JP2001506164A - 血糖の非侵襲的連続計測 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 例えば血液のような人体組織中の分析物（例えばグルコース）の濃度の非侵襲的かつ連続的検出のための方法と装置が開示される。患者の耳管に設けられる機器遠隔センサーアセンブリ（７）は、人体から自然に発せられる赤外線を検出することにより分析物濃度を連続的に測定する。これは、例えば負の相関フィルターまたは狭帯域フィルターあるいは他の検出器フィルターアセンブリのような適切なフィルター（６）の組合わせと共に赤外線検出器（７）を用いる。本方法と装置は、人体、特に鼓膜（１）からの自然の赤外線放射が放射組織の状態によって変調させられるという発見に基づいている。鼓膜（１）からの人間の赤外線のスペクトル放射率は組織（例えば血液）分析物（例えばグルコース）のスペクトル情報からなる。これは血液分析物濃度、例えばグルコース濃度と直接的に相関付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 血糖の非侵襲的連続計測 関連出願に対するクロスリファレンス 本出願は、１９９６年５月２０日出願の米国特許出願第０８／６５０８３２号 であって今は米国特許第５６６６９５６号に関連している。 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、検査のために身体から試料を採取することを要しない非侵襲的方法 を用いて人間の血液中のグルコースの濃度変化を連続的に測定するための分光学 的方法に関する。本発明は、適切なフィルターあるいは他の検出器−フィルター アセンブリの組合せと共に赤外線検出器を使用して人体から自然に放たれる赤外 線を連続的に検出し、熱として放射される赤外スペクトル領域において人体分析 物に特徴的な放射線の強さを測定する方法と装置を含む。 ２．従来の技術 体液または食物、果物および他の農産物における糖レベルの測定の現在の技術 では、検査過程において対象から試料を採取することが必要である。糖尿病の人 々の血糖値の測定には特別な機器が利用できる。この技術ではフィンガープリッ クにより得られた少量の血液試料を用いる。血液は化学的に製造された帯状体上 に配され、それを分析し血糖値の測定値を与える携帯用機器中に挿入される。糖 尿病患者が血糖値を検査するためには自らの指に穿刺して血液を抜き出さなけれ ばならず、ある者はこれを一日に何度も行なわなければならない。従って、移植 片または自動インスリン制御システムにおいて（例えばインスリンポンプまたは 人口膵臓のような）調節インスリン貯蔵体を制御する際に用いられる連続的で非 侵襲的な血糖値計測法が必要とされている。 採血時の痛みを除き、潜在的な感染源を取り除くために、非侵襲的な光学的血 糖測定法が案出された。これは、血糖濃度を分光学的に分析する吸収、透過、反 射もしくは発光法を用い、この特許の引用文献の項に列挙された多くの特許に記 載されている。 血糖値を非侵襲的に分析するための他の特許は様々な分光学的、電気化学的お よび音響速度測定法に基づいている。 ブレイグ等の米国特許第５５１５８４７号及び同第５６１５６７２号には、非 侵襲的にグルコース、エチルアルコール及び他の血液成分を計測する方法と装置 が示されている。血液成分が強い識別可能な吸収スペクトルを持つ長赤外線波長 範囲における所望の血液成分の赤外吸収を計測することにより、測定がなされる 。熱として人体から放たれる長波長の赤外線エネルギーが計測され、血液中の特 定の成分に特徴的な赤外吸収波長における該成分の赤外吸収を測定するために赤 外線エネルギー源として使用される。測定は、検出信号の比がとられるときに（ 脈を生じない）組織と静脈によりもたられる信号寄与が消去されるように、好ま しくは心周期の収縮期と拡張期とに同期される。腕あるいは他の血管化付属器に おける人間の内部温度を測定する温度測定装置もまた温度に依存する影響に対し て成分濃度の測定値を調節する際に使用される。 