JP2003508734A - スペクトル分析器の精度を検証するための装置 - Google Patents

スペクトル分析器の精度を検証するための装置

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JP2003508734A
JP2003508734A JP2001519815A JP2001519815A JP2003508734A JP 2003508734 A JP2003508734 A JP 2003508734A JP 2001519815 A JP2001519815 A JP 2001519815A JP 2001519815 A JP2001519815 A JP 2001519815A JP 2003508734 A JP2003508734 A JP 2003508734A
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light scattering
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teflon
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セオドア， イー． カデル，
ポール ドゥレナン，
ジェームズ サムスーンダー，
ロムアルド ポールチク，
アシュワニ コーシャル，
ブロニスロー ベドナーズ，
ジョン クータ，
Original Assignee
シーエムイー テレメトリックス インク．
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、人体部分の吸光スペクトルを模倣し、血液検体のスペクトル成分を含む人工部材（８０、２１０）を提供するものである。前記人工部材は、光散乱及び反射材料を含み、１個又は複数個の室（９０、１００、２２０）から成る室部を有する。前記人工部材は、非侵襲的監視装置に作動的に接続された測定受容器に再現可能に受容されるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、組織の検体に関する非侵襲的スペクトル分析の分野に関し、特に、
様々な血液成分の濃度を決定するために使用される非侵襲的監視システムに使用
され得る装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
非侵襲的装置としては、人体が許容する気体における成分の濃度又は患者の身
体部分、一般に指に含まれる濃度を測定するために外部で使用される装置がある
。米国特許第５，４２９，１２８号には、使用者の指を受容し、非侵襲的監視装
置に使用するための指受容器が記載されている。米国特許第５，３６１，７５８
号には、こうした監視装置が記載されている。
【０００３】 指受容器に作動的に結合される監視装置を使用する際に、受容器及び監視装置
を何度も使用すると、時間が経つにつれて、こうした監視装置の内部的なドリフ
ト及びその他の変化しやすい側面により、指示値が変動するようになる。したが
って、こうした監視装置の精密度及び正確度を迅速かつ容易に検査するための手
段を有することが望ましい。
【０００４】
【発明の開示】
本発明者は、非侵襲的監視装置に作動的に接続される受容体に適合するように
形成された装置であって、非侵襲的監視装置の精密度及び正確度の監視に有用で
あり、器具の測光的補正を可能にする装置を開発した。
【０００５】 本発明は、広範な態様では、様々な人体部分についてスペクトル決定を行う時
に、当該人体部分に対応する吸光スペクトルを再現する方法を実施する方法及び
かかる方法を実施するための材料から製造された装置を提供する。本発明による
装置は、人体の部分、好ましくは耳たぶ、唇、皮膚又は指の皺、最も好ましくは
指と同じ光散乱及び吸光特性を示す材料から製造される。
【０００６】 本発明の一実施態様により、人体部分の吸光スペクトルを模倣し、血液検体の
スペクトル成分を含む人工部材であって、光散乱及び反射材料を含み、１個又は
複数個の室を含む室部を有し、非侵襲的監視装置に作動的に接続された測定受容
器に再現可能に受容されるように構成され、模倣される人体部分が好ましくは指
である人工部材を提供する。一実施態様では、室は１個だが、別の実施態様では
、室は２個である。
【０００７】 もう一つの実施態様では、各々の室には、組織の光散乱特性を模倣するＯ−セ
ルロース材料が充填され、好ましくは各々の室には、アマランス及び安息香酸ナ
