JPH0638065B2 - デンシトグラムの補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電気泳動装置におけるデンシトグラムの補
正方法に関する。

〔従来の技術〕

電気泳動法による血清蛋白分画は、単一の分析において
得られる病態情報が数多いところからプライマリースク
リーニングの一項目として広く用いられている。この電
気泳動法による血清蛋白分画は数年前に自動化技術が確
立し、現在では電気泳動装置による自動分析が主流とな
っている。この電気泳動装置においては、血清等の検体
をアプリケータによりセルロースアセテート膜等の支持
体に塗布し、泳動槽において所定時間泳動させてから、
染色槽において染色・脱色・乾燥処理を行った後デンシ
トメータにおいて測光し、そのサンプリングデータに基
いて、アルブミン(Alb)，α₁-グロブリン（α₁)，α₂-
グロブリン（α₂)，β- グロブリン（β）およびγ- グ
ロブリン（γ）の各分画％、α₁,α₂,β，γの総グロブ
リンに対する Alb の分画％比であるA/G 比、各分画の
絶対量としての濃度値を演算して泳動パターン（デンシ
トグラム）と一緒に所定の報告書に表示したり、CRT 等
の表示装置に表示するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来、報告書やCRT 等に表示された分析
結果から病態情報を判読するには、かなりの経験と熟練
を要し、臨床に携わる医師や検査技師の技量によってい
るのが現状である。

一方、最近では電気泳動装置によって得られる分析結果
から病態情報を容易に判読する試みがなされており、例
えば第21図に示すような病態分類のフローチャートが提
案されている。この病態分類において、Ｍ蛋白（モノク
ローナル蛋白）、γ抑制、β抑制、β- γブリッジング
の泳動像の特徴点はデンシトグラムから判読する必要が
あるが、従来のデンシトグラムにあっては最も濃度の高
い Alb のピークが常に一定となるようにオートスパン
して各分画蛋白濃度を相対的に表すようにしているた
め、このようなデンシトグラムから上記の特徴点を判読
するには、かなりの経験を有する熟練した医師や検査技
師によっても極めて困難である。

このような問題を解決する方法として、血清の塗布量を
常に一定にして測定濃度をそのまま記録することが考え
られるが、微量の検体を常に一定量均一に塗布すること
は極めて困難である。また、測定検体の分析結果と基準
となる正常検体についての分析結果やその正常変動域に
関するデータとを比較する場合、あるいは被検者の時系
列的なデータを比較する場合には、その比較対象となる
データは、分析環境の温湿度、緩衝液の疲労度(pH値、
イオン強度、緩衝能）、支持体の分離能等に関して同一
分析条件下で分析しないと、項目により影響度の大小は
あるが、泳動像に微妙な変化が生じる。すなわち、分析
条件が異なると、同一検体を分析してもそのデンシトグ
ラムは第22図に実線および破線で示すようになり、正確
な比較判定ができないという問題がある。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので電気泳動像による病態情報の分析を、検体の塗
布量や分析条件が異っても精度良く行うことができ、こ
れにより医師や検査技師の負担を軽減できるようにした
デンシトグラムの補正方法を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

上記目的を達成するため、この発明では、正常検体に関
連する基準デンシトグラムを予め求めた状態で、測定検
体の正規化したデンシトグラムを求めると共に、この測
定検体の分析条件とほぼ同一分析条件下で正常検体の正
規化したデンシトグラムを求め、前記基準デンシトグラ
ムと前記正常検体の正規化したデンシトグラムとを比較
して、その比較結果に基づいて前記測定検体の正規化し
たデンシトグラムを補正することを特徴とするものであ
る。

〔実施例〕

第１図はこの発明を実施する電気泳動装置におけるデン
シトメータの一例の要部の構成を示す線図的断面図であ
る。

染色槽において染色・脱色・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、ここで測光装置５によって一定の速度例
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。

測光装置５は支持体１を透過する光源5aからの光を受光
素子5bで受光するよう構成され、これら光源5aおよび受
光素子5bを有する測光装置５を、第２図に示すように支
持体１の搬送方向ａと直交する走査方向ｂに移動させる
ことにより、支持体１に形成された電気泳動像７を測光
走査する。

第３図は測光装置５の出力を処理するデータ処理装置の
一例の要部の構成を示すブロック図である。このデータ
処理装置は、対数増幅器12,A/D変換器13,CPU14，メモリ
15，キーボード16,CRT17，フロッピーディスク18および
プリンタ19を具える。測光走査によって受光素子5bから
得られる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
間等の分析条件によ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
リングしてディジタル信号に変換し、CPU14 の制御の下
にメモリ15に記憶する。