ブハートの米国特許第５６６６９５６号には、組織分析物に特徴的な放射スペ クトル線のような人体の赤外線を測定することにより人体の組織分析物を非侵襲 的に計測する器具と方法が示されている。これは、人体、特に（黒体空洞の性質 を有する）鼓膜からの自然な赤外放射線が放射組織の状態により変調されるとい う発見に基づいている。鼓膜からの人間の赤外線のスペクトル放射率は血液分析 物のスペクトル情報からなる。このスペクトル放射率は人体から放たれる熱とし て測定される。これは、組織分析物に特徴的なスペクトル放射帯域と線からなり 、血液分析物の濃度、例えばグルコース濃度と直接的に相関付けることができる 。 従来の非侵襲的血糖測定装置は多くのアプローチ法を含んでおり、問題の重要 性を示している。これらの装置の何れも未だ市販されていない。ある発明者は、 開発中の機器が正確な血糖値の読取り値を与え、糖尿病患者が家庭での検査に使 用することができると主張している。これらの機器には、吸収、透過または反射 率の測定に近赤外線を使用することから生じる制限がある；このスペクトル領域 では吸収において他の化学成分からの干渉が観察される。一つあるいは二つのみ の波長に基づく分析は、血液中にアルコールまたは同じ周波数において吸収する 任意の他の物質があれば不正確となり得る。加えて、これらの分析は、機器の誤 差、異常値試料（較正群とは異なるスペクトルのサンプル）、個人間の生理学的 差異（皮膚の色素沈着、指の厚み）により破棄され得る。近赤外線分光法には、 非グルコース源を区別し微かなグルコーススペクトル識別特性を抽出する複雑な 数学的かつ統計学的手法を組合せなければならない。この種の血糖テスターの他 の制約は、各使用者向けに特別に較正されなければならないことである。個人に 対する較正の必要性は、近赤外光の吸収に変化を引き起こす人々における水分レ ベル、脂肪レベルおよびタンパク質レベルの異なる組合せから生じる。身体にお けるグルコースの量は他の化学物質の量の１０００分の１より少ないので（また その全てが近赤外線に吸収を示すので）、人々の間に存在するこれらの成分の変 動のために普遍的な較正はできない。 他の非侵襲的でまた非直接的な方法と機器は汗、唾液、尿または涙中のグルコ ースを測定することにより血糖量を決定することを企図している。これらの測定 は、化学分析の観点からはかなり信頼性があり得るが、血糖値と他の体液中のグ ルコース濃度との間の複雑で必ずしもはっきりと定まっていない関係のために血 糖値が決まらない。血液中の音響速度測定のような他の考案された方法は、血糖 値との間に明確に確立した簡単な関係がないためにあまり信頼性がない。 ブレイグ等の米国特許第５５１５８４７号と同第５６１５６７２号及びブハー トの米国特許第５６６６９５６号を除いて、上述の人体の血糖又は他の生物学的 成分の非侵襲的測定方法および装置は何れも、人体がミクロン波長の非常に強い 電磁信号を自然に放つという事実を探求していない。糖測定に対して既に考案さ れた非侵襲的な光学的方法は、血糖濃度を分光学的に分析するために近赤外線ま たは赤外線スペクトル領域における吸収、透過、反射、発光または散乱法を使用 する。常套的な分光学的方法におけるように、ある波長の電磁照射源と、測定媒 体、例えば血液または他の組織との相互作用を受けた後に結果として生じる透過 、吸収、発光照射線を検出して、複数の技術アプローチを用いて人体の生物学的 成分の濃度を決定する手段が必要である。 物体の温度を測定する赤外線検出装置が商業的に入手できる。赤外温度計測は プロセスおよび機器温度を遠隔的に測定するために工業において用いられている 。医療用途ではこれらの方法は物理的接触をしないで患者の体温を測定するため に用いられている。患者の皮膚の温度を測定することができ、またはより信頼性 を高めるには、鼓膜からの赤外放射を定量化することにより患者の体温を測定で きる。鼓膜は、体温調節コアの中心である視床下部と血液供給を分かち持つので 、体温を測定するのに優れた位置にあることが知られている。鼓膜温度計は耳を 使う。