トリウムを含み、組織の光散乱特性を模倣する光散乱及び反射粒子を保持するゲ
ル材料が充填される。もう一つの実施態様では、各々の室を充填する材料は流体
を含まない。さらにもう一つの実施態様では、反射粒子は、テフロン−ＰＴＦＥ
、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むか又はポリスチレンの微小球である。
【０００８】 さらにもう一つの実施態様では、部材の光散乱及び反射材料はテフロン−ＰＴ
ＦＥであり、好ましくは部材の構成であって、再現可能に受容されるべき部材の
構成は、部材の他の表面を可逆的に付勢して測定受容器に接触させるべく、室部
から延在する安定部材を含み、安定部材は、図９に示すものであることが好まし
い。
【０００９】 本発明によるもう一つの態様では、一のスペクトル機器から別のスペクトル機
器にアルゴリズムを転送する方法であって、 第一スペクトル機器での部材のスペクトル応答を測定するステップと、 第二スペクトル機器での部材のスペクトル応答を測定し、第一機器及び第二機
器からの測定値における差を決定するステップと、 いずれかの差を考慮するように機器のアルゴリズムを変更するステップとを含
み、本発明の方法の部材が、人体の部分の吸光スペクトルを模倣し、血液検体の
スペクトル成分を含み、光散乱及び反射材料を含み、１個又は複数の室を含む室
部を有し、非侵襲的監視装置に作動的に接続された測定受容器に再現可能に受容
されるように構成され、好ましくは、模倣対象の人体部分は指である方法を提供
する。本発明の方法の一実施態様では、室は１個だが、別の態様では、室は２個
である。
【００１０】 本発明のもう一つの実施態様では、各々の室には、組織の光散乱特性を模倣す
るＯ−セルロース材料が充填され、好ましくは各々の室には、アマランス及び安
息香酸ナトリウムを含み、組織の光散乱特性を模倣する光散乱及び反射粒子を保
持するゲル材料が充填される。もう一つの実施態様では、各々の室を充填する材
料は流体を含まない。さらにもう一つの実施態様では、反射粒子は、テフロン−
ＰＴＦＥ、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むか又はポリスチレンの微小球である
。
【００１１】 本発明の方法のさらにもう一つの実施態様では、部材の光散乱及び反射材料は
テフロン−ＰＴＦＥであり、好ましくは部材の構成であって、再現可能に受容さ
れるべき部材の構成は、部材の他の表面を可逆的に付勢して測定受容器に接触さ
せるべく、室部から延在する安定部材を含み、安定部材は、図９に示すものであ
ることが好ましい。
【００１２】 本発明は、もう一つの実施態様では、血液検体のスペクトル成分を含む人体部
分の吸光スペクトルを模倣する方法であって、非侵襲的監視装置に作動的に接続
される測定装置に部材を挿入し；この装置で測定値を取得し、その結果と部材が
模倣しようとする対象の人体部分から取得した測定値とを比較することを含み、
部材が、光散乱及び反射材料から構成され、１個又は複数の室から成る室部を有
し、測定受容器に再現可能に受容されるように構成される方法を提供する。
【００１３】 本発明の方法の一実施態様によると、本発明の方法の部材は、人体部分の吸光
スペクトルを模倣し、血液検体のスペクトル成分を含み、光散乱及び反射材料を
含み、１個又は複数個の室から成る室部を有し、非侵襲的監視装置に作動的に接
続される測定受容器に再現可能に受容されるように構成され、好ましくは、模倣
対象の人体部分は指である。本発明の方法の一実施態様では、室は１個だが、別
の態様では、室は２個である。
【００１４】 本発明の方法のもう一つの実施態様では、各々の室には、組織の光散乱特性を
模倣するＯ−セルロース材料が充填され、好ましくは各々の室には、アマランス
及び安息香酸ナトリウムを含み、組織の光散乱特性を模倣する光散乱及び反射粒
子を保持するゲル材料が充填される。もう一つの実施態様では、各々の室を充填
する材料は流体を含まない。さらにもう一つの実施態様では、反射粒子は、テフ
ロンＰＴＦＥ、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むか又はポリスチレンの微小球で
ある。
【００１５】 本発明の方法のさらにもう一つの実施態様では、部材の光散乱及び反射材料は
テフロン−ＰＴＦＥであり、好ましくは部材の構成であって、再現可能に受容さ
れる部材の構成は、部材の他の表面を可逆的に付勢して測定受容器に接触させる
