JP7079306B2 - ラマン分光法による経皮インビボ測定方法および装置 - Google Patents
ラマン分光法による経皮インビボ測定方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7079306B2 JP7079306B2 JP2020176381A JP2020176381A JP7079306B2 JP 7079306 B2 JP7079306 B2 JP 7079306B2 JP 2020176381 A JP2020176381 A JP 2020176381A JP 2020176381 A JP2020176381 A JP 2020176381A JP 7079306 B2 JP7079306 B2 JP 7079306B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- skin
- raman
- stratum corneum
- peak
- raman signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 title claims description 123
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 238000012623 in vivo measurement Methods 0.000 title description 5
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 claims description 160
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 126
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 89
- 210000000434 stratum corneum Anatomy 0.000 claims description 84
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims description 37
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 32
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 claims description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 12
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 claims description 4
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 claims description 4
- 238000012624 non-invasive in vivo measurement Methods 0.000 claims description 4
- 229940096422 collagen type i Drugs 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 108
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 38
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 37
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 20
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 17
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 17
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 12
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 10
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 9
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 6
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 4
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 4
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 3
- ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 2-deoxy-D-ribose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)CC=O ASJSAQIRZKANQN-CRCLSJGQSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 2
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 2
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000036765 blood level Effects 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 2
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N ***e Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 2
- 238000000794 confocal Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- -1 deoxyribose phosphodiester Chemical class 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000013305 flexible fiber Substances 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000002095 near-infrared Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 description 2
- 241000473391 Archosargus rhomboidalis Species 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 1
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 description 1
