法を提供す
る。
お、以下の説明において分画点位置及びピーク位置と
は、パターンの分画点及びピークの濃度値(パターン上
の点)に対応するx軸上の点をいう。
方法において、被測定検体を電気泳動して得られるパタ
ーン(以下、測定パターンという)の正規化は、先に本
出願人が提案した特開昭62−42034号公報に記載
された電気泳動パターンの処理方法に従って行うことが
できる。すなわち、測定パターンから、電気泳動像中の
予め定めた少なくとも2つの泳動長に関連する基準点を
検出し、これら基準点が予め定めた泳動長に関連する所
定のデータ位置にそれぞれ一致するように測定パターン
を正規化し、2つの基準点のデータ数と予め定めた泳動
長に関連する所定のデータ位置間のデータ数とに基づい
て測定パターンの値を正規化する。
およびピーク位置は、泳動長や泳動位置の差による影響
を除かれる。従って、正常人の検体であればピーク位置
および分画点位置は略一定になる。
販されているコントロール血清を電気泳動した泳動像や
被測定検体を電気泳動して正常分画を示したものから得
たパターンを使用できる。これらの基準パターンは、コ
ントロール血清等の泳動像からパターンを得た後に上述
の正規化処理を施したものであることが好ましい。基準
パターンにおける分画点およびピークの各位置は、予め
決定し、装置に記憶しておくが、検体の種類または分析
条件が変更されるごとに決定すればよい。
ンの分画点位置を、基準パターンの分画点位置およびピ
ーク位置を基準位置として決定する。例えば、正規化し
た測定パターンにおいて、基準パターンの隣り合う2つ
のピーク位置の間に存在する極小点が1つ存在する場合
には当該極小点を分画点位置とする。また、極小点が2
つ以上存在する場合には基準パターンの分画点位置に近
い方を分画点位置とする。また、極小点が存在しなかっ
た場合は基準パターンの分画点位置を強制的に分画点位
置とする。このようにして決定した測定パターンの分画
点位置に基づいて%値等の各分画のデータを得る。
測定パターンを正規化しているので、各被測定検体の泳
動像の波動長および泳動位置のバラツキがある場合に
も、一定長さの泳動長及び一定の泳動位置での測定パタ
ーンが得られる。このため、基準パターンの分画点位置
およびピーク位置に対応する測定パターンの分画点位置
およびピーク位置が正確に求められる。この結果、正確
にかつ簡単な処理により測定パターンの分画点位置を決
定できる。
る。
いて説明する。泳動パターンの正規化は、例えば、前述
の特開昭62−42034号公報に開示された方法に従
って行う。図1は、本発明の電気泳動における分画処理
方法に用いる電気泳動装置のデンシトメータの一例の要
部を示す説明図である。
乾燥処理された支持体1は、送りローラ2によってデカ
リン3を収容する測光部4に搬送される。支持体1は、
測光装置5により、一定速度(例えば、8mm/sec )で
測光走査された後、排紙ローラ6によって排出される。
aからの光を受光素子5bで受光するように構成されて
いる。測光装置5を、図2に示す如く、支持体1の搬送
方向aと直交する走査方向bに移動させて、支持体1に
形成された電気泳動像7を測光走査する。
からの出力信号を、図3に示すデータ処理装置により処
理する。受光素子5bからの光電変換出力は、対数増幅
器12によって対数増幅して吸光度に変換した後、A/
D変換器13において泳動時間等の分析条件に従って決
定されるサンプリングレート(例えば、12msec)に対
応するクロックに同期してサンプリングし、デジタル信
号に変換して中央演算処理装置(以下、CPUという)
14の制御下でメモリ15に記憶する。
ングしたデータを、移動平均処理であるスムージング処
理すると共に、光量によるベース浮き分を除去するオー
トゼロ処理した後に正規化処理を行う。
それに基づいて算出された各分画の%値、A/G比等の
分画データを、ディスプレイ17に表示すると共に、プ
リンタ19で報告書20の所定欄に夫々記録する。
のピークを有する場合の各工程を示すフロチャートであ
り、図中41は基準点検出処理工程、42はX軸正規化