この実施例では、支持体毎に、その少く共一箇所に基準
となる正常検体を塗布して分析すべき測定検体と共に泳
動させ、これら泳動像のメモリ15に記憶されたサンプリ
ングデータを、それぞれ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正規化処理する。なお、メモリ15
またはフロッピーディスク18には、使用する正常検体に
関する正規化したデンシトグラム（以下これを基準デン
シトグラムと称する）および正常な泳動像に関連する参
照データを予め格納しておく。ここで、正常検体に関す
る基準デンシトグラムは、正常検体として正常人血清か
ら作成されるプール血清や市販のコントロール血清を用
い、これを所定の分析条件下で複数回分析し、それら正
規化したデータを平均化して格納しておく。また、正常
な泳動像に関連する参照データとしては、所定の分析条
件下での多数の正常人血清の分析結果に基いて、各点の
濃度（スパン）およびその点の正常変動域に関するデー
タ、各種の波形特徴点に関するデータ等を決定して格納
しておく。

次に、測定検体と共に泳動させた正常検体の正規化した
デンシトグラムの各点のデータと、予め格納した基準デ
ンシトグラムの対応する各点のデータとの比 R_Ａを求
め、その各点におけるデータ比 R_Ａに基いて測定検体の
正規化したデンシトグラムを補正する補正処理を行う。
その後、この補正された測定検体のデンシトグラムに基
いて各分画％、A/G 比等を求める演算処理を行うと共
に、各分画の増減やＭ蛋白、γ抑制、β−γブリッジン
グ、リーディング等の特徴点の有無を予め格納した参照
データとの比較に基いて自動的に分析する分析処理を行
って、その結果をCRT17 および報告書20の所定の欄にそ
れぞれ表示すると共に、測定検体の補正されたデンシト
グラムを正常検体のデンシトグラムに関連する泳動パタ
ーンと重複して同様にCRT17 および報告書20の所定の欄
にそれぞれ表示する。

以下、上述した正規化処理、補正処理、分析処理および
デンシトグラムの重複表示例について更に詳細に説明す
る。

第４図は正規化処理の一例のフローチャートを示すもの
である。この実施例では正規化における所定の泳動長に
関連するデータ点数を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 Alb のピ
ーク位置を、200 データ点に泳動像中で出現位置が安定
しているβのピーク位置を一致させる。すなわち Alb
およびβのそれぞれのピーク位置を基準点として、これ
ら基準点を正規化における350 点のデータ位置の100 デ
ータ点および200 データ点にそれぞれ一致させる。

なお、測光装置５の走査範囲でのサンプリングデータの
点数は350 点よりも多いものとする。

この正規化処理にあたっては、正常検体および測定検体
の各泳動像について、先ずステップＩにおいてメモリ15
に記憶したサンプリングデータから泳動長に関連する A
lb およびβのそれぞれのピーク位置である基準点を検
出する。

この基準点の検出法を以下に説明する。

第１の基準点検出方法 泳動像のサンプリングデータから、第５図に示すように
両端点が泳動像の両端点となるような所定の閾値を超え
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ｌ_１およびｌ_２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最大のものを該泳動像の
Alb のピーク位置およびβのピーク位置として基準点
を検出する。

第２の基準点検出方法 泳動像のサンプリングデータを両端点より順次積算し、
それらの値がそれぞれ所定の値または総積算値に対して
それぞれ所定の割合となった位置を泳動像の両端点と
し、その両端点から第１の方法と同様にして所定の範囲
におけるピークをそれぞれ検出してそれらのピーク位置
を Alb およびβのそれぞれのピーク位置として基準点
を検出する。例えば泳動極性の正極側から Alb 方向へ
の積算値が総積算値の２％、負極側からγ方向への積算
値が総積算値の１％と設定すると、ほぼ目視で得られる
泳動長と一致する。

第３の基準点検出方法 先ず、正常検体について、上記第１または第２の方法に
より Alb のピーク位置を検出し、続いて Alb から泳動
極性の負極方向における３番目のピーク位置をβのピー
ク位置としてそれぞれの基準点を検出する。その後、測
定検体について同様に Alb のピーク位置を検出し、次
にこの Alb ピーク位置から先に求めた正常検体の Alb
ピーク位置とβピーク位置との間の泳動長に関連するデ
ータ点数と等しいデータ点数の位置付近でのピークを検
出、そのピーク位置をβのピーク位置としてそれぞれの
基準点を検出する。なお、泳動像のサンプリングデータ
から Alb のピーク位置を検出するにあたっては、 Alb
は目立つピークとして安定してので比較的高い閾値を設
定し、これを超えるデータ濃度最大値のもとを Alb の
ピーク位置として検出してもよいし、また本願人の提案
に係る特願昭60−22622 号において記載したように、サ
ンプリングした全データから最大値 D_Ｍを検出し、次に
泳動極性の正極側から最大値の1/16以上のピークを Alb
のピーク位置 P_Ｍとして検出してもよい。ここで、1/1
6はプレアルブミンのピークを除去すると共に、 D_Ｍが
Alb でなく他の成分であっても P_Ｍが Alb のピーク位
置として検出されるように、種々の病態によって経験的
に定めたもので、特に固定されるものではない。

以上の任意の１つの検出方法により、正常検体および測
定検体の各々について目立つピーク位置として安定して
いる Alb のピーク位置と、出現位置が安定しているβ
のピーク位置とを基準点としてそれぞれ検出する。