- 210000001742 aqueous humor Anatomy 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004159 blood analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012569 chemometric method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229960003920 ***e Drugs 0.000 description 1
- 238000000335 coherent Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002790 cross-validation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000001686 rotational spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000004927 skin cell Anatomy 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001845 vibrational spectrum Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0075—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by spectroscopy, i.e. measuring spectra, e.g. Raman spectroscopy, infrared absorption spectroscopy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7221—Determining signal validity, reliability or quality
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0216—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using light concentrators or collectors or condensers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Physiology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
皮膚表面は、角化し、死んだ、扁平な皮膚細胞で主に構成され、個体間で、および身体の領域間で厚さが異なる角質層によって形成される。角質層内部のグルコース等の成分の濃度は、角質層の下の間質液と均衡状態にない。
指先は容易に好適な器具の光路に入れることができるため、しばしば指先上で経皮測定を行うことが望まれる。しかしながら、この領域における角質層の厚さの個々のばらつきは、比較的大きい。このように、角質層は、身体のほとんどの領域において一般的に10~15μmの厚さを有するが、掌蹠では10倍以上も厚いことがある。指紋パターンも、指先の表面上に角質層の厚さのばらつきをもたらす。
好ましくは、本方法は、信号を分析して第1の皮膚成分から発生するラマン信号および第2の皮膚成分から発生するラマン信号の相対強度を比較することを含み、この相対強度は、ラマン信号が主に角質層内で、または主に角質層よりも下で発生しているかを示す。
に選択され、任意選択で、Rは1.0以上に、例えば、最大1.25に設定される。
101:光学プローブ
103:光源、例えばレーザー
105:入射光用光ファイバー
107:試料、すなわち患者の腕
109:電気信号接続
111:コンピュータ
201:第1の具体例による光学プローブ
203:入射光用光ファイバー
205:入射光
207:第1のレンズ
209:第1のフィルター
211:ダイクロイックミラー
213:皮膚
215:第2のレンズ
217:焦点
218:第1のレンズの焦点距離
219:窓
220:侵入深さ
221:変質した光
223:第2のフィルター
225:第3のレンズ
227:分光光度計
229:光ロギングに使用される入射光の小部分
231:光ロギング装置
233:第1のアパーチャ
235:第2のアパーチャ
237:第3のアパーチャ
301:第2の具体例による光学プローブ
303:ダイクロイックミラー
401:第3の具体例による光学プローブ
403:ダイクロイックミラー
405:光学分割装置
510 複合レンズの第1の素子
512 複合レンズの第2の素子
514 レンズ筐体の第1の区分
516 レンズ筐体の第2の区分
518 圧電性リング素子
520 ネジシリンダー
522 環状ヘッド
524 可変の間隙
Claims (26)
- 検出装置に経皮的に受信されたラマン信号のスペクトルであって、皮膚の表面下のラマン信号の発生点での皮膚成分の濃度を表す強度を有することが予期される少なくとも1つの成分を有する前記ラマン信号のスペクトルが、前記濃度を正確に表すかどうかを予測する方法であって、該方法が、
前記濃度が測定されるべき前記皮膚成分以外の皮膚成分に関連するスペクトルの特徴を分析するステップと、
それにより前記ラマン信号が、主に角質層内で発生しており、したがって前記スペクトルが前記濃度を正確に表す可能性が低いか、または主に角質層よりも下で発生しており、したがって前記スペクトルが前記濃度を正確に表す可能性が高いかを判定するステップとを含む、前記方法において、
前記方法が、前記信号を分析して第1の皮膚成分から発生するラマン信号と第2の皮膚成分から発生するラマン信号との相対強度を比較するステップを含み、前記相対強度は、前記ラマン信号が主に角質層内で発生しているか、または主に角質層よりも下で発生しているかを示す、方法。 - 前記第1の皮膚成分が、883~884cm-1で前記ラマンスペクトルのピークを生成する、請求項1に記載された方法。
- 前記第2の皮膚成分が、893~896cm-1で前記ラマンスペクトルのピークを生成する、請求項1に記載された方法。
- 前記第1の皮膚成分がコラーゲンI型である、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載された方法。
- 前記第2の皮膚成分がDNAであり、リン酸ジエステル結合から個別の信号が生じる、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載された方法。
- 前記第1の皮膚成分が、883~884cm-1でラマンスペクトルの第1のピークを生成し、前記第2の皮膚成分が、893~896cm-1でラマンスペクトルの第2のピークを生成する、請求項1に記載された方法。
- 前記第1のピークと第2のピークの強度を比較するステップと、
前記第1のピークのサイズを前記第2のピークのサイズで除した値が選択値Rよりも大きい場合、前記信号が前記角質層よりも下から生じていることを示す出力を生成するステップと
をさらに含む、請求項6に記載された方法。 - Rが0.75に選択される、請求項7に記載された方法。
- Rが0.95に選択される、請求項7に記載された方法。
- Rが1.0に選択される、請求項7に記載された方法。