処理工程を、43はY軸正規化処理工程を、44は濃度
正規化処理工程を示す。
長に関するデータ点数を350点とし、その100デー
タ点に泳動像中で目立つピークとして安定しているアル
ブミン(Alb) のピーク位置と、210データ点に泳動中
の出現位置が安定しているβ−グロブリン(β−G)の
ピーク位置を基準点として正規化を行った。
ンプリングデータから、予め定めた泳動長に関する夫々
のAlb ,β−Gのピーク位置である基準点を検出する。
基準点Alb ,β−Gの検出は、例えば、被測定検体のサ
ンプリングデータから、図5に示すように両端点が泳動
像の両端点となるような所定の閾値を越えるデータを抽
出し、その抽出したデータの両端点から所定の範囲L1
およびL2 においてピークの有無を検出し、検出された
ピーク中の濃度が最大のものを被測定検体のAlb ,β−
Gのピーク位置として基準点を検出する(41)。次
に、検出したピーク位置が、X軸上で所定の泳動長に関
するAlb ,β−Gのデータ位置に夫々一致するようにX
軸を正規化する(42)。
ータの値を、その積算値が対応する被測定検体のデータ
位置の間での積算値と略等しくなるように、被測定検体
のデータ数とこれらの基準点がX軸上で夫々位置するデ
ータ点数との比率に基づいてY軸の正規化を行う(4
3)。
対量とを対応させる濃度正規化処理を行う。まず、正規
化したデータのAlb 分画の積算値を求め、続いてその積
算値と別途生化学的装置により測定したAlb 濃度値に相
当する基準積算値との比率を求め、この比率を各点のデ
ータ値に乗算して濃度の正規化を終了する(44)。以
上説明した正規化処理方法を適用して次のように測定パ
ターンの分画点位置を決定する分画の処理を行う。
により分離し、得られた電気泳動像から上述のように測
光走査して泳動パターンを得る。次に得られた泳動パタ
ーンを、前述の正規化処理方法に従って正規化し、図6
(A)に示すような基準パターンを得る。本実施例で
は、正規化のための2つの基準点を、分画aのピークpa
と分画dのピークpbとし、夫々データ点が100,21
0になるように正規化した。
位置は、paは100、pbは140、pcは170、pdは2
10、peは270で、分画点位置はpa〜pb間は125、
pb〜pc間は151、pc〜pd間は187、pd−pe間は23
0であった。これらの値は、以後の分画処理の基準位置
とするためにメモリ15に記憶する。
泳動により分離し、電気泳動像から上述のように測光走
査して測定パターンを得る。次に得られた泳動パターン
を、前述の正規化処理法に従って正規化し、図6(B)
に示すような測定パターンを得る。この際、分画a´の
ピークpa´と分画d´のピークpd´を基準点とする。こ
の測定パターンは5分画しているが分画点位置が本来の
位置ではない。
て、基準パターンのピーク位置及び分画点位置を基準位
置として分画点位置の決定を図7に示すフローチャート
に従って行う。まず、PEAK=1を入力する(71)。次
に、PEAKおよびPEAK+1の間に極小点が幾つ存在するか判
断(72)する。その判断に応じて次のように処理す
る。
極小点に対応するX軸上の位置を分画点位置とする(7
3)。例えば、図6(B)に示す測定パターンにおい
て、ピークpaおよびピークpbの間、すなわち、100〜
140データ点の間で極小点を探すと1つの極小点が存
在する。この極小点に対応するX軸上の位置を分画a´
と分画b´との分画点位置f1 とする。ピークpcおよび
pdの間(170〜210)も、同様に極小点が1つ存在
し、その極小点に対応するX軸上の位置を分画c´と分
画d´との分画点位置f3 とする。
ーンの分画点位置に一番近い極小点に対応するX軸上の
位置を分画点とする(74)。例えば、図6(B)に示
す測定パターンにおいて、ピークpdおよびピークpeの
間、すなわち210〜270データ点の間で極小点を探
すと2つの極小点ma およびmb が存在する。これらの
極小点ma ,mb のうち、予め定めた基準パターンの分
画点位置(データ点230)に近い極小点ma に対応す
るX軸上の位置を分画d´と分画e´との分画点位置f