次に、ステップIIにおいて検出した Alb のピーク位置
およびβのピーク位置が所定の泳動長に関連する350 点
のデータ点数を有するＸ軸上で、100 データ点および20
0 データ点の位置にそれぞれ一致するようにＸ軸の正規
化を行う。例えば、 Alb のピーク位置が120 点、βの
ピーク位置が230 点とすると、それらのデータ位置をＸ
軸上の100 データ点および200 データ点に一致させ、ま
たその他のサンプリングデータは基準点の泳動長が110
データ点数(230-120）に相当するのに対し、Ｘ軸上では
100 データ点数(200-100）に相当するので、その比に応
じてＸ軸上のデータ点にシフトする。

ここで、Ｘ軸上でのデータ点に対応するサンプリングデ
ータがないときは、補間処理や補外すなわち両端データ
にそろえる処理を行う。

以上により、泳動長に関するＸ軸の正規化を終了する。

次に、ステップIIIにおいて正規化したＸ軸の350 点の
サンプリングデータの値を、その積算値が対応する元の
データ位置間での積算値とほぼ等しくなるように、基準
点間のデータ数とこれらの基準点がＸ軸上でそれぞれ位
置する間のデータ数（この例では100)との比率に基いて
Ｙ軸の正規化を行う。例えば、上記の例では Alb ピー
ク位置が120 データ点、βピーク位置が230 データ点
で、それら間の110 個のデータ数を100 個のデータ数に
正規化したのであるから、正規化した各データ点におけ
るサンプリングデータの値を110/100倍してＹ軸の正規
化を行う。

以上の処理は、メモリ15に格納したサンプリングデータ
をCPU14 の制御の下に読出して行い、その処理後のデー
タはフロッピーディスク18に記憶する。

次に、ステップIVにおいて各分画における積算値と度の
絶対量とを対応させる濃度の正規化を行う。この濃度の
正規化にあたっては、測定検体については生化学分析装
置等により予め総蛋白値あるいは Alb 濃度値を測定
し、その値をキーボード16を介して、あるいは生化学分
析装置からまたは該装置に接続した検査用コンピュータ
システムを介してオンラインまたはオフラインで入力し
てフロッピーディスク18に記憶しておき、正常検体につ
いてはその総蛋白値あるいは Alb 等の濃度値をキーボ
ード16を介して入力してフロッピーディスク18に記憶し
ておく。また、入力される絶対量の単位濃度(1g/dl) に
対する基準積算値も同様に記憶しおく。例えば、 Alb
の濃度値が入力される場合には、 Alb が1g/dｌについ
て基準積算値を例えば15,000(A/D変換値で）と設定して
おく。ここで Alb の濃度値が4g/dｌと入力されている
ものとすると、先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入力された Alb 濃度
値に相当する基準積算値との比率を求める。例えば、正
規化した Alb 分画の積算値が80,000(A/D変換値で）で
あったとすると、入力された Alb 濃度値は4g/dｌでそ
の基準積算値は4(g/d)×15,000＝60,000であるから、8
0,000を60,000にする比率は となる。次に、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。なお、この濃度の正規化処理に
おいては、本願人の提案に係る特願昭60−36606 号に記
載したように、各分画の染色性の違いを同時に補正する
こともできる。また、総蛋白値を入力した場合には、入
力値に相当する基準積算値と全分画の積算値との比率を
求めることによって同様に処理することができる。

以上のようにして正常検体および測定検体についての正
規化処理を行って、そのデータをフロッピーディスク18
に格納する。なお、正常検体の基準デンシトグラムも同
様な正常化処理を行って予め格納しておくと共に、参照
データについても同様に正規化処理したデータから決定
して格納する。

次に、測定検体の正規化したデンシトグラムの補正処理
について説明する。

この補正処理にあたっては、第６図にフローチャートを
示すように、先ずステップＩにおいて測定検体と共に泳
動させた正常検体の正規化したデンシトグラムの各点の
データdiと、予め格納したその基準デンシトグラムの対
応する各点のデータdoi との比 R_Ａ＝doi/diを求める(i
＝1 〜350)。次に、ステップIIにおいて測定検体の正規
化したデンシトグラムの各点のデータに先に求めた対応
する点での比 R_Ａ＝ doi/di を乗算して補正処理を完了
する。

この補正処理によって得られる測定検体のデンシトグラ
ムは、予め格納した基準デンシトグラムを得たときの所
定の分析条件と同一条件下で分析したときの結果を推定
したもとなる。したがって、分析条件の差異による泳動
像の変動が有効に補正される。

次に、以上のようにして求めた補正された測定検体のデ
ンシトグラムと、予め格納した参照データとの比較に基
いて測定検体の各種の特徴点の有無を自動的に分析する
分析処理について説明する。

泳動像の特徴点で最も重要なものの一つに上述したＭ蛋
白がある。このＭ蛋白は血清蛋白泳動像のどの位置にで
も分画する可能性があるが、その多くはβ分画からγ分
画に亘って出現し、モノクローナルなことから極めて狭
いバンド幅を有している。また、Ｍ蛋白には良性のもの
と、悪性のものとがあり、良性のＭ蛋白は分画パターン
にＭ蛋白が重畳された形で出現する場合が多く、悪性の
Ｍ蛋白は分画パターンに他の蛋白の抑制を伴うことが多
い。