- 第1の皮膚成分から発生するラマン信号と第2の皮膚成分から発生するラマン信号との相対強度の比較により、前記ラマン信号が主に角質層よりも下から生じていることが示された場合、前記方法が、
角質層に一般に存在する皮膚成分に関する前記スペクトルの他のピークのサイズが、同様のスペクトルの統計的に有効な試料のそのピークのサイズの平均値よりもy標準偏差を超えて大きいかどうかを判定するステップをさらに含み、大きいとの判定の場合は、前記ラマン信号が結局、主に角質層よりも下から生じていない可能性を示し、
yは0.5~2の範囲の事前選択値である、請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載された方法。 - 前記ラマン信号が主に角質層から生じるという結果に応答して、経皮的に作動する前記検出装置を調整するステップをさらに含み、該調整により、深度が角質層内であると判定されないように、前記ラマン信号の発生源の深度を変更する、請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された方法。
- 経皮的に作動する前記検出装置が、焦点距離を有する対物レンズを備え、前記ラマン信号の発生源の深度を変更する方法が、前記対物レンズの交換によって、または前記対物レンズの調整によって、前記対物レンズの焦点距離を変更するステップを含む、請求項12に記載された方法。
- 経皮的に作動する前記検出装置が、少なくとも第1の素子および前記第1の素子から間隔を置かれた第2の素子を備える複合対物レンズを備え、前記ラマン信号の発生源の深度を変更する方法が、2つ以上の素子の間隔を変更して、前記複合対物レンズの焦点距離を調整するステップを含む、請求項13に記載された方法。
- 請求項1から請求項14までのいずれか1項に記載された方法を使用した、対象の皮膚内に存在する皮膚成分の濃度のラマン分光による非侵襲的インビボ測定のための経皮的に作動する検出装置であって、該検出装置が、
光源、
前記光源から測定位置までの光路を規定する光学部品、
スペクトル分析ユニット、
前記測定位置から前記スペクトル分析ユニットまでの、ラマン信号を有するラマン散乱光の復路を規定する光学部品
を備え、
前記スペクトル分析ユニットが、濃度測定される前記皮膚成分以外の皮膚成分に関するラマン散乱光の特徴を分析し、それにより前記ラマン信号が主に角質層から生じたか、または主に角質層よりも下から生じたかを判定することによって、前記検出装置に受信された前記ラマン信号の発生源が角質層内かまたは角質層よりも下にあるかを判定するように作動するようになっている、検出装置。 - 前記スペクトル分析ユニットが、前記ラマン信号を分析し、第1の皮膚成分から発生するラマン信号と第2の皮膚成分から発生するラマン信号との相対強度を比較することによって作動し、前記相対強度は、前記ラマン信号が主に角質層内から生じたか、または主に角質層よりも下から生じたかを示す、請求項15に記載された装置。
- 前記スペクトル分析ユニットが、前記第1の皮膚成分によって生成される883~884cm-1での前記ラマンスペクトルのピークのサイズを判定する、請求項16に記載された装置。
- 前記スペクトル分析ユニットが、前記第2の皮膚成分によって生成される893~896cm-1での前記ラマンスペクトルのピークのサイズを判定する、請求項16に記載された装置。
- 前記スペクトル分析ユニットが、883~884cm-1での前記ラマンスペクトルの第1のピークのサイズと、893~896cm-1での前記ラマンスペクトルの第2のピークのサイズとの比率を判定する、請求項16に記載された装置。
- 前記第1のピークのサイズを前記第2のピークのサイズで除した値が選択値Rよりも大きい場合、前記スペクトル分析ユニットが、前記ラマン信号が角質層よりも下から生じていることを示す出力を生成するようになっている、請求項19に記載された装置。
- Rが0.75に事前設定された、請求項20に記載された装置。
- Rが0.95に事前設定された、請求項20に記載された装置。
- Rが1.0に事前設定された、請求項20に記載された装置。
- 前記スペクトル分析ユニットが、第1の皮膚成分から発生するラマン信号と第2の皮膚成分から発生するラマン信号との相対強度の比較により、前記ラマン信号が主に角質層よりも下から生じたことが示されると判定した場合、前記スペクトル分析ユニットが、角質層に一般に存在する皮膚成分に関する前記スペクトルの他のピークのサイズが、同様のスペクトルの統計的に有効な試料のそのピークのサイズの平均値よりもy標準偏差を超えて大きいかどうかをさらに判定し、大きいとの判定の場合は、前記ラマン信号が結局、主に角質層よりも下からで生じていない可能性を示し、yは0.5~2の範囲の事前選択値である、請求項16から請求項23までのいずれか一項に記載された装置。
- 経皮的に作動する前記検出装置が、調整可能な焦点距離を有する対物レンズを備える、請求項15から請求項24までのいずれか一項に記載された装置。
- 前記対物レンズが、少なくとも第1の素子、および前記第1の素子から間隔を置かれた第2の素子を備える複合対物レンズであり、前記レンズが、2つ以上の素子の前記間隔を変更して、前記複合対物レンズの前記焦点距離を調整することによって調整可能になっている、請求項25に記載された装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1415671.5A GB201415671D0 (en) | 2014-09-04 | 2014-09-04 | Method and apparatus for transdermal in vivo measurement by raman spectroscopy |
GB1415671.5 | 2014-09-04 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017512769A Division JP6783229B2 (ja) | 2014-09-04 | 2015-08-24 | ラマン分光法による経皮インビボ測定方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021035508A JP2021035508A (ja) | 2021-03-04 |
JP7079306B2 true JP7079306B2 (ja) | 2022-06-01 |
Family
ID=51796204
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017512769A Active JP6783229B2 (ja) | 2014-09-04 | 2015-08-24 | ラマン分光法による経皮インビボ測定方法および装置 |
JP2020176381A Active JP7079306B2 (ja) | 2014-09-04 | 2020-10-21 | ラマン分光法による経皮インビボ測定方法および装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017512769A Active JP6783229B2 (ja) | 2014-09-04 | 2015-08-24 | ラマン分光法による経皮インビボ測定方法および装置 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10674919B2 (ja) |
EP (1) | EP3193701B1 (ja) |
