CN109152558A - 血液中脂质浓度计测装置及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于，通过非侵袭性脂质计测来测定脂蛋白中的脂质的每个浓度的装置及其方法。本发明的解决手段在于，包括：照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光；光强度检测部，为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，配置成从照射部的光的照射位置隔开预定间隔或者连续，并检测从生物体释放的第一光强度以及第二光强度；散射系数计算部，基于由光强度检测部检测出的第一光强度以及第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数；以及脂质浓度计算部，基于第二散射系数的变化量，计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量。
Description
技术领域
本发明涉及计测血液中的脂质浓度的装置及其操作方法。
背景技术
抑制国民的医疗费是大的课题。起因于生活习惯病的疾病的治疗费用占医疗费的三分之一。为了抑制国民的医疗费，要求健康寿命的提高、QOL(quality of life，生活质量)的提高。因此，实施特定健康诊断的同时，针对亚健康的思考方法也被普及。
尤其，已知有作为特定健康诊断的筛选对象的代谢症候群(metabolic syndrome)会引发因内脏脂肪肥胖的蓄积的代谢异常所引起的糖尿病、脂质异常症、高血压。期待着代谢症候群的早期发现与重症化预防、QOL的提高和国民医疗费的抑制相关。
如上所述，尽管代谢异常在生活习惯病的早期发现中重要，但在特定健康诊断中，只能从腰围直径计测中预测胰岛素抵抗性的风险。这是因为，在现有的利用采血的检查方法中，难以立即计测生物体的代谢，再加上当不进行采血时，难以计测血液中的成分。
关于血液中的脂质，由于其疏水性高，因此形成被两亲性磷脂覆盖的胶束(micelle)，并以粒子状存在。由于在其表面上结合有脂蛋白，因此被称为脂蛋白。
脂蛋白根据其比重大致分为四种。脂蛋白按照比重轻的顺序分为乳糜微滴(CM：chylomicron)、VLDL(very low density lipoprotein，极低密度脂蛋白)、LDL(lowdensity lipoprotein，低密度脂蛋白)和HDL(high density lipoprotein，高密度脂蛋白)。另外，脂蛋白按照粒径大的顺序分为CM、VLDL、LDL和HDL。
脂蛋白是胆固醇和中性脂肪(TG)的集合体。在血液检查中，计测成为各脂蛋白的构成成分的最小单位的中性脂肪和胆固醇。
例如，被称为坏胆固醇的LDL胆固醇是LDL粒子中所含的胆固醇浓度，当计测LDL粒子中的TG时，变成LDL-TG。其中，已知有LDL胆固醇和HDL胆固醇分别是与动脉硬化相关联的指标。
近年来，作为代谢计测的重要性而举出的症状是餐后高脂血症。餐后高脂血症作为动脉硬化的风险因素受关注。据报告，当非空腹时的中性脂肪浓度增加时，冠状动脉疾病的事件发生风险会增加。
但是，餐后高脂血症的诊断需要观测餐后6～8小时的血液中的脂质浓度变化。即，为了计测餐后的高脂血状态，将受检者拘束6～8小时，需要多次采血。因此，餐后高脂血症的诊断尚未超出临床研究的范围，在临床应用餐后高脂血症的诊断是不太现实的。
解决这样的问题的方法已在专利文献1中公开。根据专利文献1的方法，通过消除采血，不仅可以在医疗机构中计测血液中脂质，还能够在家庭中计测血液中脂质。通过使及时的数据获取变为可能，能够计测时间上连续的血液中脂质。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/087825号公报。
发明内容
然而，在专利文献1的方法中，由于作为脂蛋白整体来测定脂质浓度，因此不能测定CM、VLDL、LDL和HDL中的每个的浓度。这说明：在生物体内，尽管四种脂蛋承担各自的作用，但通过综合计测四种，在判断身体状况时难以得到准确的信息。即，由于计测对象物的特异性不明确，因此存在可能引起在评价疾病和身体状况时的判断错误、以及数据解释不明确等的问题。
本发明是为了解决这样的现有的问题而完成的发明，提供通过非侵袭性脂质计测来进行各脂蛋白的分离计测或者测定各脂蛋白中的脂质的浓的装置及其方法。
本发明的血液中脂质浓度计测装置包括：照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光，所述第二波长比所述第一波长短；光强度检测部，为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的第一光强度以及第二光强度；散射系数计算部，基于由所述光强度检测部检测出的所述第一光强度以及所述第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数；以及脂质浓度计算部，基于所述第二散射系数的变化量，计算血液内第二脂质组的浓度的变化量，并基于所述第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量，所述第一脂质组包括所述第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质。
另外，本发明的血液中脂质浓度计测装置包括：照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光；光强度检测部，为了计测与所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的光强度；散射系数计算部，基于由所述光强度检测部检测出的光强度，计算生物体内的散射系数；以及脂质浓度计算部，基于所述散射系数的变化量，仅计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
另外，本发明的血液中脂质浓度计测装置的操作方法包括：照射工序，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光，所述第二波长比所述第一波长短；光强度检测工序，为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，在从所述照射工序的光的照射位置隔开预定间隔的位置或者连续的位置，检测从所述生物体释放的第一光强度以及第二光强度；散射系数计算工序，基于所述光强度检测工序中检测出的所述第一光强度以及所述第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数；以及脂质浓度计算工序，基于所述第二散射系数的变化量，计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于所述第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量，所述第一脂质组包括所述第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质。
另外，本发明的血液中脂质浓度计测装置的操作方法包括：照射工序，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光；光强度检测工序，为了计测与所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，在从所述照射工序的光的照射位置隔开预定间隔的位置或者连续的位置，检测从所述生物体释放的光强度；散射系数计算工序，基于所述光强度检测工序中检测出的光强度，计算生物体内的散射系数；以及脂质浓度计算工序，基于所述散射系数的变化量，计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
另外，本发明的血液中脂质浓度计测装置以能够通信的方式与用户装置连接，所述用户装置包括：照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光，所述第二波长比所述第一波长短；光强度检测部，为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的第一光强度以及第二光强度；以及通信部，发送由所述光强度检测部检测出的所述第一光强度以及所述第二光强度，所述血液中脂质浓度计测装置包括：散射系数计算部，基于从所述用户装置发送的所述第一光强度以及所述第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数；以及脂质浓度计算部，基于所述第二散射系数的变化量，计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于所述第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量，所述第一脂质组包括所述第二脂质组中所含的脂质的粒径以下的脂质。