べく、室部から延在する安定部材を含み、安定部材は、図９に示すものであるこ
とが好ましい。
【００１６】 本発明のその他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになるであろ
う。しかし、詳細な説明及びその特定の実施例は、本発明の好ましい実施態様を
示すが、具体的に示すためにのみ記載するのであり、当業者にとっては、詳細な
説明から本発明の精神及び範囲内で様々な変形及び変更が明白になることを理解
すべきである。 次に、本発明について図面に関連して説明する。
【００１７】 ［発明の詳細な説明］ 本明細書で使用する場合、「濃度」又は「濃度レベル」は、溶液が試験管内か
又は生体内かに関わらず、当該溶液における成分の量又は分量を意味する。
【００１８】 本明細書で使用する場合、「成分」は、組織中に見られる物質又は検体を意味
し、たとえばグルコース、ビリルビン、蛋白質、たとえばアルブミン又はヘモグ
ロビンの炭水化物を含む。
【００１９】 本明細書で使用する場合、「流体を含まない」は、相当量の液体が存在しない
ことを意味する。
【００２０】 本明細書で使用する場合、「組織」は、たとえば血液、細胞外空間を含む対象
の人体の何らかの組織を意味し、指又は耳たぶなどの人体部分の組成全体を意味
する場合がある。
【００２１】 本明細書で使用する場合、「対象」は、好ましくはヒトを含む動物界の何らか
の部分を意味する。
【００２２】 上記の通り、本発明者は、非侵襲的監視装置に使用する受容器に挿入すること
ができる装置を準備した。こうした装置又は人工部材を使用することにより、こ
うした非侵襲的監視装置の使用者は、非侵襲的監視装置の精密度及び正確度を迅
速かつ容易に確認することができる。
【００２３】 標準の分光光度計を使用して得られ、様々な血液成分のサンプルを含むキュベ
ットの試験管測定で収集され、水置換性に対して補償されたスペクトルデータは
、図１に示されている。明らかであるように、様々な成分に対応するスペクトル
は複雑である。対照的に、生体の指のスペクトルは、特に５００〜１１００ｎｍ
の領域では比較的単純である。これは、図２で分かる。この領域で取得した測定
値は、走査される個々の測定値又は個人に関係なく比較的一貫している。この点
で、図２に示すデータは、合計２，０１３の測定値が取られた３３人の結合スペ
クトルを表し、集合的に表されている。したがって、人工部材は、図２に示すス
ペクトルに匹敵するスペクトル又は別の人体部分の吸光スペクトルを提供するこ
とができなければならない。匹敵する人工部材を開発するためには、こうした部
材は、光が人体の部分に向けられる状況を模倣しなければならない。人体に入射
する光は散乱し、事実上あらゆる方向に発生及び放射する。吸収は、光が組織に
入射する点で開始する。透過の場合、光は組織を通過するので、経路の長さが増
加するにつれて、より多くの光が吸収される。明らかに、経路が長すぎる場合、
測定のために残る光は非常に少なく、吸収の計算は、雑音のために著しく誤差が
生じる。この問題は、人工部材に関しても言えることである。したがって、本発
明の一実施態様により、生体の指が示す光の散乱、反射及び吸収と同じ特性を示
す人工部材を提供する。したがって、本発明の人工部材は、たとえばテフロン、
特にテフロン−ＰＴＦＥの未使用材料（ＰＴＦＥはポリテトラフルオロエチレン
を意味する）などの高反射性材料から製造する。さらに、生体部分の内部から導
出される散乱を同時に模倣するには、人工部材は、匹敵する結果を得るのに十分
な内部反射を示さなければならない。これに関連して、室又は容器空間が部材に
存在するが、模倣される人体部分に応じて、反射材料は、部材の室の内部構造の
部分を含み得る。
【００２４】 人工部材は、人体の部分における成分のスペクトル特性を測定するために使用
される受容器に容易に挿入し、受容器から容易に除去することができなければな
らない。これに関連して、人工部材の形状は受容器の形状によって決まる。指受
容器の場合、人工部材は、光が指又は人工指に供給される位置と、光が指又は人
工人体部分から出る位置とからの経路の長さが一定であることを確保すべく、対
応する形状を有さなければならない。
【００２５】 当業者であれば、本発明の人工部材は、人体の部分を通過する（又は人体の部
分から反射する）輻射線の吸収（又は反射）を測定する原理に基づく非侵襲的監
視装置に結合されるいずれかの測定受容器に付随して使用されることが分かるで
あろう。これに関連して、こうした装置は、ベール−ランベルトの法則に従って