これらのＭ蛋白の特長から、β〜γ分画間においてデン
シトグラム上のピークの有無を検出すれば、Ｍ蛋白の検
出が可能である。すなわち、Ｍ蛋白の出現のないデンシ
トグラムでは、第７図Ａに示すようにβ- γ分画間にお
いて、β- γ間のなだらかな谷、γ分画のなだらかなピ
ークが存在する。言いかえれば、β- γ分画間において
その曲率の変化を見ると上に凸、下に凹、上に凸、下に
凹のパターンとなる。これに対し、良性のＭ蛋白の出現
のある場合には、例えば第７図Ｂに示すようにβ- γ分
画間にもう一つのピークが存在し、その曲率の変化は複
雑になる。また、悪性のＭ蛋白の出現がある場合には、
例えば第７図Ｃに示すように、β- γ分画間におけるパ
ターンの変化は第７図Ａの正常な場合と変わらないが、
その出現ピークは正常なパターンに比べて鋭くなると共
に、そのＭ蛋白ピークの前または後にγ分画が抑制され
た明瞭な減少部が現れる。

したがって、単にＭ蛋白ピークを検出する場合には、デ
ンシトグラムの所要の泳動長部分、例えばβ- γ分画間
においてＭ蛋白ピークを検出する場合には、正規化した
データの200 データ点（βピーク位置）から300 データ
点間における凸部の有無を検出するだけでよいが、それ
が良性のものか悪性のものかを判定するためにはＭ蛋白
のピーク位置付近でγ分画が抑制されているか否かを、
対応する部分における正常変動域を表す参照データとの
比較から検出する必要がある。

以下、第８図に示すフローチャートを参照しながらβ-
γ分画間におけるＭ蛋白の検出処理の一例について説明
する。

先ず、ステップＩにおいて正規化および補正処理したデ
ンシトグラムのβ- γ分画間に対応する予め定めたデー
タ点間でのパターンの凸部の度合（凸値）を計算する。
この凸値の計算法を以下に説明する。

第１の凸値計算法 データ点ｉを中心としてその両側にそれぞれデータ数ｋ
を有する検出幅2kを設定し、第９図に示すようにｉ−ｋ
点のデータ値 D_i-k とｉ＋ｋ点のデータ値 D_i+k とを結
ぶ直線に対してデンシトグラムがどれだけ突出している
かを、直線とデンシトグラムとで囲まれる部分の面積Ｓ
で評価する。この場合、例えば台形近似したときの面積
Ｓは、 で表される。なお、台形近似以外でもシンプソン等の各
種の求積方法によって面積Ｓ求めることもできる。

ここで、ｋの値については３〜６が好適であり、それよ
り小さいとより微小な変化が読取れる反面、細かいノイ
ズをもひろってしまうことになり、また大きいとＳ自体
の値も大きくなり、スムージングの効果によりノイズに
対してはより強くなるが、細かい変化が失われることに
なる。なお、このｋの値は以下に説明する第２〜第４の
計算法においても同様である。

このようにして求めたＳの値の変化を見ると、独立した
ピークをもつＭ蛋白は勿論のこと、第10図に示すような
明瞭なピークを持たない微量なＭ蛋白も検出することが
できる。

第２の凸値計算法 第１の計算法によって求まるＳに対してS/2kなる関数を
設定する。このS/2kの値は検出幅2kにおける凸部の平均
高さを表わすことになるため、Ｓに比べて検出幅2kに対
する依存度は低いが(Sは例えば三角形の頂点部でみる
と、2kの値の変化の二乗倍の変化となる）、デンシトグ
ラム上での凸部の度合との対応が強く現われる。

第３の凸値計算法 第１の計算法によって求まるＳに対してS/(2k)^２なる関
数を設定する。このS/(2k)^２の値は検出幅2kと平均高さ
S/2kとの比で、単位検出幅当りの凸度の度合を表わし、
凸部の形状が相似であれば検出幅2kに拘らず同じ値とな
る。したがって、この場合の検出値2kはスムージングの
程度を決定することになる。

第４の凸値計算法 二次微分により凸値を計算する。この場合には、デンシ
トグラムの関数式が不明であるので、検出幅2kの順次の
データ値から最小二乗法等により関数近似を行い、求め
られた近似関数式の二次微分値をもって凸値とする。以
下に、検出幅が５，７および９データのときの y＝ax^２
＋bx＋c で一般に表わされる放物線に最小二乗近似を行
ったときの近似二次微分値Ｆ″_(i)を示す。

５データの場合（2k＝4) Ｆ″_(i)＝(2D_i-2−D_i-1−2D_i−D_i+1＋2D_i+2)/7 ７データの場合（2k＝6) Ｆ″_(i)＝（5D_i-3−3D_i-1−4D_i−3D_i+1＋5D_i+3)/42 ９データの場合（2k＝8) Ｆ″_(i)＝(28D_i-4＋7D_i-3−8D_i-2−17D_i-1−20D_i−17D_i+1−8D_i+2＋7D_i+3＋28D
_i+4)/462 これらの値は検出幅2kに本質的には依存せず、したがっ
て2kは第３の凸値計算法におけると同様スムージングの
程度を決定することになる。