JP (2) | JP6783229B2 (ja) |
CN (1) | CN106604677B (ja) |
AU (1) | AU2015311114B2 (ja) |
CA (1) | CA2959098C (ja) |
DK (1) | DK3193701T3 (ja) |
ES (1) | ES2701475T3 (ja) |
GB (1) | GB201415671D0 (ja) |
HU (1) | HUE041464T2 (ja) |
PL (1) | PL3193701T3 (ja) |
WO (1) | WO2016034448A1 (ja) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018003205A1 (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-04 | 富士フイルム株式会社 | 映像表示機能付き眼鏡 |
JP6643970B2 (ja) * | 2016-11-07 | 2020-02-12 | 株式会社日立製作所 | 光学装置、光学測定方法 |
GB2557311B (en) | 2016-12-06 | 2021-05-12 | Rsp Systems As | Analyte Detection apparatus and method of detecting an analyte |
IT201700028787A1 (it) * | 2017-03-15 | 2018-09-15 | Fondazione St Italiano Tecnologia | Sistema e metodo per raccolta di luce assialmente risolta attraverso una guida d'onda rastremata. |
KR102408951B1 (ko) * | 2017-09-18 | 2022-06-13 | 삼성전자주식회사 | 글루코스 노출량 추정 장치 및 방법과, 글루코스 노출량 추정 모델 생성 장치 및 방법 |
JP6894089B2 (ja) * | 2017-12-20 | 2021-06-23 | メディカルフォトニクス株式会社 | 脂質計測装置及びその方法 |
CN110320197A (zh) * | 2018-03-31 | 2019-10-11 | 重庆大学 | 基于Raman光谱分析的微小型拉曼血液专用分析仪 |
US20210161441A1 (en) * | 2018-04-17 | 2021-06-03 | Steven B. Waltman | Monitoring catabolism markers |
US10459191B1 (en) * | 2018-08-20 | 2019-10-29 | Eric Todd Marple | Spectrometer having a variable focus lens with a single air gap |
EP3616603A1 (en) | 2018-08-30 | 2020-03-04 | RSP Systems A/S | Light blocking structure and method of blocking ambient light |
CN109770916A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-21 | 曾曹宁 | 非入侵式血糖仪拉曼光采集方法、采集器及血糖仪 |
CN109884030A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-14 | 牛建国 | 一种利用激光的食品/药品安全识别装置 |
US11808707B2 (en) * | 2019-04-22 | 2023-11-07 | Thermo Electron Scientific Instruments Llc | Raman module for a microscope |
WO2020222304A1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Atonarp Inc. | Measuring system |
KR20200144333A (ko) | 2019-06-18 | 2020-12-29 | 삼성전자주식회사 | 라만 스펙트럼 측정 장치 및 방법 |
EP4096505A1 (en) * | 2020-01-29 | 2022-12-07 | King's College London | Raman spectroscopy method and system |
GB2600152A (en) | 2020-10-23 | 2022-04-27 | Rsp Systems As | Apparatus and method for non-invasive in vivo measurements of analyte presence or concentration |
US11803018B2 (en) * | 2021-01-12 | 2023-10-31 | Hi Llc | Devices, systems, and methods with a piezoelectric-driven light intensity modulator |
CN115120187A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-09-30 | 上海近观科技有限责任公司 | 一种生物组织内部信号探测装置、***及方法 |
CN113466210B (zh) * | 2021-07-29 | 2024-04-02 | 浙江澍源智能技术有限公司 | 用于提高拉曼光谱中水信号强度的装置和方法 |
CN113925504B (zh) * | 2021-10-21 | 2024-02-13 | 浙江澍源智能技术有限公司 | 一种基于脉搏波的动脉血液拉曼光谱检测装置及方法 |
CN114295522B (zh) * | 2021-12-28 | 2024-03-29 | 华东理工大学 | 基于振动光谱成像的渗透深度及空间浓度分布的分析方法 |
US11892409B1 (en) * | 2022-10-25 | 2024-02-06 | Taiwan Redeye Biomedical Inc. | Discrete light detection device |
CN115452804B (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-31 | 泉州师范学院 | 一种体液的拉曼光谱检测装置及检测方法 |
CN116296503B (zh) * | 2023-03-03 | 2024-02-13 | 中检华通威国际检验(苏州)有限公司 | 一种透皮试验设备的检测***、方法、装置及介质 |
CN116687355A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-05 | 北京未名拾光生物技术有限公司 | 基于拉曼光谱的活性组分在体皮肤中渗透行为监测方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002005835A (ja) | 2000-06-23 | 2002-01-09 | 宏夫 ▲浜▼口 | ラマン分光測定装置及びそれを用いた生体試料分析方法 |