另外，本发明的血液中脂质浓度计测装置以能够通信的方式与用户装置连接，所述用户装置包括：照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光；光强度检测部，为了计测与所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的光强度；以及通信部，发送由所述光强度检测部检测出的所述光强度，所述血液中脂质浓度计测装置包括：散射系数计算部，基于从所述用户装置发送的光强度，计算生物体内的散射系数；以及脂质浓度计算部，基于所述散射系数的变化量，仅计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
根据本发明的血液中脂质浓度计测装置及其操作方法，通过使用了多个波长的非侵袭性脂质计测，能够测定脂蛋白中所含的脂质的各自的浓度。
附图说明
图1是示出本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的构成的图；
图2是示出血液中的脂质对光的散射的图；
图3是示出脂质的散射系数μs’的变化量与脂质浓度的相关性的图；
图4是本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法的流程图；
图5是示出通过分光光度计测定以任意比率混合了标准乳胶的试样的结果的图；
图6是示出针对乳胶混合试样的乳胶粒子的平均粒径的吸光度的测定结果的图；
图7是示出在平均粒径相同但具有不同粒径的乳胶粒子的混合比不同的情况下的乳胶混合试样的吸光度的测定结果的图；
图8是示出在平均粒径相同但具有不同粒径的乳胶粒子的混合比不同的情况下的乳胶混合试样的吸光度的测定结果的图；
图9A是示出使用DLS计测了脂肪负荷试验时的血液的平均粒径变化的结果的图；
图9B是通过AFM确认了血清中的脂质的大型粒子的图；
图10是示出将照射光作为短波长实施脂肪负荷试验的结果的图；
图11是示出将照射光作为长波长实施脂肪负荷试验的结果的图；
图12是示出将照射光作为短波长实施酒精负荷试验的结果的图；
图13是示出将照射光作为长波长实施酒精负荷试验的结果的图；
图14是示出本实施方式的血液中脂质浓度计测系统的构成的框图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图，针对作为本发明的第一实施方式的血液中脂质浓度计测装置及其操作方法进行详细说明。
图1是示出本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的构成的图。本实施方式的血液中脂质浓度计测装置具有CPU(Central Processing Unit，中央处理器)(运算单元)和存储器装置(RAM(Random Access Memory，随机存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)等的存储单元)，通过执行保存于该存储器装置的程序，作为图1的框图所示的装置而发挥功能。
图1是示出本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的构成的框图。如图1所示，血液中脂质浓度计测装置1包括照射部2、光强度检测部3、散射系数计算部4、脂质浓度计算部5以及身体状况管理计测器10，照射部2从生物体(图中的A)之外朝向生物体照射照射光，光强度检测部3检测生物体外的预定的检测位置31的光强度，散射系数计算部4基于由光强度检测部3检测出的光强度来计算生物体内的光的散射系数μs’，脂质浓度计算部5基于由散射系数计算部4计算出的光的散射系数μs’来计算生物体内的脂质浓度，身体状况管理计测器10基于脂质浓度来判断身体状况。
如图1所示，照射部2具有光源22，该光源22用于从生物体外朝向生物体内、对预定的照射位置21照射照射光。本实施方式的光源22能够调整照射光的波长。光源22能够将波长范围调整为光被血浆的无机物吸收的波长范围以外。光源22能够调整为光被血液的细胞成分吸收的波长范围以外。此处，血液的细胞成分是指血液中的红细胞、白细胞以及血小板。血浆的无机物是指血液中的水以及电解质。
本实施方式的光源22照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光，第二波长比第一波长短。本实施方式的血液中脂质浓度计测装置1通过将不同波长的照射光照射到血液中，分别计测不同粒径的脂质的浓度。
此处，第一波长优选为750nm以上，第二波长优选为比第一波长短且900nm以下。此外，关于通过将750nm至900nm设为边界值的双波长来测定光强度的理由，用实施例进行说明。
另外，本实施方式的照射部2能够与后面叙述的散射系数计算部4的散射系数μs’的计算方法对应地，任意地调整光的连续照射和光的脉冲状的照射等的照射光的时间长度。照射部2能够任意地调制所照射的光的强度或者光的相位。
光强度检测部3接受从生物体朝向生物体外释放的第一波长的照射光，并检测第一光强度。光强度检测部3接受从生物体朝向生物体外释放的第二波长的照射光，并检测第二光强度。在使用多个光强度检测部3的情况下，光强度检测部3以照射位置21为大致中心设置于彼此不同的距离。如图1所示，在本实施方式中，从照射位置21以预定的间隔在相同平面上且以直线状依次排列第一光强度检测部31以及第二光强度检测部32。光强度检测部3可以是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)等的受光元件。
如图1所示，在本实施方式中，将从照射位置21到由第一光强度检测部31进行检测的第一检测位置331为止的距离设为第一照射检测间距ρ1，将从照射位置21到由第二光强度检测部32进行检测的第二检测位置332为止的距离设为第二照射检测间距ρ2。
如图2所示，在照射位置21与检测位置31之间设置预定的距离ρ，该照射位置21是将光照射到生物体的位置，该检测位置31是检测从生物体中的血液(图中的E)释放的光强度的位置。通过设置预定的距离ρ，所照射的光(图中的A)被生物体表面以及表面附近的散射体反射，从而抑制直接从生物体释放的光(图中的B)的影响。所照射的光到达脂蛋白等脂质所在的深度之后，光被血液中的脂质(图中的D)反射。
检测经由脂质的光反射引起的散射而从生物体释放的反向散射光(图中的C)的光强度。另外，通过使照射位置21与检测位置31之间的距离ρ增加，光程长度会变长。因此，与脂质的冲突次数增加，所检测出的光会受到较大的散射影响。通过将距离ρ设得长，容易捕捉至今为止微弱且难以检测出的散射的影响。
作为计测对象的脂蛋白具有被载脂蛋白等覆盖的球状结构。脂蛋白在血液中以如固体那样的状态存在。脂蛋白具有反射光的性质。尤其粒径和比重大的乳糜微滴(CM)、VLDL等包含较多中性脂肪(TG)，具有更容易散射光的特性。因此，在由光强度检测部3检测出的光强度中包含脂蛋白的光散射的影响。
此外，关于设置多个检测位置31的情况下的排列，只要以照射位置21为大致中心配置于彼此不同的距离，就不限于直线状，能够适当地选择圆状、波状、锯齿状等。另外，从照射位置21到检测位置31为止的第一照射检测间距ρ1、第二照射检测间距ρ2、检测位置331、332之间的间隔不限于恒定的间隔，可以是连续的。
散射系数计算部4基于由光强度检测部3检测出的第一光强度，计算生物体(包括血液、皮肤、肌肉等，以下相同)内的第一散射系数μs1’。散射系数计算部4基于由光强度检测部3检测出的第二光强度，计算生物体内的第二散射系数μs2’。
如上所述，由光强度检测部3检测出的第一光强度和第二光强度中包含脂蛋白对光的散射的影响。由此，计算第一散射系数μs1’以及第二散射系数μs2’。以下，在不需要区分第一散射系数μs1’以及第二散射系数μs2’的情况下，简单地称为散射系数μs’。
此外，本实施方式中的散射系数μs’不限于将通常的散射过程的效率数值化的系数，还包括考虑散射现象而在一定的条件下将散射影响数值化的系数。
如图1所示，本实施方式中的散射系数计算部4具有光强度比计算部42、光强度差计算部43这两个计算部。
光强度比计算部42根据由多个光强度检测部3检测出的光强度的彼此的比值来计算散射系数μs’。光强度比计算部42基于散射现象，计算散射系数μs’，该散射现象是所照射的光随着与检测位置33的距离变远而通过散射被衰减的现象。
在本实施方式中，通过照射部2照射预定的光强度的连续光，根据由第一光强度检测部31检测出的光强度R(ρ1)与由第二光强度检测部32检测出的光强度R(ρ2)之比，来计算散射系数μs’(数学式1)。
[数学式1]
μs’＝R(ρ1)/R(ρ2)
光强度差计算部43根据由多个光强度检测部3检测出的光强度之差来计算散射系数μs’。与光强度比计算部42同样地，基于散射现象，计算散射系数μs’，该散射现象是所照射的光随着与检测位置33的距离变远而通过散射被衰减的现象。
本实施方式中的光强度差计算部43根据第一检测位置331以及第二检测位置332的光强度R(ρ1)与光强度R(ρ2)之差，计算散射系数μs’(数学式2)。
[数学式2]
μs’＝R(ρ1)-R(ρ2)
此外，散射系数计算部4的散射系数μs’的计算方法不限于基于上述各计算方法的方法。