これは検出器装置を充分に包囲するように外耳道中に挿入されて、鼓膜か らの放射線の多重反射が外耳道を、放射率が理論的に１に等しい空洞である「黒 体」空洞に転換する。このようにして、センサーは鼓膜とその血管の明確な視点 を得ることができ、患者の鼓膜から放たれた赤外線の量を決定できる。 プランクの法則は黒体の放射強度、スペクトル分布および温度の間の関係を表 している。温度が上昇すると、放射エネルギーは増加する。放射エネルギーは波 長に依存して変動する。放射力分布のピーク値は温度の上昇と共に短い波長側に 移動し、広い波長帯域にわたって放射が起こる。黒体から放射され非接触赤外温 度計により測定される全エネルギーは全波長にわたって放たれた全エネルギーの 結果である。これは、全ての波長に対してプランクの式の積分に比例する。これ はステファン−ボルツマンの法則として物理学において説明されている。 多くの米国特許が鼓膜の非接触温度計の異なった考え方と設計法を記述してい る。ジー・ジェイ・オハラに付与された米国特許第４７９０３２４号、シュンジ ・エガワ等に付与された米国特許第４９３２７８９号および同５０２４５３３号 、ジェイ・フレーデンに付与された米国特許第４７９７８４０号および同第５１ ７８４６４号、エム・イェルダーマン等に付与された米国特許第５１５９９３６ 号、エイ・アール・シーコード等に付与された米国特許第５１６７２３５号、お よびエイチ・トミナガ等に付与された米国特許第５１６９２３５号を参照するこ とができる。これらの特許では、かかる非接触温度計の安定化と較正に関して様 々な技術的アプローチが記述されている。商業的にはこのような温度計はあまり 入手できない。入手できるものとしては、カリフォルニア州、９２１２１−３２ ４８、サンジエゴ、スーツ・ジー、フェリス・スクエア６２９５のサーモスキャ ン・イ ンク製の家庭用のサーモスキャン・インスタント・サーモミター・モデル第ＨＭ -２と、臨床用途のサーモスキャンＰＲＯ-１およびＰＲＯ-ＬＴのような他の機 器およびイリノイ州、６００６１、ベルノン・ヒルズ、レイクビュー・パークウ ェイ、３００のオムロン・ヘルスケア・インク製の「ジェントルテンプ」モデル ＭＣ-５０２耳温度計がある。 発明の概要 赤外スペクトル領域におけるグルコースの自然の放射フィンガープリント領域 の放射スペクトル線を分析することができる、血糖濃度の非侵襲的かつ連続的な 測定のための装置および方法を提供することが本発明の主たる目的である。 血糖濃度の非侵襲的かつ連続的な決定装置を提供することが本発明の更なる目 的である。患者の耳管に設けられた遠隔センサーアセンブリの形態の上記装置は 、赤外スペクトル領域における血液中のグルコースのスペクトル放射帯域の放射 強度を連続的に測定する。 非分散相関分光法を用いて赤外スペクトル領域における分析物に特徴的な帯域 の放射強度を連続的に測定することにより、人体中のグルコース分子の存在を検 出する技法を提供することがこの発明のまた更なる目的である。 赤外スペクトル領域における放射線の検出に対して負の相関フィルターを用い て、グルコースの存在によりスペクトル的に変調された人体から放たれる電磁放 射線を連続的に測定する装置と方法を提供することがこの発明のもう一つの目的 である。 赤外スペクトル領域における放射線の検出に対して狭帯域および／または中性 フィルターを用いて、血糖の存在によりスペクトル的に変調された人体から放た れる電磁放射線を連続的に測定する装置と方法を提供することがこの発明の更に もう一つの目的である。 連続的に測定された放射スペクトル特性の状態を血糖濃度に相関させることが この発明の更にまた他の目的である。 本発明は、人体がミクロン波長の強い電磁放射線を自然に放つという事実によ って構築され、上記放射線が血液分析物（例えばグルコース）または他の組織分 析物のスペクトル情報からなり、血液分析物（例えばグルコース）または他の組 織分析物の濃度と直接的に相関させ得ることを発見したことに基づく。