動作し、つまり、成分の濃度は比例定数（消光係数）、経路の長さ及び吸収（Ｌ
ＯＧ１０[１／Ｔ]、ここで、Ｔは透過度、つまりマトリックスを透過する所与の
波長の光の比率である）に比例する。
【００２６】 いくつかの波長が経路の長さを支配する予め決められた多数の波長における吸
収を測定することにより、所与の成分の濃度を計算することができる。非侵襲的
装置をもって人体の部分における成分の濃度を決定すべく適用されるのと同じ測
定原理は、本発明の人工部材にも同等に適用される。したがって、水分は、人工
部材を使用して測定し、正確度を試験するのに好ましい成分だが、その他の１種
類又は複数種類の成分を使用しても良い。これに関連して、成分は、部材に、好
ましくは部材の１個又は複数個の室に保持されることが好ましい。用途によって
は、その他の吸収又は反射材料を室に導入するか又は反射材料の組成物と混合す
る必要がある。
【００２７】 吸光度の測定値を取得する方法は何種類かあることに注意すべきであり、本発
明の適用範囲を制限するのではないが、２種類の方法を挙げる：（１）走査単色
光分光器からの光を使用し、人体の選択した部分に光を通過させ、シリコン検出
器上に透過された光を収集する。第二の測定は、人体の部分が存在しない場合に
透過される光の測定に関わる。これら２つの測定から、透過度、ひいては吸光度
を計算することができる；（２）多色光源を使用し、測定されるべき人体部分に
光を通過させて収集し、回折格子上に光を視準して、異なる波長の光を線形アレ
ー検出器上に収束させる。これで、アレーの各々の素子は、波長の狭帯域に対す
る光の強度を測定する。人体部分が存在しない場合の同様の測定（基準走査）に
より、各々の素子についての透過度を計算することができる。アレーの様々な素
子が、わずかに異なる暗漏れ電流を有するため、透過度及び吸光度を計算する前
に、暗電流を記録し、サンプル走査及び基準走査の両方から暗電流を差し引く必
要がある。
【００２８】 測定値が作成される人体の代表的な部分はいくつかあり、たとえば指、唇、耳
たぶ、ウェスト部分をつまんだ皮膚、親指と人差し指との間の皮膜、足指間の皮
膜がある。したがって、本発明は、これらの各々を複製した人工部材を含む。
【００２９】 組織の吸光度を測定する時に生じる問題のひとつは、光の透過及び収集におけ
る物理的な差による機器ごとのスペクトルの変動である。人体模型指は、指受容
器におけるスペクトル応答及び物理的位置の変動を最小限にするように設計され
るので、機器間のスペクトルの差を定量化するために使用することができる。波
長を入念に校正すると、機器ごとの人体模型指のスペクトル応答の差は、当該ス
ペクトルの差を第二機器に付加することにより、第二機器のスペクトルを第一機
器のスペクトルに補正すべく、用いられ得る。これは、測光補正と呼ばれ、適切
な波長の正確度と相俟って、アルゴリズムをある機器から他の機器に転送できる
根拠である。
【００３０】
【例示的な実施態様の説明】
次に、本発明の非制限的な例示的実施態様を２つ説明する。第１に、図７及び
図８を参照すると、本発明による人工部材が示されている。特に、人工部材は、
分光光度計などの非侵襲的監視装置に作動的に接続される指受容器に付随して使
用される人工の指を描写しようとするものである。
【００３１】 人工指は、アルミニウムか又は剛性で強度特性を有するその他の材料から作製
されたハンドルから構成される。ハンドル２０は、ハンドルを保持カラー４０に
接続するために使用される先端３０を有する。保持カラーは、人工指８０の大き
い把持手段並びに高反射性及び光散乱部分に対する封止カバーを形成するために
使用される。保持カラー３０は黒色のプラスチック（ＤＥＬＲＩＮ）から製造さ
れるが、反射が最小限であるか又は反射しないプラスチック材料も許容可能であ
る。保持カラーは、締り嵌めにより人工部材８０上に嵌合する。人工部材８０は
、皮膚又は指などの組織に類似する散乱効果を示す材料、つまりテフロン−ＰＴ
ＦＥから構成されるが、こうした散乱効果を与えることができるガラス繊維を２
５％含むテフロン−ＰＴＦＥ又はＦｌｕｏｒｏｓｉｎｔＴＭ（ＤＳＭ Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．）のようなその
他の材料も適している。この部材は、キャビティを充填する材料に基づく内部散
乱の量を決定する中空又は室状部を有する。この室の正確な寸法は、人体の指に
見られる吸光スペクトルに類似する吸光スペクトルが得られるように選択される