脂质浓度计算部5根据由散射系数计算部4计算出的第二散射系数μs2’的变化量，计算包含至少一种脂质(例如，CM和CM残体)的、第二脂质组的血液中浓度的变化量C2。此外，残体是指，通过代谢来小径化的脂质。另外，脂质浓度计算部5根据由散射系数计算部4计算出的第一散射系数μs1’的变化量，计算第一脂质组的血液中浓度的变化量C1，该第一脂质组包含至少一种第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质(例如，CM、CM残体、VLDL、以及、VLDL残体)。脂质浓度计算部5根据第一脂质组的浓度的变化量C1与第二脂质组的浓度的变化量C2之差，计算在第一脂质组与第二脂质组之间没有重复包含的脂质(例如，VLDL以及VLDL残体)的浓度的变化量(C1-C2)。
如图3所示，可知在散射系数μs’的变化量(图3的横轴的Δμs’)与脂质浓度的变化量(图3的纵轴的ΔTG)之间存在相关性。因此，可以基于散射系数μs’的变化量来计算脂质浓度的变化量。此外，在图3中，采用了线性近似，但也可以适当地使用曲线近似等的其他近似方法。
在本实施方式中，针对散射系数μs’的变化量与脂蛋白的血液中的浓度的变化量的关系预先获取统计数据，并通过比较由本装置测定的散射系数μs’的变化量与上述统计数据，来计算脂质的浓度的变化量。
例如，在将特定生物体(A氏)的血液中脂质浓度作为计测对象的情况下，比较计测结果与所计算出的散射系数μs’的变化量来制作A氏个人的统计数据，该计测结果是通过采血等其他血液中脂质浓度计测方法等来计测A氏的血液中脂质浓度的变化量的结果，由此能够计算出脂质浓度的变化量。
或者，也可以比较通过其他血液中脂质的浓度的测定方法等来测定A氏的血液中脂质的浓度的变化量的测定结果与通过所检测出的光强度来得到的脂质浓度的变化量的测定结果，计算出通过该比较得到的脂质浓度的变化量与通常的生物体在统计数据中的脂质浓度的变化量之间的误差，并进行修正该误差的校准，由此制作A氏个人的统计数据。
另外，在临床应用中，有时浓度与浊度以相同的含义来使用，本实施方式的浓度中还包含浊度的概念。因此，作为脂质浓度计算部5的计算结果，不限于浓度，还能够作为每单位量的粒子数、福尔马津浊度、或者脂质的平均粒子系统变化量。
此外，统计数据的形式不受特别限制，例如，可以通过性别、身高、体重、BMI(BodyMass Index，身体质量指数)等来分类，也可以使用表、图表、函数表达式等来计算。
另外，通过下述实施例来说明能够根据第二散射系数μs2’的变化量来计算第二脂质组的血液中的浓度的变化量C2、且能够根据第一散射系数μs1’的变化量来计算第一脂质组的血液中浓度的变化量C1的理由，其中，第二脂质组包含至少一种脂质(例如，CM和CM残体)，第一脂质组包含至少一种第二脂质组所含的脂质的粒径以下的粒径的脂质(例如，CM、CM残体、VLDL以及VLDL残体)。
脂质浓度计算部5可以根据第一脂质组的浓度的变化量C1与第二脂质组的浓度的变化量C2，计算在第一脂质组与第二脂质组之间没有重复包含的脂质(例如，VLDL以及VLDL残体)的浓度的变化量(C1-C2)。由此，能够更准确地评价脂质的行为。
最近，CM、CM-R(CM残体，以下相同)被识别为动脉硬化的风险，但在2～3年前，VLDL-R(VLDL残体，以下相同)也被作为动脉硬化的风险。另外，由于推定为在CM系统与VLDL系统中动脉硬化的发病机理不同，因此所投入的药会不同。例如，虽然脂肪的吸收抑制剂会抑制CM、CM-R的上升，但在如VLDL那样由酒精上升的情况下，不会得到投药的效果。
并且，成为问题的是CM、CM-R不被脂肪细胞、肝脏细胞摄入，因不被两者摄入而失去去处，从而被摄入到血管中。另一方面，可以认为：由于VLDL原本从肝脏排出，因此能够观察到肝脏的中性脂肪排出能力，当相对于CM的量而言VLDL少时，肝脏中容易蓄积脂肪。
另外，虽然VLDL是LDL的前阶段，但TG-rich的VLDL会成为sd-LDL而不是LDL，sd-LDL是动脉硬化的风险因子。在VLDL较大(粒子系统变化大)的情况下，认为动脉硬化的风险会增加，从而也作为不会使VLDL增加的药的选择指标来使用。
身体状况管理计测器10获取由脂质浓度计算部5计算出的第一脂质组的浓度的变化量C1、第二脂质组的浓度的变化量C2以及它们之差(C1-C2)，并判断脂质代谢状态、身体状况。如图1所示，本实施方式的身体状况管理计测器10与脂质浓度计算部5经由通信线路等连接。身体状况管理计测器10具有计算值获取部101以及身体状况判断部102，该计算值获取部101每隔预定时间获取由脂质浓度计算部5计算出的脂质的浓度，该身体状况判断部102与由计算值获取部101获取的脂质浓度的时间变化对应地判断脂质代谢状态、身体状况。
此外，计算值获取部101获取脂质的浓度的变化量的时间间隔不受特别限制。时间间隔可以与检查对象对应地调整为从几毫秒间隔到数十分钟间隔或其以上。
另外，脂质浓度的变化量的获取不限于经由通信线路的获取，可以手动输入由脂质浓度计算部5计算出的脂质浓度的变化量。另外，在本实施方式中，独立地构成脂质浓度计算部5和身体状况管理计测器10，但也可以一体地构成脂质浓度计算部5和身体状况管理计测器10。
身体状况判断部102之中的至少一个的浓度根据由计算值获取部101获取的第一脂质组以及第二脂质组的脂质浓度的变化量的时间变化等，判断受检者的身体状况。
例如，在第一脂质组中包含CM和VLDL(以及它们的残体)、第二脂质组中包含CM(以及其残体)的情况下，根据从它们的浓度的变化量之差中求出的VLDL(以及其残体)的浓度的变化量的时间变化，可知酒精、脂肪的总吸收量，因此容易用于健康管理、饮食管理。
例如，CM和VLDL(以及它们的残体)的浓度变化当前使用为特殊保健食品的评价指标。作为难消化性糊精的餐后的中性脂肪上升抑制效果确认，计测餐后的中性脂肪变化量，该难消化性糊精是清凉饮料的有效成分(例如，参照Effects of Carbonated BeverageContaing Resistant Maltodextrin on Postprandial Serum Triglyceride，YukiShinoda.，et,al.p1031-1038Jpn Pharmacol Ther Vol.43no.7 2015)。
另外，中性脂肪的时间变化的面积(血液中浓度曲线下面积，area under thecurve：AUC)也被用作评价指标，并用作特殊保健食品、功能性食品的证据评价指标(例如，参照A Study on the Effects of Powdered Black Tea Containing Polydextrose onPostprandial searum Trigriceride,Akira Takano.，et,al.p1149-p1156Jpn PharmacolTher Vol.43no.8 2015)。这些检查餐后(脂肪负荷后)的中性脂肪变化量，可以说与由非侵袭性脂质计测仪计测的相同。
CM-R被指出动脉硬化的关联性、诱导性(例如，参照-脂质异常症治疗的Q&A-、一般社团法人日本动脉硬化学会、网址＜URL：http://www.j-athero.org/qanda/＞、以及、～疾病的研究(Approach to diseases)～Vol.34关于餐后高脂血症和残体(No.2)-代谢综合征的残体测定意义－、临床和检查VOL.38，福冈市医师会临床检查中心，网址＜URL：http://www.city.fukuoka.med.or.jp/kensa/ensinbunri/enshin_38_x.pdf＞)。
CM和CM-R的浓度的变化成为动脉硬化的风险因素，因此能够根据CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化来判断动脉硬化的风险。CM和CM-R在滞留时间内被检测。当在CM-R中有异常(或者肝脏)、而没有被肝脏摄入时，会被摄入到血管内部，成为动脉硬化的原因。最终，综合地判断这些，进行健康状态的综合性判断。
身体状况判断部102根据第一脂质组的浓度的变化量与第二脂质组的浓度的变化量之差，判断用于脂质(CM，VLDL)平衡改善的行动方针。行动方针在非医疗领域中为营养指导、运动指导、补充选定，在医疗领域中为药剂选定、治疗方针、疾病的诊断。
本实施方式的血液中脂质浓度计测装置1也可以具有电流施加部，电流施加部使得脉冲电流流过生物体内。脂质粒子带电，根据脂蛋白的种类，表面电位(zeta potential)不同。利用该形状，通过由电流施加部从体外朝向体内施加脉冲电流，来使CM或VLDL振动。由此，散射系数中发生变化，能够更准确地计测脂蛋白的分布。
并且，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置1通过使用波长比上述第一波长更长的光，能够应用到LDL、HDL的计测中。因此，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置1不限于CM、VLDL的组合的测定，也能够应用于粒径不同的其他脂质的计测中。