血糖濃度 スペクトル依存性を示すこのスペクトル的に重要な放射線は、患者の耳管に設け られた遠隔センサーアセンブリに配された赤外線検出器により測定される。 全ての物体は赤外線を放つという物理の法則に基づき、人体は強い電磁放射線 を放ち、物体の赤外線放射量とスペクトル特性はその絶対温度並びに物体の性質 と状態によって決定される。 プランクの法則は放射強度、スペクトル分布、および黒体の温度の間の次のよ うな関係を述べている。 Ｗ₀(λ，Ｔ)＝２πｃ²ｈ／λ⁵(ｅ^{hc/k λT}−１)^-1 ここで、 Ｗ₀(λ，Ｔ)−スペクトル放射力[W/cm²μm] Ｔ −黒体の絶対温度[K] λ −放射線の波長[μm] ｃ −光の速度 ＝２．９９８ｘ１０¹⁰[cm/sec] ｈ −プランク定数 ＝６．６２５ｘ１０^-34[Wsec²] ｋ −ボルツマン定数 ＝１．３８０ｘ１０^-23[Wsec/K] 温度が上昇すると、放射エネルギーは図１に示されるように増加する。波長に 応じて放射エネルギーが変動する。放射力分布のピーク値は温度の増加と共に短 い波長側に移動し、広い波長帯域にわたって放射が起こる。 非黒体放射の特定の波長におけるスペクトル放射力Ｗ(λ，Ｔ)の同じ波長と温 度での黒体のスペクトル放射力Ｗ₀(λ，Ｔ)に対する比は単色放射率ε_λ： ε_λ＝Ｗ(λ，Ｔ)／Ｗ₀(λ，Ｔ) と称される。 全ての波長でε_λが一定ならば、この種の黒体は灰色体と呼ばれる。通常自然 にはその性質が灰色体の性質に近い多くの材料がある。例えば、人間の皮膚組織 は約０．９８６に等しい積分放射率を有する。非常によく血液が供給され赤外線 が透過し得る非常に薄い皮膚組織を持っている鼓膜では、単色放射率は血液組織 に特徴的なスペクトルによって変調され、血液組成がそれに影響を及ぼす。キル ヒ ホッフの法則によれば、同じ温度の物体全体と同じ波長に対して吸光率Ａ_λは単 色放射率ε_λに等しい。従って、図２に示す異なった量のグルコース（または他 の分析物）の血液スペクトル特性は鼓膜の放射率を変化させると結論付けること ができる。これにより、熱として人体から放たれる血液分析物（例えばグルコー ス）に特徴的な放射スペクトル線において血液中の分析物の濃度を測定すること が可能になる。 人体からの放射線は物体のスペクトル特性についての情報を有しており、これ は人体の絶対温度並びに放射人体組織の性質と状態によって決定される。 人体の皮膚からの放射を測定することができ、あるいはより確実には鼓膜から の赤外線放射を定量化することができる。鼓膜は、コア体温調節の中心である視 床下部と血液供給を分かち持つので、例えば体温を測定するのに優れた位置にあ ることが知られている。鼓膜温度計は赤外線の積分強度を測定し耳を使う。これ は、検出器装置を充分に包囲するように外耳道中に挿入され、鼓膜からの照射線 の多重反射が外耳道を、放射率が理論的に１に等しい空洞である「黒体」空洞に 転換する。このようにして、センサーは、患者の鼓膜から放たれた赤外線の量を 測定するために、鼓膜とその血管の明確な視点を得ることができる。この赤外線 は、プランクとキルヒホッフの法則において上に示したような理論的な黒体放射 と比較すると、組織によってスペクトル的に変調される。従って、赤外線は、例 えば鼓膜の血液のスペクトル特性を持つ。これにより人体から自然に放たれる赤 外線のスペクトル分析により血液成分の濃度の測定が可能になる。 人体からの電磁放射線に含まれるスペクトル特性は組織の全ての成分の情報を 含む。発明の装置において、組織の様々な成分のスペクトル特性は非分散相関分 光法の概念を用いて分離される。これは、赤外線検出器の前に配置した適切なフ ィルターの使用による。赤外線検出器からの電気出力信号は、分析物濃度に比例 する測定値を与え、例えば血液組織中のグルコース濃度を示すことができる。 図面の簡単な説明 図１は、人体の生理学的体温の範囲における黒体物体の温度に依存するスペク トルの強度と赤外波長スペクトルにおける変化を示すグラフである。 