4 とする。
ターンの分画点位置を強制的に測定パターンの分画点位
置として追加する(75)。例えば、図6(B)に示す
測定パターンにおいて、ピークpbおよびピークpcの間、
すなわち140〜170データ点の間で極小点を探すと
極小点が存在しない。この場合、予め定めた基準パター
ンの分画点位置(データ点151)を、分画b´および
分画c´との分画点位置f4 として追加する。
に1を加える(76)。この後、PEAKが5より大きくな
るまで分画点位置の決定を繰り返し(77)、測定パタ
ーンのスタート位置(データ点0)から出発して分画点
位置f1 〜f4 を順次決定する。これらの値はメモリ1
5に記憶する。
ングしたデータおよび決定された分画点位置f1 〜f4
に基づいて、例えば、各分画%、A/G比等の分画デー
タを演算し、その結果を正規化したパターンと共にディ
スプレイ17に表示し、プリンタ19で報告書20の所
定欄に夫々記録する。
方法によれば、正規化した測定パターンがある程度の泳
動長のバラツキを有していても構わない。すなわち、正
規化した測定パターンのうち、分画数が正常でも位置ず
れが生じているパターンのピーク位置および分画位置
を、予め定めた基準パターンのピーク位置および分画点
位置と正確に対応させることができる。これにより、こ
れらのピーク位置および分画点位置を基準位置として、
短時間かつ簡略な処理工程により正確に決定できる。さ
らに、分画点が余分に存在する場合、または、分画点が
現われていない場合にも、基準パターンのピーク位置お
よび分画点位置を用いて、測定パターンの正確な分画点
位置を決定できるので、被測定検体の分画数が、基準パ
ターンより多かったり少なかったりするようなバラツキ
がある場合にも有効に適用できる。さらに、上述の実施
例では、基準パターンが5分画を有している場合につい
て述べたが、6分画以上または4分画以下に分画した基
準パターンを示す被測定検体に対しても同様に分画処理
できることは言うまでもない。
おける分画処理方法によれば、測定パターンを正規化し
た後分画処理を行うので、各被測定検体間の泳動長また
は泳動位置のバラツキによる影響を受けることなく、ま
た、正確にかつ比較的短時間で測定パターンの分画点位
置を決定できる等顕著な効果を奏する。
る電気泳動装置のデンシトメータの一例の要部を示す説
明図。
図。
ブロック図。
すフローチャート。
図。
(B)は、同測定パターンを示す図。
チャート。
す図。
図。
部、5…測光装置、6…排紙ローラ、7…電気泳動像、
12…対数増幅器、13…A/D変換器、14…CP
U、15…メモリ、16…キーボード、17…ディスプ
レイ。
Claims (3)
- 【請求項1】 基準となるような分画点およびピークを
有する基準パターンを用意する工程と、被測定検体を電
気泳動して得られる測定パターンを正規化する工程と、
前記基準パターンの分画点位置を基準位置として該基準
パターンの各分画点を前記測定パターンの分画点と対応
させる工程とを具備することを特徴とする電気泳動にお
ける分画処理方法。 - 【請求項2】 基準パターンと対応する分画点が測定パ
ターン上に存在しない場合に、該測定パターン上に基準
パターンと同一位置の分画点を加えることを特徴とする
請求項1記載の電気泳動における分画処理方法。 - 【請求項3】 基準パターンと対応しない余剰の分画点
が測定パターン上に存在する場合に、該余剰の分画点を
除外して分画処理することを特徴とする請求項1記載の
電気泳動における分画処理方法。
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DE4307736A DE4307736C2 (de) | 1992-03-13 | 1993-03-11 | Verfahren zum Verarbeiten eines einem Fraktionsbild entsprechenden Densitogramms bei der Elektrophorese |
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