接着，针对本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法进行说明。图4是本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法的流程图。
在照射工序(S101)中，使用照射部2对照射位置21照射连续光。照射部2的光源22优选照射750nm以上的波长(第一波长)的光、以及比第一波长短且900nm以下的波长(第二波长)的照射光。
在光强度检测工序(S102)中，使用第一光强度检测部31检测第一检测位置331的光强度，并使用第二光强度检测部32检测第二检测位置332的光强度。在光强度检测工序中，接受从生物体朝向生物体外释放的第一波长的照射光，并检测第一光强度。在光强度检测工序中，接受从生物体朝向生物体外释放的第二波长的照射光，并检测第二光强度。在第一检测位置331以及第二检测位置332检测出的光强度被发送到散射系数计算工序。
此外，关于设置多个检测位置31的情况下的排列，只要以照射位置21为大致中心配置于彼此不同的距离，就不限于直线状，能够适当地选择圆状、波状、锯齿状等。另外，从照射位置21到检测位置31为止的第一照射检测间距ρ1、第二照射检测间距ρ2、检测位置331、332之间的间隔不限于恒定的间隔，可以是连续的。
在散射系数计算工序(S103)中，计算第一检测位置331的光强度与第二检测位置332的光强度之间的光强度差或光强度比，并基于该光强度差或光强度比来计算散射系数μs’。在散射系数计算工序中，基于光强度检测工序中检测出的第一光强度来计算生物体内的第一散射系数μs1’。
在散射系数计算工序中，基于光强度检测工序中检测出的第二光强度来计算生物体内的第二散射系数μs2’。所计算出的第一散射系数μs1’以及第二散射系数μs2’被发送到脂质浓度计算工序。
在脂质浓度计算工序(S104)中，根据第二散射系数μs2’的变化量，计算第二脂质组的血液中的浓度的变化量C2，第二脂质组包含至少一种脂质(例如，CM和CM残体)。另外，在脂质浓度计算工序中，根据第一散射系数μs1’的变化量，计算第一脂质组的血液中浓度的变化量C1，第一脂质组包含至少一种第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质(例如，CM、CM残体、VLDL、以及VLDL残体)。
在脂质浓度计算工序(S104)中，根据第一脂质组的浓度的变化量C1与第二脂质组的浓度的变化量C2之差，计算在第一脂质组与第二脂质组之间没有重复包含的脂质(例如，VLDL以及VLDL残体)的浓度的变化量(C1-C2)。
在计算值获取工序(S105)中，将所计算出的第一脂质的浓度的变化量C1、第二脂质的浓度的变化量C2以及它们的差(C1-C2)经由通信线路获取，并发送给身体状况判断工序。
在身体状况判断工序(S106)中，基于第一脂质的浓度的变化量C1和第二脂质的浓度的变化量C2来判断身体状况。关于具体的身体状况判断，由于上面已叙述，因此省略。另外，在身体状况判断工序中，根据在第一脂质组与第二脂质组之间没有重复包含的脂质的浓度的变化量(C1-C2)，判断用于改善脂质平衡的行动方针。
如以上说明的那样，根据本实施方式的血液浊度计测装置以及操作方法，通过对CM、VLDL等的脂蛋白的各自的浓度的计测，能够进行动脉硬化的风险管理、健康管理、饮食管理。
以往，在使用了光散射的测定中，认为计测脂蛋白的CM、VLDL和少量的LDL、HDL，并认为在散射中不存在波长针对CM、VLDL等的特异性。但是，根据本发明人的评价，可知在750nm～900nm以下的波长的照射光下，仅计测了CM(以及CM-R)。由此，在本实施方式中，能够从皮肤、血细胞、组织等的多个散射体中仅仅选择性地计测CM(CM-R)。并且，在本实施方式中，利用该特异性，通过减去CM(CM-R)浓度，也能够进行VLDL(VLDL-R)浓度的计算。
(第二实施方式)
此外，在上述第一实施方式中，针对使用双波长的照射光的脂质浓度的计测进行了说明，但可以仅仅通过900nm以下的波长的照射光来计测CM和CM残体之中的至少一个的浓度。
以下，针对作为本发明的第二实施方式的血液中脂质浓度计测装置及其操作方法进行说明。此外，作为本发明的第二实施方式的血液中脂质浓度计测装置以及操作方法的构成几乎与本发明的第一实施方式的血液中脂质浓度计测装置以及操作方法的构成相同，因此主要针对不同的部分进行说明。
本实施方式的血液中脂质浓度计测装置1包括照射部2、光强度检测部3、散射系数计算部4、脂质浓度计算部5以及身体状况管理计测器10，照射部2从生物体之外朝向生物体照射照射光，光强度检测部3检测生物体外的预定的检测位置31的光强度，散射系数计算部4基于由光强度检测部3检测出的光强度来计算生物体内的光的散射系数μs’，脂质浓度计算部5基于由散射系数计算部4计算出的光的散射系数μs’来计算生物体内的脂质浓度，身体状况管理计测器10基于脂质浓度来判断身体状况。
照射部2具有光源22，该光源22用于从生物体外朝向生物体内、对预定的照射位置21照射照射光。本实施方式的光源22能够调整照射光的波长。本实施方式的光源22照射900nm以下的波长的照射光。
光强度检测部3接受从生物体朝向生物体外释放的照射光，并检测光强度。在使用多个光强度检测部3的情况下，光强度检测部3以照射位置21为大致中心设置在彼此不同的距离处。
关于设置多个检测位置31的情况下的排列，只要以照射位置21为大致中心配置于彼此不同的距离，就不限于直线状，能够适当选择圆状、波状、锯齿状等。另外，从照射位置21到检测位置31为止的第一照射检测间距ρ1、第二照射检测间距ρ2、检测位置331、332之间的间隔不限于恒定的间隔，可以是连续的。
散射系数计算部4基于由光强度检测部3检测出的光强度，来计算生物体内的散射系数μs’。
本实施方式的散射系数计算部4具有光强度比计算部42、光强度差计算部43这两个计算部。
光强度比计算部42根据由多个光强度检测部3检测出的光强度的彼此的比值来计算散射系数μs’。光强度比计算部42基于散射现象，计算散射系数μs’，该散射现象是所照射的光随着与检测位置33的距离变远而通过散射被衰减的现象。
光强度差计算部43根据由多个光强度检测部3检测出的光强度之差来计算散射系数μs’。与光强度比计算部42同样地，基于散射现象，计算散射系数μs’，该散射现象是所照射的光随着与检测位置33的距离变远而通过散射被衰减的现象。
脂质浓度计算部5根据由散射系数计算部4计算出的散射系数μs’的变化量，来计算CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
身体状况管理计测器10获取由脂质浓度计算部5计算出的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量，并判断脂质代谢状态、身体状况。本实施方式的身体状况管理计测器10与脂质浓度计算部5经由通信线路等连接。身体状况管理计测器10具有计算值获取部101以及身体状况判断部102，该计算值获取部101每隔预定时间获取由脂质浓度计算部5计算出的脂质的浓度，该身体状况判断部102与由计算值获取部101获取的脂质浓度的时间变化对应地判断脂质代谢状态、身体状况。
身体状况判断部102根据由计算值获取部101获取的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量的时间变化等，判断受检者的身体状况。
身体状况判断部102根据CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化来判断动脉硬化的风险。
接着，针对本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法进行说明。
在照射工序(S201)中，使用照射部2对照射位置21照射连续光。照射部2的光源22照射900nm以下的波长的照射光。
在光强度检测工序(S202)中，使用第一光强度检测部31检测第一检测位置331的光强度，并且使用第二光强度检测部32检测第二检测位置332的光强度。在光强度检测工序中，接受从生物体朝向生物体外释放的900nm以下的波长的照射光，并检测光强度。在第一检测位置331以及第二检测位置332检测出的光强度被发送到散射系数计算工序。
在散射系数计算工序(S203)中，计算第一检测位置331的光强度与第二检测位置332的光强度之间的光强度差或光强度比，并根据该光强度差或光强度比来计算散射系数μs’。所计算出的散射系数μs’被发送到脂质浓度计算工序。
在脂质浓度计算工序(S204)中，根据散射系数μs’的变化量，计算CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
在计算值获取工序(S205)中，将所计算出的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量经由通信线路获取，并发送给身体状况判断工序。
在身体状况判断工序(S206)中，基于CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量来判断身体状况。针对具体的身体状况判断，由于上面已叙述，因此省略。