図２は： ａ）Ｄ−グルコース； ｂ）高レベルのグルコース含量の人間の乾燥血液； ｃ）低レベルのグルコース含量の人間の乾燥血液； ｄ）人間の乾燥血液中の高レベルおよび低レベルグルコース含量間の差スペク トル； の赤外吸収スペクトルである。 図３は本発明の装置の実施態様の簡略図であり、ここで： ａ）は耳管内に挿入された遠隔センサーアセンブリ； ｂ）は分析電子マイクロコンピュータシステムと表示装置である。 図４は、本発明の実施態様の赤外線検出器システムの図であり、ここで： ａ）は単一素子検出器システム； ｂ）はデュアル素子検出器システム； ｃ）は単一素子検出器システムの上面図； ｄ）はデュアル素子検出器システムの上面図である。 好適な実施態様の説明 本発明は、人体のミクロンスペクトル領域における自然に生じる赤外線を用い て、人体組織中の分析物、例えば血液中のグルコースの濃度を非侵襲的かつ連続 的に検出する装置と方法に関する。 本発明の装置は人体から自然に放たれる赤外線を連続的に測定する。この赤外 線は放射している人体の組織のスペクトル情報を含む。放射温度計はスペクトル の区別なく全赤外線波長にわたる身体からの赤外線の積分エネルギーを測定する 。本発明の装置の場合、検出器からの信号は、測定された分析物、例えば血液中 のグルコースのスペクトル特性を持つフィルターを通過する身体から放たれるス ペクトルの強度に比例する。本発明の他の実施態様では、身体から放たれる赤外 スペクトルの強度は、分析物のスペクトル帯域を含まないスペクトル特性を持つ フィルターを通過する。これはより正確な測定に対する基準点を確立する。 図１は対象赤外スペクトル領域における人体の生理学的範囲内の異なった温度 に対する黒体放射線のスペクトル特性を示すグラフである。 図２ａにはＤ-グルコースの赤外吸収スペクトルが示されている。分析物の有 意の放射線に対するフィルターを赤外線検出器システムの窓の一つに設置し、最 初のフィルターにより吸収される積分強度の差異を補償するために適当な減衰フ ィルターを用いて、該装置は赤外スペクトル領域の自然の電磁放射線を放ってい る人体中のグルコース濃度を測定する。 図２ｂには高レベルのグルコース含量の乾燥血液の赤外スペクトルが示され、 図２ｃには低レベルのグルコース含量のものが示されている。ｂ曲線とｃ曲線の 差スペクトルは図２ｄに示されている。図２ｄの曲線は乾燥血液中の高含量のグ ルコースと低含量のグルコースの間の差スペクトルである。これらのスペクトル 吸収特性は人間の放射線の放射率に影響を及ぼす。 図３ａと図３ｂには本発明の装置の一実施態様の概略図が示されている。例え ば人体の鼓膜のような対象物体１からの赤外線は患者の耳管に挿入された遠隔セ ンサーアセンブリにより光学的に受光される。赤外線センサーは電子分析ユニッ ト３にケーブルにより又は遠隔計測送信／受信システムにより接続された耳栓遠 隔アセンブリ２内に含まれている。装置は、赤外線センサー検出システムを具備 する耳管内に挿入される耳栓２と、マイクロコンピュータ４と表示システム５を 具備する電子機器(エレクトロニクス)からなる電子分析ユニット３とからなる。 耳栓アセンブリ２は、場合によっては遠隔送信電子機器からなり、電子分析ユニ ット３は、場合によっては遠隔受信電子機器からなる。赤外線センサー検出シス テムは光学的赤外線フィルターセット６と人体放射線の赤外領域に感度がある赤 外線検出器７とからなる。この赤外線センサー（検出器７）は、熱電対列センサ ーを含む赤外線エネルギーの連続的な測定を可能にする従来から知られている如 何なる形式のものでもよい。このセンサーは受光した赤外線を表す電気出力信号 を発生する。マイクロプロセッサー４と表示システム５を有する電子機器は、装 置の温度に依存する部位を安定化させ、雰囲気温度の変化を補償し、人体から放 たれた赤外線のスペクトル強度測定から分析物の濃度を相関付け、算定し、つい で表示しなければならない。マイクロプロセッサー４を持つ電子機器は、場合に よっては、自動的インスリン制御システムに対するインスリンポンプ又は人口膵 臓のような調節インスリン貯蔵体に直接接続することができる。 