。複数個の室を使用することができる。好ましい実施態様によると、図７に示す
室の好ましい実施態様は、２つの部分９０及び１００に分割されるが、さらに多
くの室がある場合も、類似の結果を得ることができる。室９０及び１００は、人
工部材の一部として使用される水分又はその他の溶液を保持する容器として作用
する。また、指の吸光度を模写するため、人工部材には、スポンジ（ＳＣＯＴＣ
Ｈ ＢＲＩＧＨＴＴＭ）として一般に手に入れることができ、容器９０又は１０
０内に適合するように形成されたＯ−セルロース材料も配置される。室には、二
酸化チタン（ＴｉＯ２）又はポリスチレンの微小球などの光散乱材料を保持する
ゲル材料も充填される。
【００３２】 ゴム又はその他の適切な材料から製造されるストッパは、保持カラー４０が上
に配置される容器９０及び１００の開放上端に嵌合して封止するように形作られ
る。これらの部分及びその相互関係は、図８により良く示されており、この図は
人工指の側面図であり、所定の位置にある構成部品を示す。人工部材と受容器と
の間にインターフェースを形成し、その結果、変動性を最小限に、再現性を最大
限にし、人工部材を貫通する光の通路を形成して、経路の長さ及び人工部材に関
する測定値間の経路における変動性を最適化するための人工指の形態は、図６の
等角分解図に符号１１０で示す。こうした形態は、人工部材が形成される受容器
及び人工部材を使用してスペクトル分析器の正確度を検証する装置に応じて、人
工部材ごとに異なる。
【００３３】 次に、図９、図１０及び図１１を参照すると、本発明による人工部材のもう１
つの実施態様が示されている。特に、この人工部材は、分光光度計などの非侵襲
的監視装置に作動的に接続される指受容器に関連して使用される人工指を再現す
ることも意図される。
【００３４】 図９、図１０及び図１１の人工指（２００）は、アルミニウムか又は剛性で強
度特性を有するその他の材料から準備され得るハンドルから構成される。ハンド
ル２９０は、ハンドルを２３０において人工部材２１０に接続するために使用さ
れる先端３００を有する。人工部材は、皮膚又は指などの組織に類似する散乱効
果を提供する材料、つまりテフロン−ＰＴＦＥから構成されるが、こうした散乱
効果を与えることができるガラス繊維を２５％含むテフロン−ＰＴＦＥ又はＦｌ
ｕｏｒｏｓｉｎｔＴＭのようなその他の材料も適している。この部材は、キャビ
ティを充填する材料に基づく内部散乱の量を決定する中空又は室状部２２０を有
する。この室の正確な寸法は、人体の指に見られる吸光スペクトルに類似する吸
光スペクトルが得られるように選択される。複数個の室を使用することができる
。室２２０は、人工部材２１０の一部として使用される水分又はその他の溶液を
保持する容器として作用する。また、指の吸光度を模写するために、人工部材に
は、スポンジ２６０（ＳＣＯＴＣＨ ＢＲＩＧＨＴＴＭ）として一般に手に入れ
ることができ、容器２２０に適合するように形成されたＯ−セルロース材料も配
置される。室２２０には、二酸化チタン（ＴｉＯ２）又はポリスチレンの微小球
のような光散乱材料を保持するゲル材料も充填される。ゴム又はその他の適切な
材料から製造されるストッパ２７０は、室２２０の開放上端に嵌合して封止する
ように作られる。ストッパ２７０は、このために設けられているスタブ２８０を
把持して挿入するか又は取り外すことができる。プランジャ又は３０３ステンレ
ス鋼か又は剛性で強度特性を有するその他の材料から製造される安定部材２４０
は、キャビティ２５０に嵌合して、人工部材の上部に圧着され、２個の部分間に
締り嵌めすることにより所定の位置に保持される。連結プランジャ２４０の目的
は、非侵襲的監視装置に作動的に接続される指受容器に人工部材を挿入する時に
、人工部材を正確に配置して保持することである。安定部材２４０は、人工部材
を指受容器に挿入する時に、このために指受容器に正確に配置された対応孔に嵌
合し、その結果、人工部材２１０を指受容器に挿入する都度、人工部材２１０を
正確に配置することになる。これらの部分及びその相互関係は、図１１により良
く示されており、この図は人工指の側面図であり、所定の位置にある構成部品を
示す。
【００３５】 以下の非制限的な例は、本発明を具体的に示すものである。
【００３６】
【実施例】
実施例１ 上記の通り、その他の高反射性及び光散乱性材料を使用しても良いが、テフロ
ン−ＰＴＦＥから製造される人工指を準備した。人工指は、内部にさらに反射性