如以上说明的那样，在本实施方式中，通过使用900nm以下的波长的照射光，能够计算CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。由此，能够基于CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量来进行身体状况的判断。另外，能够根据CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断动脉硬化的风险。
(第三实施方式)
以下，针对作为本发明的第三实施方式的血液中脂质浓度计测装置进行说明。此外，由于在作为本发明的第三实施方式的血液中脂质浓度计测装置的构成中存在与本发明的第一和第二实施方式的血液中脂质浓度计测装置的构成相同的部分，因此主要针对不同的部分进行说明。
在上述第一和第二实施方式中，示出了将照射部2、光强度检测部3、散射系数计算部4和脂质浓度计算部5与身体状况管理计测器10一体地构成的示例、以及将照射部2、光强度检测部3、散射系数计算部4和脂质浓度计算部5与身体状况管理计测器10独立地构成的示例，但不限于此，也可以是将照射光的照射部2与光强度检测部3构成为用户装置、将散射系数计算部4、脂质浓度计算部5、计算值获取部101和身体状况判断部102构成为血液中脂质浓度计测装置的系统。
图14是示出本实施方式的血液中脂质浓度计测系统的构成的框图。用于本实施方式的血液中脂质浓度计测的用户装置110和血液中脂质浓度计测装置120分别具有CPU(运算单元)和存储器装置(RAM、ROM等存储单元)，通过执行保存于该存储器装置的程序，作为图14的框图中所述的装置而发挥功能。
本实施方式的血液中脂质浓度计测系统100包括用户装置110以及血液中脂质浓度计测装置120，该用户装置110测定光强度，该血液中脂质浓度计测装置120根据该光强度来计算脂质浓度。用户装置110与血液中脂质浓度计测装置120经由无线或有线通信网N网络连接。
血液中脂质浓度计测装置120是用于基于从用户装置110发送的光强度进行预定的处理、计算出脂质浓度的装置，具体而言，根据个人计算机、装置的数量、收发的数据量来适当地使用服务器装置。
用户装置110是用户所持有的装置，有时为单独的装置，有时搭载于携带电话、手表等。
用户装置110具有照射光的照射部2、光强度检测部3和通信部110a。通信部110a发送由光强度检测部3检测出的光强度。关于照射部2与光强度检测部3的动作/功能，与上述第一实施方式和第二实施方式相同。
血液中脂质浓度计测装置120具有通信部120a和散射系数计算部4、脂质浓度计算部5、计算值获取部101、以及身体状况判断部102。通信部120a经由有线或无线网络N接收从通信部110a发送的光强度，并发送给散射系数计算部4。关于散射系数计算部4、脂质浓度计算部5、计算值获取部101和身体状况判断部102的动作/功能，与上述第一实施方式和第二实施方式相同。
此外，在本实施方式中，从用户装置110向血液中脂质浓度计测装置120经由网络N发送了光强度，但不限于此，用户装置110与血液中脂质浓度计测装置120可以不经由网络N而直接连接，通过有线通信、无线通信等的单元来发送光强度。
本实施方式的血液中脂质浓度计测装置以能够通信的方式与用户装置连接，上述用户装置包括照射部、光强度检测部和通信部，该照射部从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光、以及波长比第一波长短的第二波长的照射光，该光强度检测部为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，而从照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从生物体释放的第一光强度以及第二光强度，该通信部发送通过所述光强度检测部检测出的第一光强度以及第二光强度，上述血液中脂质浓度计测装置包括散射系数计算部和脂质浓度计算部，该散射系数计算部基于从用户装置发送的第一光强度以及第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数，该脂质浓度计算部基于第二散射系数的变化量，计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量，该第一脂质组包括第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的脂质浓度计算部根据第一脂质组的浓度的变化量与第二脂质组的浓度的变化量之差，计算在第一脂质组与所述第二脂质组之间不重复的脂质的浓度的变化量。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置还具有身体状况判断部，该身体状况判断部基于第一脂质组的浓度的变化量与第二脂质组的浓度的变化量来判断身体状况。
另外，在本实施方式的血液中脂质浓度计测装置中，第一波长为750nm以上，第二波长为比第一波长短且900nm以下。
另外，在本实施方式的血液中脂质浓度计测装置中，第一脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个、以及VLDL和VLDL残体之中的至少一个，第二脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个。
另外，在本实施方式的血液中脂质浓度计测装置中，照射位置与检测位置隔开预定的照射检测间距设置，其中，检测位置是检测光强度的位置，并且光强度检测部检测被血液内脂质散射的反向散射光的光强度。
另外，在本实施方式的血液中脂质浓度计测装置中，照射部是发出连续光的光源，从光源照射光，并且通过以该照射位置为大致中心设置于彼此不同的距离的多个所述光强度检测部来检测各自的检测位置的光强度，散射系数计算部基于由各光强度检测部检测出的各光强度之比、或者所述各光强度之差，计算生物体内的光的散射系数。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的身体状况判断部根据VLDL和VLDL残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断酒精或脂肪的总吸收量。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的身体状况判断部根据CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断动脉硬化的风险。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的身体状况判断部根据第一脂质组的浓度的变化量与第二脂质组的浓度的变化量之差，判断用于改善脂质平衡的行动方针。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置以能够通信的方式与用户装置连接，上述用户装置包括照射部、光强度检测部和通信部，该照射部从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光，该光强度检测部为了计测与所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从照射部照射光的照射位置隔开预定间隔或者连续配置，并检测从生物体释放的光强度，该通信部发送通过光强度检测部检测出的光强度，上述血液中脂质浓度计测装置包括散射系数计算部和脂质浓度计算部，该散射系数计算部基于从用户装置发送的光强度，计算生物体内的散射系数，该脂质浓度计算部基于散射系数的变化量，仅计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置还包括身体状况判断部，该身体状况判断部基于CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量来判断身体状况。
另外，本实施方式的血液中脂质浓度计测装置的身体状况判断部根据CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，来判断动脉硬化的风险。
实施例
以下，针对本发明的实施例进行说明，但本发明不限于下述实施例。
图5是示出通过分光光度计测定以任意比率混合了标准乳胶(latex)的试样的结果的图。由于计测对象是乳胶粒子，因此图表的纵轴的标记为吸光度，这是表观吸光度，实际上计测浊度(也称为散射强度)。这里所用的乳胶的粒径为25、50、100、200、500nm。
如图5所示，当比较混合了这些任意粒径的乳胶粒子的试样(以下，称为乳胶混合试样)的光谱时，在照射光的短波长侧(800nm以下)与长波长侧(1900nm以上)存在散射强度收敛的倾向。如图5所示，照射光的波长800nm～1900nm成为各种乳胶混合比的散射强度不重叠的波长区域。因此，可知照射光的波长900～1800nm的分辨率高。