以上の任意の１つの計算法により凸値を求めたら、次に
ステップIIにおいてその凸値が所定の閾値SL_１より大き
いか否かを判断し、凸値がSL_１以下のときはＭ蛋白ピー
ク無しと判定し、SL_１を超えるときは次にステップIII
においてその凸部がＭ蛋白ピークであるか否かを検出す
るために、凸部の半値幅（データ数）が所定の範囲SL_２
〜SL_３にあるか否かを判断する。ここで、半値幅がSL_２
〜SL_３の範囲から外れているときはＭ蛋白ピーク無しと
判定し、範囲内にあるときはＭ蛋白ピークがあるとして
次にステップIVにおいて凸値が所定の閾値SL₄(＞SL₁)よ
り大きいか否かを判断する。この判断処理において凸値
がSL_４以下のときはＭ蛋白ピークの疑い有りと判定し、
SL_４を超えるときは明瞭なＭ蛋白ピークがあるとして、
次にγ抑制の有無を検出するためにステップＶにおいて
その凸部のピークデータ位置を検出する。

以上の処理において、測定検体のデンシトグラムを総蛋
白値7g/dlに対して積算値が100,000 となるように第４
図のフローチャートに従って正規化した後、補正して、
凸値を第２の計算法で計算して種々実験検討したとこ
ろ、 k＝3 〜6 においてS/2kの値が30以上でほぼ独立し
たピークを有するＭ蛋白が検出でき、10〜30で明瞭なピ
ークを持たない微量のＭ蛋白ピークが検出できた。ま
た、凸部の半値幅の範囲を10〜20データ数と設定するこ
とにより、γ分画の主ピーク（半値幅20以上）およびβ
- γ分画間の谷近辺に出現するβ_1Cピーク、フィビリノ
ーゲンのピーク（血漿分析の場合）（半値値幅10以下）
とＭ蛋白ピークとを確実に分離することができた。

第８図において、Ｍ蛋白ピークとしての凸部のピークデ
ータの位置を検出したら、次にステップVIにおいて検出
したピークデータ点の前後で、測定検体のデータと、正
常変動域を表わす参照データから抽出した対応するデー
タ点におけるデータとを比較して正常変動域を下回る点
があるか否かを判断し、下回る点がある場合にはγ抑制
があるものとして悪性Ｍ蛋白（骨髄腫）有りと判定し、
無い場合には良性のＭ蛋白有りと判定する。ここで、正
常変動域は例えば正常検体の正規化および補正処理した
測定値の±25％前後に設定する。

次に、β−γブリッジングの検出処理の一例について説
明する。

β−γブリッジングとは、β−γ間の谷部がγ分画（I_g
G,I_gM,I_gA)のポリクローナルな増加のために埋まってし
まい、β−γ間の分離が不明瞭となる現象である。この
現象が極端なときは、第11図に示すようにβ−γ間がな
だらかにつながり、β−γ間に分画点が存在しなくな
る。従来のオートスパンによるデンシトブラムでは、デ
ンシトグラム上でβ−γブリッジングが見られるものの
中には、β分画が減少し、γ分画が正常なものであって
も、β−γブリッジングと同様のパターンを示し、その
区別には分画濃度(g/dl)をもチェックしなければ判定で
きなかった。

この実施例では、第12図にフローチャートを示すよう
に、先ず測定検体の正規化および補正処理したデンシト
グラムのβ−γピーク間で正常変動域を超える部分を検
出する。この検出処理にあたっては、先ずステップＩに
おいて正常検体のデンシトグラムからγピーク位置を検
出する。次にステップIIにおいて、測定検体の正規化し
たデンシトグラムから正常検体のデンシトグラムのβピ
ークとγピークとの間に対応する部分のデータを抽出
し、この抽出したデータについて正常変動域を超えてい
る部分があるか否かの比較判断を行う。なお、測定検体
のβ- γピーク間のデータの抽出は、基準デンシトグラ
ムを用いたり、あるいはこのような正常検体のデンシト
グラムや基準デンシトグラムを用いることなく測定検体
のデンシトグラムから予め定めたβピークおよびγピー
ク間に対応する部分のデータを抽出し、この抽出したデ
ータと対応する部分での正常変動域を表わす参照データ
と比較して正常変動域を超える部分を検出する。