の表面を備え、やはりテフロン−ＰＴＦＥから製造される中空部分を有している
。人工指は、水分が充填された場合、通常の指に見られるスペクトルと多少類似
するスペクトルを示す（図３参照）。しかし、通常の指に関する５８０ｎｍ領域
で見られる高吸光度のピークは、著しく欠けている。実際に、人工指及び通常の
指の異なる態様を図４に示す。見ての通り、５８０ｎｍ領域におけるスペクトル
ピークの部分に、唯一の著しい差がある。吸光スペクトルの欠如を克服するため
、様々な材料を試したが、本発明者は、スポンジパッド（たとえば、ＳＣＯＴＣ
Ｈ ＢＲＩＧＨＴＴＭ）又はその他の類似材料の場合、通常の指の吸収度に匹敵
するアマランスの吸光スペクトルのような吸光スペクトルが得られ得ると決定し
た。これは、図５に最も明確に示されている。この人工指は、対象の人体部分の
様々な成分の濃度を監視するために使用されるいかなる非侵襲的監視装置の性能
を検査するためにでも使用することができる。
【００３７】 実施例２ 上記の通り、その他の高反射性及び光散乱性材料を使用しても良いが、テフロ
ン−ＰＴＦＥから製造される人工指を準備した。人工指は、内部にさらに反射性
の表面を備え、やはりテフロン−ＰＴＦＥから製造される中空部分を有している
。人工指は、水分が充填された場合、通常の指に見られるスペクトルと多少類似
するスペクトルを示す（図３参照）。しかし、通常の指に関する５８０ｎｍ領域
で見られる高吸光度のピークは、著しく欠けている。実際に、人工指及び通常の
指の異なる態様を図４に示す。見ての通り、５８０ｎｍ領域におけるスペクトル
ピークの部分に、唯一の著しい差がある。吸光スペクトルの欠如を克服するため
、様々な材料を試したが、本発明者は、スポンジパッド（たとえば、ＳＣＯＴＣ
Ｈ ＢＲＩＧＨＴＴＭ）又はその他の類似材料の場合、通常の指の吸収度に匹敵
するアマランスの吸光スペクトルのような吸光スペクトルが得られ得ると決定し
た。これは、図５に最も明確に示されている。
【００３８】 上記の通り、その他の高反射性及び光散乱性材料を使用しても良いが、テフロ
ン−ＰＴＦＥから製造される人工指を準備した。人工指は、内部にさらに反射性
の表面を備え、やはりテフロン−ＰＴＦＥから製造される中空部分を有している
。上記の通り、人口指は、水分が充填された場合、通常の指に見られるスペクト
ルと多少類似するスペクトルを示し、５８０ｎｍ領域にあるスペクトルピークの
部分に唯一の著しい差がある。吸光スペクトルの欠如を克服するため、水分及び
ゼラチン中のポリスチレンの微小球並びにアマランス及び安息香酸ナトリウムを
保存料として使用した。その結果は図６に示されている。
【００３９】 上記から容易に分かる通り、人口指は、対象の人体部分の様々な成分の濃度を
監視するために使用されるいかなる非侵襲的監視装置の性能を検査するためにで
も使用することができる。
【００４０】 本発明について、現在好ましい実施例であると考えられている実施例に関して
説明してきたが、本発明は、開示された実施例に限定されないことを理解するべ
きである。逆に、本発明は、添付の請求の主旨及び範囲内に含まれる様々な変形
及び等価なものを網羅することを意図している。
【００４１】 本明細書で引用するすべての出版物、特許及び特許出願は、個々の出版物、特
許又は特許出願について、その全体を援用すると特に及び個々に指示された場合
と同様に、全体的に本明細書に援用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 水置換補償したグロブリン、グルコース、尿素、クレアチニン、コレステロー
ル及びヒト血清に関する５００〜１３８０ｎｍからの吸光スペクトルを示す。
【図２】 ３２人の対象の指に関する５８５〜１１００ｎｍからの２０１３個の吸光スペ
クトルを示す。
【図３】 対象の指及び本発明による人工部材の水に関する吸光スペクトル（５８０〜１
１００ｎｍ）を示す。
【図４】 図３に示す対象の指及び人工部材に関する５８０〜１１００ｎｍからの吸光ス
ペクトル及び最初の２個のスペクトルの差を表す曲線を示す。
【図５】 指並びにピンクのスポンジ（ＳＣＯＴＣＨ ＢＲＩＧＨＴＴＭ）及び水を含む
本発明による人工部材の水に関する５８０〜１１００ｎｍからの吸光スペクトル
を示す。
【図６】 指並びに水及びゼラチンにポリスチレンの微小球、保存料としてアマランス及
び安息香酸ナトリウムを含む本発明の人工部材の水に関する５８０〜１１００ｎ
ｍからの吸光スペクトルを示す。
【図７】 指受容器に使用するように構成された本発明による人工部材の等角分解図であ