由于照射光的波长900～1800nm的分辨率高的情况已弄清楚，因此接着进行了适于脂质的平均粒径计测的波长的研究。图6是示出照射光的波长800nm、1000nm以及2400nm这三个波长的、针对乳胶混合试样的乳胶粒子的平均粒径的吸光度(散射强度)的测定结果的图。如图6所示，直到乳胶粒子的平均粒径为300nm为止，在各波长区域得到大致直线性。如图6所示，可知在照射光的波长1000nm附近分辨率高。在图6中，能够确认在照射光的波长2400nm得到吸光度(散射强度)的直线性。
散射强度依赖于散射体的大小(粒径)和数量(粒子数)这两个因素。尤其已知散射强度依赖于粒径，可以说散射强度与粒径的立方成比例。由此，大型粒子的影响非常大，因此散射强度在存在大型粒子的情况下，较强地依赖于大型粒子的浓度，从而计测会达到平台期。但是，当处于照射光的长波长侧(例如，2400nm)时，不依赖于混合乳胶的大型粒子的浓度，通过平均粒径和散射强度得到直线性，因此可以认为散射强度计测乳胶粒子的平均粒径。
图7和8是示出在平均粒径相同但具有不同粒径的乳胶粒子的混合比不同的情况下的乳胶混合试样的吸光度(散射强度)的测定结果的图。如图7和8所示，即使乳胶粒子的平均粒径相同，在乳胶粒子的大型粒子和小型粒子的混合比不同的情况下，对照射光波长的吸光度(散射强度)不同。
另外，在平均粒径为260nm的情况下，乳胶混合比成为粒径200nm：粒径500nm＝8：2，粒径100nm：粒径500nm＝6：4。另外，在平均粒径为320nm的情况下，乳胶混合比成为粒径200nm：粒径500nm＝6：4，粒径50nm：粒径500nm＝4：6。
此处，可以假设粒径500nm、200nm为CM、粒径100nm、50nm为VLDL。由于准备了两种尺寸，因此可以假设各自的残体。另外，假设为CM和VLDL的原因是，餐后高脂血症的散射变化是基于CM和VLDL的。
如图7和图8所示，在乳胶混合试样中乳胶粒子的平均粒径相同的情况下，在照射光的波长750nm以下的短波长侧吸光度几乎一致，但在照射光的波长比750nm长的波长侧，吸光度出现差异。即，在照射光的波长比750nm长的波长侧，大型粒子的乳胶粒子对散射强度的影响相对较弱，小型粒子的乳胶粒子对散射强度的影响相对较强。
该现象能够解释为：表示存在成为对散射强度带来影响的边界的照射光波长。即，能够推定为向脂质粒子的360°方向均匀地散射的等效散射与在光的行进方向上强烈散射的米氏散射(Mie scattering)的差异。即，在照射光的长波长处，发生虽然浑浊但看起来明亮的现象。
在本实验中，由于乳胶粒子的平均粒径恒定，因此，散射强度由乳胶粒子的粒径和照射光的波长这两个因素决定。通常，在照射光的波长短的情况下，由于振幅的宽度小，因此光与乳胶粒子等的散射体冲突的概率增加，从而散射强度会增加。另外，在乳胶粒子的粒径大的情况下也同样地，光与乳胶粒子冲突的概率增加，因此散射强度会增加。
如图6所示，在照射光的波长为短波长侧(例如，800nm)的情况下，散射强度会增强。另外，如图6所示，随着照射光的波长成为短波长，即使在乳胶粒子的平均粒径为较小型粒子(例如，100nm)的情况下，也达到计测上限，乳胶粒子的平均粒径的影响变大。此外，在本实验中，在乳胶混合试样中混合有粒径较大的乳胶粒子。即，可知在照射光的波长为短波长侧的情况下，照射光难以穿过大的乳胶粒子的间隙。
另一方面，在照射光的波长为长波长侧(例如，2400nm附近)的情况下，乳胶粒子的平均粒径对散射强度的影响小。另外，在照射光的波长为长波长的情况下能够得到直线性，由此也可知：在照射光的波长为长波长侧的情况下，照射光容易穿过粒径较大的乳胶粒子的间隙。另外，能够得到散射强度的直线性说明：在照射光的波长为长波长的情况下，还能够检测出大型粒子的乳胶粒子的间隙中存在的小型粒子的乳胶粒子的散射。
另一方面，血液中存在大量的称为红细胞的粒径为5000nm左右的大型粒子。虽然脂蛋白的粒径最大为1000nm，但在粒径为200nm时也被称为小型粒子。
图9A是示出使用DLS(动态光散射)来计测脂肪负荷试验时的血液的平均粒径变化的结果。如图9A所示，在脂质浓度为最大的浓度区域中，确认到血液的平均粒径变大。另外，在脂肪负荷6小时之后，确认到平均粒径恢复到原来的大小。此处，图中的“DLS：4710nm、5863nm、4464nm”示出使用DLS(Dynamic Light Scattering，动态光散射)来计测采血后的全部血液时的、血液(包括血细胞+脂蛋白的、血液中的全部成分)的粒径。
但是，如图9B所示，在通过AFM(原子力显微镜)来确认血清时，确认到即使在脂肪负荷6小时之后，还会存在脂质的大型粒子。
即，可知餐后血液的浑浊强度中存在如下两种状态：因具有大量的CM等大型粒子，即使包含血液的血细胞在内，平均粒径也变大的程度的高脂质的状态；以及，虽然存在CM等大型粒子，但由于大型粒子的数量少，因此计测时不会对血液的平均粒径带来大的影响的程度的脂质的状态。
此处，由于血细胞的粒径与照射光的波长相比充分大，因此由血细胞引起的散射成为如镜面反射那样的散射，照射光的波长的差异给散射强度带来的影响少。另一方面，脂质粒子是照射光的波长的差异给散射强度带来的影响大的粒径。
因此，如果是计测如存在大量的CM等大型脂质粒子那样、给血液的平均粒径带来影响的浊度状态的情况下，采用如通常的散射计测那样的照射光的短波长侧，能够更高灵敏度地计测到散射强度。诸如观察脂肪负荷试验时的峰值时间那样的检查等属于这样的散射计测。
另一方面，在计测诸如米氏散射那样依赖光的行进方向的光学性质的变化区域的情况下，优选观察比照射光的波长750nm～900nm长的波长侧。即，虽然不是给血液的平均粒径带来影响的程度的浑浊，但在血液中的散射体增加的状态属于这样的情况。
由此，可以认为：在计测血液中脂质引起的散射的情况下，如图7和8所示，750nm～900nm成为所谓的灰色区域，但至少在照射光的波长为900m以下的短波长侧适合计测大型粒子的散射强度、在照射光的波长为750nm以上的长波长侧适合计测小型粒子的散射强度。因此，在使用双波长进行计测的情况下，优选将第一波长设为750nm以上、将第二波长设为比第一波长短且900nm以下。另外，在计测作为较大粒子的CM和CM残体之中的至少一个的情况下，优选将照射光的波长设为900nm以下。
本发明人为了验证将照射光的波长750nm至900nm作为边界的妥当性，实施了脂肪负荷试验和酒精负荷试验。图10是示出将照射光作为短波长实施脂肪负荷试验的结果的图。图11是示出将照射光作为长波长实施脂肪负荷试验的结果的图。图12是示出将照射光作为短波长实施酒精负荷试验的结果的图。图13是示出将照射光作为长波长实施酒精负荷试验的结果的图。此外，在本评价中，将短波长设为810nm、将长波长设为970nm。
脂肪负荷试验和酒精负荷试验均将40多岁男性作为对象进行了实验。脂肪负荷试验通过在前一天21：00以后绝食、第二天早上9：00负荷160g的口服脂肪负荷试验用奶油(OFT Cream，上毛食品公司制造)来开始进行，在此后的六小时以内(图10、11的横轴)持续进行散射系数的变化量(图10、11的纵轴)的非侵袭计测。
酒精负荷试验也同样地，在前一天21：00以后绝食、第二天早上9：00开始摄取酒精。关于酒精，考虑到糖分的影响，通过热水来稀释作为蒸馏酒的市售的烧酒之后持续两个小时摄取。作为烧酒的量，约为350ml。在摄取后的四小时半以内(图12、13的横轴)计测了散射系数的变化量(图12、13的纵轴)。
如图10和11所示，在脂肪负荷试验中，在短波长侧(图10)和长波长侧(图11)均能确认到散射系数的变化量的上升(即，脂质浓度的变化量的上升)，并且在非侵袭计测中，也能够确认到同样的散射系数的倾向。
另一方面，如图12和13所示，在酒精负荷试验中，在短波长侧(图12)和长波长侧(图13)中均未被确认到变化。
这是因为照射光的短波长侧会计测脂质粒子之中最大的CM粒子。酒精引起的血液中的中性脂肪浓度上升的原理是，酒精以原来的状态被吸收，在肝脏中代谢，并作为VLDL从肝脏分泌。在图12、13的酒精负荷试验中，不生成CM粒子，因此如图12所示，在照射光的短波长侧的散射强度的变化量的测定值不会变化。另一方面，如图13所示，在照射光的长波长的计测中，计测比CM粒子更小的VLDL粒子，此时散射强度的变化量的测定值会变化。
图10至13所示的结果用于证实将照射光的波长900nm附近作为边界的妥当性。即，认为CM表现出使血液的平均粒径增加的程度的强的散射强度、但VLDL表现出不给血液的平均粒径带来影响的散射强度。
如以上说明的那样，本发明的第一实施方式的血液中脂质浓度计测装置包括照射部、光强度检测部、散射系数计算部以及脂质浓度计算部，该照射部从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光、以及波长比上述第一波长短的第二波长的照射光，该光强度检测部为了计测与上述所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从上述照射部的光的照射位置隔开预定间隔或者连续配置，并检测从上述生物体释放的第一光强度以及第二光强度，该散射系数计算部基于由上述光强度检测部检测出的上述第一光强度以及上述第二光强度来分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数，该脂质浓度计算部基于上述第二散射系数的变化量来计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于上述第一散射系数的变化量来计算第一脂质组的浓度的变化量，第一脂质组包括上述第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质。