この検出処理において、正常変動域を超える部分が検出
されなかったときは、β−γブリッジング無しと判定
し、超える部分が検出されたときは、次にステップIII
においてその超える部分がβ−γブリッジングであるか
否かを判定するため、超える部分の幅（データ数）が基
準幅以上か否かを判断する。すなわち、β−γブリッジ
ングはポリクローナルな増加を示すことから、正常変動
域を超える幅は広い。これに対し、β−γ分画間の谷近
辺に出現するβ_1Cやフィビリノーゲンは正常変動域を超
える変化があってもその幅はβ−γブリッジングに比べ
て狭い。したがって、正常変動域を超える幅が基準幅以
上、例えばβ−γピーク間のデータ数の60％以上あるか
否かを検出することにより、β−γブリッジングとＢ_1C
およびフィビリノーゲンとを確実に分離することができ
る。ここで、正常変動域を超えた幅が基準幅以下である
ときは、β−γブリッジング無しと判定し、基準幅以上
であるときは、次にステップIVにおいてその増加がＭ蛋
白ピークの存在によるものか、β−γブリッジングによ
にものかを区別するため、超えた幅の部分において第８
図に示したＭ蛋白検出処理のステップＩ、IIあるいはス
テップＩ〜IVを行なってＭ蛋白ピークの有無を検出し、
Ｍ蛋白ピークが検出されたときはその増加がＭ蛋白によ
るものとしてβ−γブリッジング無しと判定し、Ｍ蛋白
ピークが検出されなかったときはその増加がポリクロー
ナルな増加としてβ−γブリッジング有りと判定する。

なお、第21図に示したフローチャートにおけるように、
先ず、Ｍ蛋白のピークを検出し、Ｍ蛋白ピークが無いも
のについてβ−γブリッジングを検出する場合には、第
12図においてステップIVを省くことができる。

以上の処理により、ポリクローナルな増加としてのβ−
γブリッジングを高精度で検出することができる。

次に、リーディングの検出処理についてAlb 分画を例に
とって説明する。

Alb分画は、一般には単一の蛋白より成り、そのパター
ンはピーク位置に関してほぼ対称で、易動度も安定して
おり、濃度も高いことから泳動像中で最も目立つ分画で
ある。しかし、高黄疸血清、高脂質血清、抗生物質の投
与等では、ビリルビン、遊離脂肪酸、薬物がAlb と結合
して易動度の変化を起こし、第13図に示すように泳動極
性の正極側へのリーディングが生じてAlb 分画が非対称
となる例が多い。

この実施例では、Alb 分画の正極側へのリーディング
を、第14図に示すフローチャートに従って検出する。先
ず、ステップＩにおいて測定検体の正規化および補正処
理したデンシトグラムから、Alb ピーク位置（100 デー
タ点目）より正極側に正常変動域を超える部分があるか
否かを検出し、無い場合にはリーディング無しと判定し
て、有る場合には次のステップIIにおいてその増加がAl
b の全体的な増加かリーディングによる増加かを区別す
るために、Alb 分画の対称性の度合を表わす判別値を演
算する。この判別値の計算法を以下に説明する。

第１の判別値計算法 第15図Ａに示すように、測定検体のデンシトグラムから
正極側よりAlb ピークまでの積算値ΣＩと、Alb ピーク
からAlb 〜α_１の分画点までの積算値ΣIIとをそれぞれ
演算し、その比ΣＩ／ΣIIを判別値とする。

第２の判別値計算法 第15図Ｂに示すように、Alb 分画の重心点Ｇを求め、そ
の重心点位置igとAlb ピーク位置ipとのずれ（ip−ig）
を判別値とする。

第３の判別値計算法 Alb のピーク濃度に対する所定の比率、あるいは所望の
値を、第15図Ｃに示すように閾値SLとして設定して、Al
b 分画の個々のデータがその閾値SLを超える範囲を検出
し、その検出した範囲における正極側および負極側それ
ぞれの端点位置とAlb ピーク位置ipとの間の幅L₁および
L₂の比L₁/ L₂を判別値とする。

以上の任意の１つの計算法によって判別値を求めたら、
次にステップIIIにおいて測定検体における半別値が、
正常検体の泳動像に基いて同様の計算法によって求まる
判別値の正常範囲に関連する値を超えるか否かを判断
し、それが超えないときはリーディング無しと判定し、
超えるときはAlb 正極側にリーディング有りと判定す
る。

以上のようにして分析したＭ蛋白、β−γブリッジング
およびAlb リーディングに関する判定結果は、測定検体
の正規化および補正処理したデータに基づいて演算され
る各分画％、Ａ／Ｇ比、各分画濃度値と共にCRT17 に表
示すると共に、プリンタ19において報告書20の所定の欄
にそれぞれ記録する。

次に、測定検体の正規化および補正処理したデンシトグ
ラムと、正常検体のデンシトグラムに関連する泳動パタ
ーンとの重複表示例について説明する。

第16図Ａは正常検体に関する基準デンシトグラムＩを破
線で、測定検体のデンシトグラムIIを実線で表示したも
ので、第16Ｂは両デンシトグラムＩ，IIを実線で表示す
ると共に、測定検体のデンシトグラムIIの線を基準デン
シトグラムＩよりも太くあるいは濃くしたものである。
その他、両者の色を異ならせて表示することもできる。
また、正常変動域を表わす参照データを利用して測定検
体のデンシトグラムの正常変動域を超える部分について
は線の種類や色、太や、濃さを異ならせて表示したり、
第17図に示すように同色あるいは異色のハッチングを施
してもよい。更に、基準デンシトグラムを表示する代わ
りに、あるいはそれを表示すると同時に正常変動域を表
わす参照データを用いて、第18図に示すように正常変動
域の上限値を表わすパターンImaxおよび下限値を表わす
パターンIminを表示して、これらパターンと重複して測
定検体のデンシトグラムIIを表示してもよい。また、こ
の場合パターンImaxおよびIminで画成される正常変動域
とそれ以外の領域とを色分け、ハッチング等により区別
してもよい。更にまた、参照データとして正常変動域の
ほか要注意域、危険域をも設定してこれらを色分け、ハ
ッチング等により区別して表示させるようにすることも
できる。

以上の表示例においては、基準デンシトグラムや参照デ
ータによるパターンを測定検体のデンシトグラムと共に
CRT17 および報告書20に表示するようにしたが、報告書
20においては第19図Ａ〜Ｃに示すように、デンシトグラ
ムの記録欄21に基準デンシトグラムに関連するパターン
を予め印刷記録しておき、このパターンに重複して測定
検体のデンシトグラムを記録するようにしてもよい。な
お、第19図Ａは基準デンシトグラムに対応するパターン
IIIを破線で、第19図Ｂはこれを実線で記録したもので
ある。また、第19図Ｃは正常変動域を表わす上限値パタ
ーンIIImax と下限値パターンIIImin とを記録したもの
であるが、その他その正常変動域の中間に基準パターン
を記録したり、正常変動域の領域とそれ以外の領域とを
色分けやハッチング等により区別したり、正常変動域の
他に要注意域や危険域を色分けやハッチング等により区
別して記録しておいてもよい。

この実施例によれば、正常検体および測定検体について
Ｘ軸、Ｙ軸および入力された単分画の濃度値あるいは総
蛋白質に基く濃度の正規化を行う共に、この正規化して
得た測定検体のデンシトグラムを、同様に正規化した正
常検体のデンシトグラムと該正常検体について予め格納
した基準デンシトグラムとに基いて補正するようにした
ので、検体の塗布量や分析条件に差があっても、塗布量
を正確に一定として常に同じ分析条件で泳動像を作成し
たのと同じ効果がある。したがって、所定の分析条件下
での各分画の濃度変化に対応した、すなわちスパンが比
例したデンシトグラムが得られるので、各分画％、A/G
比等を正確に求めることができると共に、デンシトグラ
ムから特徴点等を自動的に判読するにあたってその判読
精度を向上でき、同一基準でしかも細かな分画位置での
多くの正確な病態情報を自動的に得ることができる。し
たがって、医師や検査技師の負担を軽減できると共に、
診断に有用な多くの情報が得られることから、診断の正
確さを担保することができる。また、検体間の比較や同
一被検者の時系列的なデータの比較を行うにあたって
も、同一分析条件下で各データ点の位置を絶対的に基準
として行うことができるので、容易且つ正確にできる。
更に、測定検体のデンシトグラムを基準デンシトグラム
に関連するパターンと共に重複して表示することによ
り、測定検体の各濃度値の増減、易動度の変化を容易に
比較でき、病態情報の目視判定が容易にできると共に、
正常変動域を表示することにより、どこの場所で以上の
増減が生じたかが目視により容易に判定することができ
る。

なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変更または変形が可能である。例え
ば、上述した実施例では支持体毎に正常検体を泳動させ
て各データ点についてその基準デンシトグラムとの比 R
_Ａを求め、これを当該支持体に塗布した測定検体につい
て適用するようにしたが、一日に一回または複数回、所
定時間毎、あるいは所定数の支持体毎に正常検体を泳動
させて各データ点について基準デンシトグラムとの比 R
_Ａを求め、その比 R_Ａが更新されるまで複数の支持体に
ついてこれを共用するようにしてもよい。また、正常検
体のロットを変える場合には新しい正常検体について同
様に分析して基準デンシトグラムを求めてもよいし、新
正常検体と旧正常検体とを同時に複数回分析して正規化
した平均的な各デンシトグラムを求め、その両デンシト
グラムから各データ点におけるデータの比を求めてそれ
らの比を予め格納されている旧基準デンシトグラムの対
応する各データ点のデータに乗じて新正常検体について
の基準デンシトグラムを得ることもできる。更に、検体
間の比較や同一被検者の時系列的なデータの比較を行う
ために、データを長期間保存するにあたっては、測定検
体の正規化および補正処理したデンシトグラム、該デン
シトグラムと参照データの各点でのデータ比、前記測定
検体のデンシトグラムと参照データとの各点でのデータ
差、この差と参照データの対応する点での正常変動域を
示す標準偏差との比、あるいは正規化および補正処理し
た測定検体のデンシトグラムを再生するに必要なデンシ
トグラムおよび測定検体補正用の比 R_Ａ、同様に基準デ
ンシトグラム、分析した正常検体の正規化したデンシト
グラムおよび測定検体の正規化したデンシトグラムを保
存すればよい。