赤外線検出システムは、図４ａおよび４ｃに概略的に示されているように、例 えば（人体の内部温度の範囲の放射に相当する赤外線だけを通過させる）長波長 パスフィルターを持つシリコン窓９により覆われた一つの検出領域８を持つ、ニ ューハンプシャー州マンチェスターのメジット・アビオニクス・インク製の単一 素子型ＰＳ２０、ＰＬ８２またはＰＣ１シリーズ熱電対列検出器からなる。放射 熱電対列検出器は直列に接続した２つの異なる金属の熱電対の集合である。検出 器の作動接点つまり「熱」接点は黒化されて放射線を効率的に吸収する一方、基 準あるいは「冷」接点は検出器７の基部１６の雰囲気温度に維持される。黒化領 域による放射線の吸収により、冷接点に比べて熱接点の温度が上昇する。その温 度差により検出器が電圧を発生する。検出器７の基部１６に接続された冷接点を また基準絶対温度センサー、例えばサーミスタに熱的に連結してもよい。赤外線 検出領域の前部は、測定される分析物の放射線に対して有意なスペクトル特性を 持つ好適な赤外線帯域フィルター１０により覆われている。冷接点に付設された センサー基部１６又はハウジングは身体、例えば耳管と熱的に接触せしめられる 。鼓膜１からの赤外線は、帯域フィルター１０を通過した後、熱接点を照らして 熱接点の温度を上昇させる。比較的大なる熱的マスを有する身体と基部１６に熱 的に接触された冷接点は、分析物濃度の変化によりスペクトル的に変調される赤 外線が測定される際の比較の基準点を形成する。 本発明の他の実施態様では、検出システムは、図４ｂおよび４ｄに概略的に示 されているように、例えば（人体の内部温度の範囲の放射に相当する赤外線だけ を通過させる）長波長パスフィルターを持つシリコン窓１３により覆われた２つ の検出領域１１および１２を持つ、ニューハンプシャー州マンチェスターのメジ ット・アビオニクス・インク製のデュアル素子型Ｐ６２Ｄ、ＰＬ６４Ｄシリーズ の熱電対列検出器からなる。検出素子１１の一つは、他の検出領域１２が測定分 析物に特徴的なスペクトル帯域を持たない好適な減衰フィルター１５で覆われる 場合、負の相関フィルター１４により覆われる。例えば鼓膜１からのスペクトル 的に変調された赤外線は、測定される分析物の放射帯域の放射線を妨害する負の 相関フィルター１４を持つものと、興味ある範囲の全波長で等しく放射線を妨害 することができる中性フィルター１５を通過する他のものの、双方の窓に照射さ れる。これは、最初の検出領域における負の相関フィルターにより全体の減衰を 補償することになる。その上面図が図４ｄに示されている検出器７の２つの検出 領域１１と１２は、その出力が減算されるように接続されている。２つの放射線 経路の間の放射線強度の差異が分析物濃度に比例する測定値を与える。基部１６ に接続された両セットの熱電対列の冷接点が、図３ａに概略的に示されているよ うに、人体の耳管に熱的に接触せしめられた状態に維持される。これにより、検 出器７からの出力信号全体が安定化され、それを雰囲気温度と独立したものとす る。 検出器からの電気信号は、ついで、図３ｂに示されるように、ケーブルにより 、あるいは遠隔送信／受信システムにより分析電子マイクロコンピューターシス テム４と表示装置５に送られる。この信号の強度は検出器により測定されるスペ クトル差に比例し、よって人体の分析物濃度に比例する。 本発明の他の実施態様においては、検出システムは、一つの窓の前部の検出領 域（１１または１２）に設けられた血液中のグルコースのスペクトル放射特性を 持つ狭帯域フィルターと、他の窓の前部に設けられた分析物濃度に感度を持たな い波長のスペクトル特性を持つ適当な減衰フィルター又は他の狭帯域フィルター とからなる。その上面図が図４ｄに示されている検出器７の２つの検出領域１１ と１２は、その出力が減算されるように接続されている。異なる狭帯域フィルタ ーを持つ２つの放射線経路の間の放射線強度の差異が分析物濃度に比例する測定 値を与える。基部１６に接続された両セットの熱電対列の冷接点が、身体の耳管 と熱的に接触せしめられる。これにより、検出器７からの出力信号全体が安定化 され、それを雰囲気温度と独立したものとする。 