上述脂质浓度计算部根据上述第一脂质组的浓度的变化量与上述第二脂质组的浓度的变化量之差，计算在上述第一脂质组与上述第二脂质组之间不重复的脂质的浓度的变化量。
上述血液中脂质浓度计测装置还包括身体状况判断部，该身体状况判断部基于上述第一脂质组的浓度的变化量与上述第二脂质组的浓度的变化量来判断身体状况。
上述第一波长为750nm以上，上述第二波长为比上述第一波长短且900nm以下。
上述第一脂质组中包含CM和CM残体之中的至少一个、以及VLDL和VLDL残体之中的至少一个，上述第二脂质组中包含CM和CM残体之中的至少一个。
上述照射位置和检测上述光强度的检测位置隔开预定的照射检测间距设置，并且上述光强度检测部检测被血液内脂质散射的反向散射光的光强度。
上述照射部是发出连续光的光源，从上述光源照射光，并且通过以其照射位置为大致中心设置于彼此不同的距离的多个上述光强度检测部来检测各自的检测位置的光强度，上述散射系数计算部基于由各上述光强度检测部检测出的上述各光强度之比、或者上述各光强度之差，计算生物体内的光的散射系数。
上述身体状况判断部根据上述VLDL和VLDL残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断酒精或者脂肪的总吸收量。
上述身体状况判断部根据上述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断动脉硬化的风险。
上述身体状况判断部根据上述第一脂质组的浓度的变化量与上述第二脂质组的浓度的变化量之差，判断用于改善脂质平衡的行动方针。
另外，本发明的实施方式的血液中脂质浓度计测装置包括照射部、光强度检测部、散射系数计算部以及脂质浓度计算部，该照射部从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光，该光强度检测部为了计测与上述所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从上述照射部的光的照射位置隔开预定间隔或者连续配置，并检测从上述生物体释放的光强度，该散射系数计算部基于由上述光强度检测部检测出的光强度来计算生物体内的散射系数，该脂质浓度计算部基于上述散射系数的变化量来计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
本发明的实施方式的血液中脂质浓度计测装置还包括身体状况判断部，该身体状况判断部基于上述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量来判断身体状况。
上述身体状况判断部根据上述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断动脉硬化的风险。
另外，本发明的实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法包括照射工序、光强度检测工序、散射系数计算工序以及脂质浓度计算工序，在照射工序中，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光、以及波长比上述第一波长短的第二波长的照射光，在光强度检测工序中，为了计测与上述所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，在从上述照射工序的光的照射位置隔开预定间隔的位置或者连续的位置，检测从上述生物体释放的第一光强度以及第二光强度，在散射系数计算工序中，基于由上述光强度检测工序检测出的上述第一光强度以及上述第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数，在脂质浓度计算工序中，基于上述第二散射系数的变化量来计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于上述第一散射系数的变化量来计算第一脂质组的浓度的变化量，第一脂质组包括上述第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质。
在上述脂质浓度计算工序中，根据上述第一脂质组的浓度的变化量与上述第二脂质组的浓度的变化量之差，计算在上述第一脂质组与上述第二脂质组之间不重复的脂质的浓度的变化量。
本发明的实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法还包括身体状况判断工序，在身体状况判断工序中，基于上述第一脂质组的浓度的变化量与上述第二脂质组的浓度的变化量来判断身体状况。
上述第一波长为750nm以上，上述第二波长为比上述第一波长短且900nm以下。
上述第一脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个、以及VLDL和VLDL残体之中的至少一个，上述第二脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个。
上述照射光的照射位置和检测上述光强度的检测位置隔开预定的照射检测间距设置，在上述光强度检测工序中，检测被血液内脂质散射的反向散射光的光强度。
在上述照射工序中，照射连续光，在上述光强度检测工序中，检测以上述照射光的照射位置为大致中心设置于彼此不同的距离处的多个检测位置的各光强度，在上述散射系数计算工序中，基于在上述多个检测位置检测出的上述各光强度之比、或者上述各光强度之差，计算生物体内的光的散射系数。
在上述身体状况判断工序中，根据上述VLDL和VLDL残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断酒精或者脂肪的总吸收量。
在上述身体状况判断工序中，根据上述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断动脉硬化的风险。
在上述身体状况判断工序中，根据上述第一脂质组的浓度的变化量与上述第二脂质组的浓度的变化量之差，判断用于改善脂质平衡的行动方针。
另外，本发明的实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法包括照射工序、光强度检测工序、散射系数计算工序以及脂质浓度计算工序，在照射工序中，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光，在光强度检测工序中，为了计测与上述所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，在从上述照射工序的光的照射位置隔开预定间隔的位置或者连续的位置，检测从上述生物体释放的光强度，在散射系数计算工序中，基于由上述光强度检测工序检测出的光强度，计算生物体内的散射系数，在脂质浓度计算工序中，基于上述散射系数的变化量，计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
本发明的实施方式的血液中脂质浓度计测装置的操作方法还包括身体状况判断工序，在身体状况判断工序中，基于上述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量来判断身体状况。
在上述身体状况判断工序中，根据上述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断动脉硬化的风险。
符号说明
1…血液中脂质浓度计测装置；
2…照射部；
3…光强度检测部；
4…散射系数计算部；
5…脂质浓度计算部；
10…身体状况管理计测器、101…计算值获取部；
102…身体状况判断部；
21…照射位置，22…光源；
31…第一光强度检测部，32…第二光强度检测部；
33…检测位置，331…第一检测位置；
332…第二检测位置；
42…光强度比计算部，43…光强度差计算部。
Claims (20)
1.一种血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，包括：
照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光，所述第二波长比所述第一波长短；
光强度检测部，为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的第一光强度以及第二光强度；
散射系数计算部，基于由所述光强度检测部检测出的所述第一光强度以及所述第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数；以及