US20020091322A1 (en) | 1998-12-03 | 2002-07-11 | Joseph Chaiken | Method and apparatus for noninvasive assessment of skin condition and diagnosis of skin abnormalities |
JP2006520987A (ja) | 2003-03-20 | 2006-09-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光走査装置 |
US20070049809A1 (en) | 2005-07-22 | 2007-03-01 | Kate Bechtel | Intrinsic Raman spectroscopy |
JP2011019785A (ja) | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Kao Corp | 角層厚の計測方法 |
JP2013514520A (ja) | 2009-12-17 | 2013-04-25 | ブリティッシュ コロンビア キャンサー エージェンシー ブランチ | ラマン分光法によるインビボでの組織の特徴付けのための装置および方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997036540A1 (en) | 1993-11-30 | 1997-10-09 | Florida Institute Of Technology | Determination of concentrations of biological substances using raman spectroscopy and artificial neural network discriminator |
US6544193B2 (en) * | 1996-09-04 | 2003-04-08 | Marcio Marc Abreu | Noninvasive measurement of chemical substances |
CA2337097C (en) | 1998-07-13 | 2008-12-23 | James L. Lambert | Non-invasive glucose monitor |
US7656522B2 (en) * | 2002-02-28 | 2010-02-02 | River Diagnostics B.V. | Depth selective pH measurement and UV exposure measurement |
US6998247B2 (en) * | 2002-03-08 | 2006-02-14 | Sensys Medical, Inc. | Method and apparatus using alternative site glucose determinations to calibrate and maintain noninvasive and implantable analyzers |
EP1760440A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-07 | The Procter and Gamble Company | Confocal raman spectroscopy for dermatological studies |
EP2076172A4 (en) | 2006-10-27 | 2012-03-21 | Aretais Inc | USE OF COHERENT RAMAN PROCEDURES FOR MEDICAL DIAGNOSTIC AND THERAPEUTIC PURPOSES AND CALIBRATION METHOD THEREFOR |
WO2009002170A1 (en) | 2007-06-28 | 2008-12-31 | Erasmus University Medical Center Rotterdam | Method for determination of a potential mutation |
JP5198037B2 (ja) * | 2007-11-02 | 2013-05-15 | 株式会社 資生堂 | 皮膚外用剤の有効性評価方法、有効性評価装置、及び有効性評価プログラム |
EP2225598A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-09-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Scanning microscope and method of imaging a sample. |
US8260402B2 (en) | 2008-06-06 | 2012-09-04 | Longevity Link, Inc. | Noninvasive measurement of carotenoids in biological tissue |
EP2416708B1 (en) | 2009-04-01 | 2019-05-08 | Erasmus University Medical Center Rotterdam | Method for determination of one or more mutations |
GB201000179D0 (en) * | 2010-01-07 | 2010-02-24 | Rsp Systems As | Apparatus for non-invasive in vivo measurement by raman spectroscopy |
CN102781325B (zh) * | 2010-10-06 | 2014-11-12 | 松下电器产业株式会社 | 测定生物体中所含的生物体成分的浓度的方法 |
JP5653783B2 (ja) * | 2011-02-07 | 2015-01-14 | 日本メナード化粧品株式会社 | 皮膚表皮内水分保持能評価法 |
JP5724497B2 (ja) * | 2011-03-18 | 2015-05-27 | セイコーエプソン株式会社 | 物質成分検出装置 |
JP5706226B2 (ja) * | 2011-05-09 | 2015-04-22 | 株式会社 資生堂 | 皮膚内部のコラーゲン状態の評価方法及び皮膚老化の評価方法 |
CN103654724B (zh) * | 2012-09-04 | 2016-06-22 | 宝丽化成工业有限公司 | 基于纤维状结构分析的皮肤状态的鉴别法 |
CN104122246B (zh) * | 2013-04-28 | 2017-03-29 | 同方威视技术股份有限公司 | 不同基质乳制品中三聚氰胺含量的拉曼光谱测量方法 |
-
2014
- 2014-09-04 GB GBGB1415671.5A patent/GB201415671D0/en not_active Ceased
-
2015
- 2015-08-24 CN CN201580047803.5A patent/CN106604677B/zh active Active
- 2015-08-24 EP EP15762934.6A patent/EP3193701B1/en active Active