る。
【図８】 図７の部材の側面図である。
【図９】 指受容器に使用するように構成された本発明による人工部材の他の実施態様の
等角分解図である。
【図１０】 図９の部材の側面図である。
【図１１】 図９及び図１０の組立部材の側面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドゥレナン， ポール カナダ国 エヌ２ブイ １ピー５ オンタ リオ州， ウォータールー， メイビュー クレセント 303ビー (72)発明者 サムスーンダー， ジェームズ カナダ国 エヌ１ティー １エム７ オン タリオ州， ケンブリッジ， ヒルボルン アベニュー 40 (72)発明者 ポールチク， ロムアルド カナダ国 エヌ０ビー １エヌ０ オンタ リオ州， コネストーゴ， ゴルフ コー ス ロード 280 (72)発明者 コーシャル， アシュワニ カナダ国 エル５エム ５シー２ オンタ リオ州， ミッシソーガ， グレン エリ ン ドライブ 5272 (72)発明者 ベドナーズ， ブロニスロー カナダ国 エム８ワイ ２ティー９ オン タリオ州， トロント， ロイヤル ヨー ク ロード 832 (72)発明者 クータ， ジョン カナダ国 エル５エム ５ティー５ オン タリオ州， ミッシソーガ， キャッスル ブリッジ ドライブ 2830 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 AA02 BB12 EE01 EE02 EE11 EE12 HH01 HH02 HH06 JJ01 KK01 KK04 LL01 4C038 KK10 KL07 KM01 KX01 KY11

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 人体部分の吸光スペクトルを模倣し、血液検体のスペクトル
    成分を含む人工部材であって、光散乱及び反射材料を含み、１個又は複数個の室
    から成る室部を有する人工部材であって、非侵襲的監視装置に作動的に接続され
    る測定受容器に再現可能に受容されるように構成された部材。
  2. 【請求項２】 模倣される前記人体部分が指である、請求項１に記載の部材
    。
  3. 【請求項３】 １個の室がある、請求項１又は２に記載の部材。
  4. 【請求項４】 ２個の室がある、請求項１又は２に記載の部材。
  5. 【請求項５】 各々の室が、組織の光散乱特性を模倣するＯ−セルロース材
    料で充填される、請求項１、２、３又は４に記載の部材。
  6. 【請求項６】 各々の室が、アマランス及び安息香酸ナトリウムを含み、か
    つ組織の光散乱特性を模倣する光散乱及び反射粒子を保持するゲル材料で充填さ
    れる請求項１、２、３又は４に記載の部材。
  7. 【請求項７】 各々の室を充填する材料が流体を含まない、請求項６に記載
    の部材。
  8. 【請求項８】 反射粒子が、テフロン−ＰＴＦＥ、二酸化チタン（ＴｉＯ２ ）を含むか又はポリスチレンの微小球である、請求項６に記載の部材。
  9. 【請求項９】 光散乱及び反射材料がテフロン−ＰＴＦＥである、請求項１
    から８のいずれか一項に記載の部材。
  10. 【請求項１０】 再現可能に受容される前記部材の構成が、前記部材の他の
    表面を可逆的に付勢して前記測定受容器に接触させるべく、前記室部から延在す
    る安定部材を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の部材。
  11. 【請求項１１】 前記安定部材が図９に示されているものである、請求項１
    ０に記載の部材。
  12. 【請求項１２】 アルゴリズムを一のスペクトル機器から他のスペクトル機
    器に転送する方法であって、 請求項１に記載の部材のスペクトル応答を第一スペクトル機器で測定するステ
    ップと、 前記部材のスペクトル応答を第二スペクトル機器で測定するステップと、 前記第一機器及び前記第二機器からの測定値における差を決定するステップと
    、 いずれかの差を考慮するように前記機器のアルゴリズムを変更するステップと
    、 を含む方法。
  13. 【請求項１３】 前記部材で模倣される人体部分が指である、請求項１２に
    記載の方法。
  14. 【請求項１４】 １個の室がある、請求項１２又は１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 ２個の室がある、請求項１２又は１３に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 各々の室が、組織の光散乱特性を模倣するＯ−セルロース
    材料で充填される、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 各々の室が、アマランス及び安息香酸ナトリウムを含み、
    かつ組織の光散乱特性を模倣する光散乱及び反射粒子を保持するゲル材料で充填
    される、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 各々の室を充填する材料が流体を含まない、請求項１７に
    記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記反射粒子が、テフロン−ＰＴＦＥ、二酸化チタン（Ｔ
    ｉＯ２）を含むか又はポリスチレンの微小球である、請求項１７に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記光散乱及び反射材料がテフロン−ＰＴＦＥである、請
    求項１２から１９のいずれか一項に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 再現可能に受容される前記部材の構成が、前記部材の他の
    表面を可逆的に付勢して前記測定受容器に接触させるべく、前記室部から延在す
    る安定部材を含む、請求項１２から２０のいずれか一項に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記安定部材が図９に示すものである、請求項２１に記載
    の方法。
  23. 【請求項２３】 血液検体のスペクトル成分を含む人体部分の吸光スペクト
    ルを模倣する方法であって、光散乱及び反射材料と、１個又は複数個の室を含む
    室部と、測定受容器に再現可能に受容される部材構成とを含む部材を提供し；非
    侵襲的監視装置に作動的に接続される測定装置に部材を挿入し；前記装置で測定
    値を取得し；その結果と、前記部材が模倣しようとする対象の人体部分から取得
    したそれらとを比較することを含む方法。
  24. 【請求項２４】 前記部材で模倣される人体部分が指である、請求項２３に
    記載の方法。
  25. 【請求項２５】 １個の室がある、請求項２３又は２４に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 ２個の室がある、請求項２３又は２４に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 各々の室が、組織の光散乱特性を模倣するＯ−セルロース
    材料で充填される、請求項２３から２６のいずれか一項に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 各々の室が、アマランス及び安息香酸ナトリウムを含み、
    かつ組織の光散乱特性を模倣する光散乱及び反射粒子を保持するゲル材料で充填
    される、請求項２３から２６のいずれか一項に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 各々の室を充填する材料が流体を含まない、請求項２８に
    記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記反射粒子がテフロン−ＰＴＦＥ、二酸化チタン（Ｔｉ
    Ｏ２）を含むか又はポリスチレンの微小球である、請求項２８に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記光散乱及び反射材料がテフロン−ＰＴＦＥである、請
    求項２３から３０のいずれか一項に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 再現可能に受容される前記部材の構成が、前記部材の他の
    表面を可逆的に付勢して前記測定受容器に接触させるべく、前記室部から延在す
    る安定部材を含む、請求項２３から３１のいずれか一項に記載の方法。
  33. 【請求項３３】 前記安定部材が図９に示すものである、請求項３２に記載
    の方法。
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