脂质浓度计算部，基于所述第二散射系数的变化量，计算血液内第二脂质组的浓度的变化量，并基于所述第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量，所述第一脂质组包括所述第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质。
2.根据权利要求1所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述脂质浓度计算部根据所述第一脂质组的浓度的变化量与所述第二脂质组的浓度的变化量之差，计算在所述第一脂质组与所述第二脂质组之间不重复的脂质的浓度的变化量。
3.根据权利要求1或2所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，还包括：
身体状况判断部，基于所述第一脂质组的浓度的变化量与所述第二脂质组的浓度的变化量来判断身体状况。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述第一波长为750nm以上，所述第二波长为比所述第一波长短且900nm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述第一脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个、以及VLDL和VLDL残体之中的至少一个，所述第二脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述照射位置和检测所述光强度的检测位置隔开预定的照射检测间距设置，并且所述光强度检测部检测被血液内的脂质散射的反向散射光的光强度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述照射部是发出连续光的光源，从所述光源照射光，并且通过以其照射位置为大致中心设置于彼此不同的距离处的多个所述光强度检测部来检测各自的检测位置的光强度，
所述散射系数计算部基于由各所述光强度检测部检测出的各光强度之比、或者所述各光强度之差，计算生物体内的光的散射系数。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述身体状况判断部根据所述VLDL和VLDL残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断酒精或者脂肪的总吸收量。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述身体状况判断部根据所述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变，判断动脉硬化的风险。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述身体状况判断部根据所述第一脂质组的浓度的变化量与所述第二脂质组的浓度的变化量之差，判断用于改善脂质平衡的行动方针。
11.一种血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，包括：
照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光；
光强度检测部，为了计测与所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的光强度；
散射系数计算部，基于由所述光强度检测部检测出的光强度，计算生物体内的散射系数；以及
脂质浓度计算部，基于所述散射系数的变化量，仅计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
12.根据权利要求11所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，还包括：
身体状况判断部，基于所述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量来判断身体状况。
13.根据权利要求12所述的血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
所述身体状况判断部根据所述CM和CM残体之中的至少一个的浓度的时间变化，判断动脉硬化的风险。
14.一种血液中脂质浓度计测装置的操作方法，其特征在于，包括：
照射工序，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光，所述第二波长比所述第一波长短；
光强度检测工序，为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，在从所述照射工序的光的照射位置隔开预定间隔的位置或者连续的位置，检测从所述生物体释放的第一光强度以及第二光强度；
散射系数计算工序，基于所述光强度检测工序中检测出的所述第一光强度以及所述第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数；以及
脂质浓度计算工序，基于所述第二散射系数的变化量，计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于所述第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量，所述第一脂质组包括所述第二脂质组所含的脂质的粒径以下的脂质。
15.根据权利要求14所述的血液中脂质浓度计测装置的操作方法，其特征在于，
在所述脂质浓度计算工序中，根据所述第一脂质组的浓度的变化量与所述第二脂质组的浓度的变化量之差，计算在所述第一脂质组与所述第二脂质组之间不重复的脂质的浓度的变化量。
16.根据权利要求14或15所述的血液中脂质浓度计测装置的操作方法，其特征在于，
所述第一波长为750nm以上，所述第二波长为比所述第一波长短且900nm以下。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的血液中脂质浓度计测装置的操作方法，其特征在于，
所述第一脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个、以及VLDL和VLDL残体之中的至少一个，所述第二脂质组包含CM和CM残体之中的至少一个。
18.一种血液中脂质浓度计测装置的操作方法，其特征在于，包括：
照射工序，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光；
光强度检测工序，为了计测与所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，在从所述照射工序的光的照射位置隔开预定间隔的位置或者连续的位置，检测从所述生物体释放的光强度；
散射系数计算工序，基于所述光强度检测工序中检测出的光强度，计算生物体内的散射系数；以及
脂质浓度计算工序，基于所述散射系数的变化量，计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
19.一种血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
以能够通信的方式与用户装置连接，
所述用户装置包括：
照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射第一波长的照射光以及第二波长的照射光，所述第二波长比所述第一波长短；
光强度检测部，为了计测与所照射的第一波长以及第二波长的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的第一光强度以及第二光强度；以及
通信部，发送由所述光强度检测部检测出的所述第一光强度以及所述第二光强度，
所述血液中脂质浓度计测装置包括：
散射系数计算部，基于从所述用户装置发送的所述第一光强度以及所述第二光强度，分别计算生物体内的第一散射系数以及第二散射系数；以及
脂质浓度计算部，基于所述第二散射系数的变化量，计算血液内的第二脂质组的浓度的变化量，并基于所述第一散射系数的变化量，计算第一脂质组的浓度的变化量，所述第一脂质组包括所述第二脂质组中所含的脂质的粒径以下的脂质。
20.一种血液中脂质浓度计测装置，其特征在于，
以能够通信的方式与用户装置连接，
所述用户装置包括：
照射部，从生物体外朝向生物体内以预定的光强度照射900nm以下的波长的照射光；
光强度检测部，为了计测与所照射的照射光的光强度的照射检测间距对应的衰减，从所述照射部的光的照射位置隔开预定间隔配置或者连续配置，并检测从所述生物体释放的光强度；以及
通信部，发送由所述光强度检测部检测出的所述光强度，
所述血液中脂质浓度计测装置包括：
散射系数计算部，基于从所述用户装置发送的光强度，计算生物体内的散射系数；以及
脂质浓度计算部，基于所述散射系数的变化量，仅计算血液内的CM和CM残体之中的至少一个的浓度的变化量。
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