- 2015-08-24 WO PCT/EP2015/069332 patent/WO2016034448A1/en active Application Filing
- 2015-08-24 JP JP2017512769A patent/JP6783229B2/ja active Active
- 2015-08-24 CA CA2959098A patent/CA2959098C/en active Active
- 2015-08-24 HU HUE15762934A patent/HUE041464T2/hu unknown
- 2015-08-24 DK DK15762934.6T patent/DK3193701T3/en active
- 2015-08-24 US US15/508,580 patent/US10674919B2/en active Active
- 2015-08-24 AU AU2015311114A patent/AU2015311114B2/en active Active
- 2015-08-24 ES ES15762934T patent/ES2701475T3/es active Active
- 2015-08-24 PL PL15762934T patent/PL3193701T3/pl unknown
-
2020
- 2020-10-21 JP JP2020176381A patent/JP7079306B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020091322A1 (en) | 1998-12-03 | 2002-07-11 | Joseph Chaiken | Method and apparatus for noninvasive assessment of skin condition and diagnosis of skin abnormalities |
JP2002005835A (ja) | 2000-06-23 | 2002-01-09 | 宏夫 ▲浜▼口 | ラマン分光測定装置及びそれを用いた生体試料分析方法 |
JP2006520987A (ja) | 2003-03-20 | 2006-09-14 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光走査装置 |
US20070049809A1 (en) | 2005-07-22 | 2007-03-01 | Kate Bechtel | Intrinsic Raman spectroscopy |
JP2011019785A (ja) | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Kao Corp | 角層厚の計測方法 |
JP2013514520A (ja) | 2009-12-17 | 2013-04-25 | ブリティッシュ コロンビア キャンサー エージェンシー ブランチ | ラマン分光法によるインビボでの組織の特徴付けのための装置および方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6783229B2 (ja) | 2020-11-11 |
WO2016034448A1 (en) | 2016-03-10 |
AU2015311114A1 (en) | 2017-03-23 |
US20170273564A1 (en) | 2017-09-28 |
EP3193701A1 (en) | 2017-07-26 |
GB201415671D0 (en) | 2014-10-22 |
JP2017532541A (ja) | 2017-11-02 |
CA2959098A1 (en) | 2016-03-10 |
AU2015311114B2 (en) | 2020-07-02 |
CN106604677B (zh) | 2021-09-17 |
ES2701475T3 (es) | 2019-02-22 |
CA2959098C (en) | 2024-01-16 |
US10674919B2 (en) | 2020-06-09 |
DK3193701T3 (en) | 2019-01-14 |
EP3193701B1 (en) | 2018-09-26 |
PL3193701T3 (pl) | 2019-04-30 |
CN106604677A (zh) | 2017-04-26 |
JP2021035508A (ja) | 2021-03-04 |
HUE041464T2 (hu) | 2019-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7079306B2 (ja) | ラマン分光法による経皮インビボ測定方法および装置 | |
JP5734310B2 (ja) | ラマン分光法による非侵襲性の生体内の測定装置および測定方法 | |
US9662047B2 (en) | Portable raman diagnostic system | |
US8515506B2 (en) | Methods for noninvasive determination of in vivo alcohol concentration using Raman spectroscopy | |
US9658440B2 (en) | Optical probe for measuring light signals in vivo | |
US20160341668A1 (en) | Angled confocal spectroscopy | |
KR102372083B1 (ko) | 생체 센서 및 이를 포함하는 생체 분석 시스템 | |
CN111133285A (zh) | 光谱***及其方法 | |
US10359414B2 (en) | Frequency domain discrimination of tissue proteins | |
GB2613032A (en) | Calibration method and system | |
JP2014145773A (ja) | 光信号を生体内測定するための光学プローブ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201021 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210907 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211207 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220307 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220324 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220420 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220520 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7079306 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |