JP2006087913A - 体内成分の定量分析用検量線の作成方法、および同検量線を用いた定量分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被験者の体内成分濃度は、近赤外光を用いて被験者から測定した吸光度スペクトルと検量線を用いて決定される。検量線は、生体の複数の近赤外吸光度スペクトルとこの中から選択される基準吸光度スペクトルの間の差分である複数の差分吸光度スペクトルを求め、前記差分吸光度スペクトルの各々に、予め測定した被験者の基準吸光度スペクトルを合成することにより複数の合成吸光度スペクトルを求め、得られた複数の合成吸光度スペクトル用いて多変量解析することにより作成される。
【選択図】 図1
Description
<第1実施形態>
図1に示すように、近赤外光を用いて被験者の体内成分の定量分析を非侵襲的に実施するための本実施形態の装置は、被験者の皮膚のような対象物に近赤外光を照射する光照射手段と、皮膚からの放射光を受光する受光手段と、後述する方法により作成される検量線を記憶するメモリと、メモリから読み出された検量線と受光手段の出力を用いて被験者の体内成分の濃度を算出する演算手段とを含む。
(1)吸光度スペクトルと体内成分濃度でなる組が、生体としての複数の人から測定される場合は、基準吸光度スペクトルおよび基準濃度は人毎に求める。この条件を満足することにより、個人差の影響を含まない差分吸光度スペクトルを得ることができる。
(2)吸光度スペクトルと体内成分濃度とでなる組が、複数日において測定される場合は、基準吸光度スペクトルおよび基準濃度は日毎に求める。この条件を満足することにより、日間差の影響を含まない差分吸光度スペクトルを得ることができる。
検量線のより高い信頼性を得るために、複数日において、複数の人から基準吸光度スペクトルと基準濃度のペアを求めることが望ましい。
<第2実施形態>
本実施形態の検量線の作成方法は、差分吸光度スペクトルを、モデル化された生体内における光伝搬を解析する方法として定義される光伝搬シミュレーションに基づいて得ることを除いて、実質的に第1実施形態の方法と同じである。したがって、重複する説明は省略する。また、第1実施形態と同じ構成の装置を本実施形態において定量分析を実施するために用いることができる。
<第3実施形態>
本実施形態の検量線の作成方法は、検量線の作成に使用される近赤外吸光度スペクトルを生体の代わりに、模擬資料から測定することを除いて、実質的に第1実施形態の方法と同じである。したがって、重複する説明は省略する。また、第1実施形態と同じ構成の装置を本実施形態において定量分析を実施するために用いることができる。
<第4実施形態>
本実施形態の検量線の作成方法は、目的体内成分(例えば、グルコース)の吸光度スペクトルを第2実施形態で述べたシミュレーションを用いて求めると共に、他の体内パラメータ(たとえば、水分、タンパク質、脂質の濃度、温度、散乱)に関しては、目的体内成分の濃度が一定であるという条件下で、第1実施形態と同様の手順に基づいて、生体から吸光度スペクトルを実測することに特徴がある。したがって、重複する説明は省略する。また、第1実施形態と同じ構成の装置を本実施形態において定量分析を実施するために用いることができる。
Claims (9)
- 生体の複数の近赤外吸光度スペクトルと基準吸光度スペクトルの間の差分である複数の差分吸光度スペクトルを求め、前記差分吸光度スペクトルの各々に、上記基準吸光度スペクトルとは異なる第2基準吸光度スペクトルを合成することにより複数の合成吸光度スペクトルを求め、前記複数の合成吸光度スペクトルを用いて多変量解析することにより検量線を作成することを特徴とする体内成分の定量分析用検量線の作成方法。
- 上記体内成分は、グルコースであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記近赤外吸光度スペクトルの各々は、生体に近赤外光を照射し、前記生体からの放射光のスペクトル分析を実施することにより測定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記複数の差分吸光度スペクトルは、モデル化された生体内における光伝搬を解析する方法として定義される光伝搬シミュレーションに基づいて得られることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記基準吸光度スペクトルは、上記複数の近赤外吸光度スペクトルの中から選択されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 上記複数の近赤外吸収度スペクトルの測定時点における生体の体内成分濃度を測定するステップと、各々が前記体内成分濃度と基準濃度との差分である複数の差分濃度を求めるステップをさらに含み、上記検量線は、上記差分吸光度スペクトルと前記差分濃度とで構成される差分データテーブルを用いて多変量解析することにより作成されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 上記複数の近赤外吸光度スペクトルは複数の日にわたって測定され、上記基準吸光度スペクトルは、前記複数の日の各々において測定された複数の近赤外吸光度スペクトルの中から選択されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 被験者の近赤外吸光度スペクトルを測定し、請求項1〜7のいずれかに記載の方法により作成した検量線と、前記被験者の近赤外吸光度スペクトルを用いて被験者の体内成分濃度を求めることを特徴とする被験者の体内成分濃度を非侵襲的に決定する方法。
- 被験者の皮膚に近赤外光を照射する光照射手段と、前記皮膚からの放射光を受光する受光手段と、請求項1〜7のいずれかに記載の方法により作成した検量線を記憶するメモリと、前記受光手段の出力と、前記メモリから読み出された検量線を用いて、被験者の体内成分濃度を計算する演算手段とを具備することを特徴とする被験者の体内成分濃度を非侵襲的に決定する定量分析装置。
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