装置の表示ユニットは毎日の活動において重要な役割を持ち、糖尿病患者の測 定毎の血糖濃度を示す。コンピューターがまた患者の血糖値の測定の記録を保つ 情報を保存する。 本発明の実施態様は単に例示的なものであり、当業者であれば、本発明の精神 から逸脱することなくこれに対する数多くの変形および変更をなすことができる であろう。そのような変形および変更の全てが添付された請求の範囲に記載され た本発明の範囲内に入るものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＨＵ，ＩＬ，ＪＰ，ＫＲ， ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＳＧ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 熱として人体から自然に発せられる赤外スペクトル領域における人体組織 分析物に特徴的な放射スペクトル線の非侵襲的測定により人体組織の分析物濃度 を連続的に決定する方法において、 （ａ）上記放射線のスペクトル強度を連続的に測定することを含み、 （ｂ）上記放射スペクトル線は組織成分の波長依存性を有し、 （ｃ）所定の放射波長の放射スペクトル線を連続的に検出し、 （ｄ）上記赤外スペクトル領域の放射スペクトル線を分析し、 （ｅ）上記放射スペクトル線のスペクトル強度を人体の分析物濃度に相関させる 、ことを含んでなる方法。 ２． 熱として人体から自然に発せられる赤外スペクトル領域における人体組織 に特徴的な放射スペクトル線の非侵襲的測定により人体組織の分析物濃度を連続 的に決定する装置において、 （ａ）所定の赤外線波長の上記放射スペクトル線を連続的に検出する手段と、 （ｂ）放射スペクトル線のスペクトル強度を連続的に検出する手段と、 （ｃ）放射スペクトル線の強度を人体の分析物濃度に相関させる手段と、を具備 してなる装置。 ３． 検出手段が検出器手段と放射スペクトル線の波長選択手段の分析手段を具 備し、検出器手段が、電気出力信号を出力する上記分析手段からの受光放射スペ クトル線の強度を連続的に検出する手段であり、波長選択手段が人体から放たれ た自然の赤外線において組織分析物放出スペクトル線の有意な波長のみを検出器 手段に達せしめる手段である、請求項２記載の装置。 ４． 検出器手段が赤外エネルギーを連続的に測定する赤外エネルギーセンサー である、請求項３記載の装置。 ５． 分析手段が、放射スペクトル線を濾波して組織分析物放射スペクトル線に 有意な波長のみを通過させもしくは検出器手段に達する前に吸収させるフィルタ ー手段を具備する、請求項３記載の装置。 ６． 相関手段が、検出手段からの電気出力信号の状態を組織分析物濃度と相関 させるマイクロコンピュータと電子機器を具備する電子的手段である、請求項２ 記載の装置。 ７． 熱として鼓膜から自然に放たれる赤外スペクトル領域において人体組織分 析物に特徴的な放射スペクトル線の測定により組織分析物濃度を非侵襲的かつ連 続的に測定するための装置において、 （ａ）耳管内に挿入される耳栓アセンブリを具備し； （ｂ）上記耳栓アセンブリが、光学赤外線フィルター装置と放射スペクトル線を 連続的に検出するための人体の熱放射の赤外領域に感度がある検出器とからなる 赤外線検出装置からなり； （ｃ）人体に伝導的に接触するように構成された検出器基部を具備し； （ｄ）上記耳栓アセンブリが、検出器からの電気信号を生成し、演算し、表示す る電子機器、マイクロコンピュータ及び表示装置に接続されてなる装置。 ８． 熱として赤外線波長スペクトルにおいて人体の鼓膜から自然に放たれる赤 外スペクトル領域の人体組織分析物に特徴的な放射スペクトル線の非侵襲的測定 により、血糖濃度を連続的に決定するための、請求項１記載の方法。 ９． 熱として赤外線波長スペクトルにおいて人体の鼓膜から自然に放たれる赤 外スペクトル領域の人体組織分析物に特徴的な放射スペクトル線の非侵襲的な測 定により、血糖濃度を連続的に決定するための、請求項２記載の装置。