また、第14図においてはAlb ピーク位置より負極側にお
いて正常変動域を超える部分を検出して同様に処理する
ことにより、あるいはAlb ピーク位置より正極側におい
て正常変動域を下回る部分を検出すると共に、その対称
性を表わす判別値が正常範囲を下回ることを検出するこ
とによってAlb 分画の負極側へのリーディングの出現を
自動的に判定することもできる。また、このリーディン
グの有無の判定は、Alb 分画に限らず他の分画において
も同様に行うこともできる。この場合における対称性の
判別値の計算法は、上述した第１〜３の判別値計算法に
加えて、第20図Ａに示すように分画ピーク位置ipと両分
画点の中央位置である分画の中心位置icとのずれを判別
値としたり、第20図Ｂに示すように分画の重心点位置ig
と分画の中心位置icとのずれを判別値としたり、第20Ｃ
に示すように分画の中心位置icまたはピーク位置ipから
両側にそれぞれｋ個離れたデータ点におけるデータD
_i(c-k)およびD_i(c+k)、またはD_i(p-k)およびD_i(p+k)の
差、その差の二乗の積算値あるいはその相関性等を判別
値とすることができる。また、上述したβ−γ分画間に
おけるＭ蛋白、その出現に伴うγ分画の抑制およびブリ
ッジングの検出判定法は、他のAlb 、α_a,α_２分画にお
ける各個別の蛋白の増減、マイナーピークの出現の判定
等にも同様に適用することができる。更に、正常変動域
は正常な泳動像のデータに対して一律に例えば±25％以
内の設定するのではなく、データ位置に応じて設定する
こともできるし、上限値と下限値とを非対称に設定する
こともできる。また、上述した実施例ではデンシトメー
タからのサンプリングデータのスムージング処理を正規
化処理の前に行ったが、正規化処理の後に行ってもよ
い。更にまた、正規化処理はＸ軸のみでも、またＸ軸と
Ｙ軸だけでも同様の効果を得ることができる。また、上
記の実施例では濃度正規化処理を最後に行うようにした
が、この処理はＸ軸正規化処理前の前に行うこともでき
る。更に、泳動像中における基準点はAlb ピーク位置、
βピーク位置に限らず、他の分画のピーク位置、あるい
は泳動像の端点等を用いることもできる。また、測定装
置を構成する受光素子として、一次元アレイセンサや二
次元アレイセンサを用いることもできる。また、正規化
および補正処理した測定検体のデータと正常変動域に関
連する参照データとを比較して測定検体中の成分の増減
を自動的に判定したり、特異的な凸部または凹部の有無
からＭ蛋白等の検出や測定検体中の所定の成分の有無を
自動的に分析したり、あるいは所定範囲におけるデータ
と正常変動域に関連する対応する範囲におけるデータと
の比較からリーディング等の検出や測定検体中の所定成
分の有無を自動的に分析することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば検体の塗布量や分
析条件に差があっても、一定の塗布量でかつ一定の分析
条件で分析したのと等価なデンシトグラムが得られるの
で、病態情報の目視による分析あるいは自動分析を精度
よく行うことができ、これにより医師や検査技師の負担
を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施する電気泳動装置におけるデン
シトメータの一例の要部の構成を示す線図的断面図、 第２図は電気泳動像の走査方向を示す図、 第３図はデータ処理装置の一例の要部の構成を示すブロ
ック図、 第４図は正規化処理の一例を示すフローチャート、 第５図は基準点検出の一例を説明するための図、 第６図は補正処理の一例を示すフローチャート、 第７図Ａ〜Ｃはβ−γ分画間におけるデンシトグラムパ
ターンを示す図、 第８図はＭ蛋白の検出処理の一例を示すフローチャー
ト、 第９図は第８図に示す凸値の計算法の一例を説明するた
めの図、 第10図はその計算法によって検出し得るデンシトグラム
上でのＭ蛋白の一例を示す図、 第11図はβ−γブリッジングの一例を示す図、 第12図はβ−γブリッジングの検出処理の一例を示すフ
ローチャート、 第13図はAlb リーディングの一例を示す図、 第14図はAlb リーディングの検出処理の一例を示すフロ
ーチャート、 第15図Ａ〜Ｃは第14図に示す対称性の判別値の三つの計
算例を説明するための図、 第16図Ａ，Ｂ、第17図および第18図は重複表示例を示す
図、 第19図Ａ〜Ｃは報告書のデンシトグラム記録欄の三つの
例を示す図、 第20図Ａ〜Ｃは対称性判別値の他の三つの計算例を説明
するための図、 第21図は従来提案された病態分類のフローチャート、 第22図は分析条件の差異によるデンシトグラムの変動の
一例を示す図である。 １……支持体、２……送りローラ ３……デカリン、４……測光部 ５……測光装置、5a……光源 5b……受光素子、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……ＣＰＵ 15……メモリ、16……キーボード 17……ＣＲＴ、18……フロッピーディスク 19……プリンタ、20……報告書 21……デンシトグラム記録欄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正常検体に関連する基準デンシトグラムを
   予め求めた状態で、測定検体の正規化したデンシトグラ
   ムを求めると共に、この測定検体の分析条件とほぼ同一
   分析条件下で正常検体の正規化したデンシトグラムを求
   め、前記基準デンシトグラムと前記正常検体の正規化し
   たデンシトグラムとを比較して、その比較結果に基づい
   て前記測定検体の正規化したデンシトグラムを補正する
   ことを特徴とするデンシトグラムの補正方法。