JP2008523413A - 体液中の検体の測定に使用する透過分光システム - Google Patents
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Abstract
Description
実施例
次に図3aを参照すると、本発明の一実施形態(透過分光システム10)は、試薬と反応させた20%のヘマトクリットレベルを有する全血試料の全透過レベルを測定し、それぞれ異なる血液のグルコース濃度レベル、54、104、210、および422ミリグラム毎デシリットルのグルコース(「mg/dLグルコース」)を有していた。透過分光システム10は、実施形態では「本システム」と呼ばれる。光源12(図1a)からの白色光は、試料を通して透過された。500nmから940nmまで測定された全透過レベルは、各グルコース濃度レベルに対して図3aに示された。透過は、ヘモグロビンの吸収率により500から600nmまで、より低かった。赤血球(ヘマトクリット)によって拡散される光によって生じる透過損失は、500nmから940nmまでの透過に影響を与える。グルコース反応中の指標は、500から750nmの間を吸収し、したがって約750nmまでのグルコース濃度レベル間の分離があった。図3aに示すように、約750nm以上の波長では、全透過レベルの低下は赤血球による拡散による光損失のみによるものであり、それによって異なるグルコース濃度レベルを有する試料間の分離はほとんどなかった。
代替実施形態A
流体試料中の検体の濃度を測定するのに使用される全透過分光システムであって、
実質上光学的に透明な材料で構成された、分析される試料を受けるための試料細胞受け領域と、
光源と、
光源から光を受けるようになっており、実質的にコリメートされた光ビームで試料細胞受け領域を照らすようになっているコリメーティングレンズと、
第1の広がり角で試料を通して透過された通常のおよび散乱光を受けるようになっており、第1の受光角を有し、第1の広がり角より小さい第2の広がり角を有する光を出力する第1のレンズと、
第1のレンズから光を受けるようになっており、実質的にコリメートされた光ビームを出力するようになっている第2のレンズと、
第2のレンズによって出力された光を測定するようになっている検出器と
を備えたシステム。
代替実施形態B
流体試料は血液であり、試料細胞受け領域は、血液で再構成された場合に色彩反応を生じるようになっている溶血剤のない状態の乾燥試薬を含む、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態C
第1および第2のレンズはそれぞれ半球レンズである、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態D
第1のレンズは、0から約90度の第1の受光角を有する、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態E
第1のレンズは、70度より大きい第1の受光角角を有する、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態F
第1のレンズの第2の広がり角は約15から約40度である、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態G
第2のレンズに対する第1のレンズの直径の比は約1:2からである、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態H
光源は、約500から約940nmの波長を有する光を出力する、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態I
光源は発光ダイオードを備えている、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態J
光源は単色光を出力する、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態K
光源は白色光を出力する、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態L
検出器はシリコン検出器を備えている、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態M
流体は血液である、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態N
検体はグルコースである、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態O
第1のレンズは、試料を通して透過された通常光および散乱光の実質上全てを受ける、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態P
光源から特定の波長を選択するようになっているフィルタをさらに備えた、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態Q
結合レンズと、光を第2のレンズから検出器まで運ぶ光ファイバケーブルとをさらに備えた、代替実施形態Aのシステム。
代替実施形態R
第2のレンズによって出力された実質的にコリメートされた光ビームは、約5度未満の広がり角を有する、代替実施形態Aのシステム。
代替過程S
全透過分光システムで流体試料中の検体濃度を測定するのに使用する方法であって、
全透過分光システムの試料細胞受け領域中に分析される試料を受けるステップと、
光源を介して光ビームを出力するステップと、
光源から出力される光ビームを実質的にコリメートするステップと、
光源から出力され、実質的にコリメートされた光ビームで試料を照らすステップと、
第1のレンズで試料を通して透過される通常光および散乱光を集めるステップと、
第1のレンズで透過光の広がり角を小さくするステップと、
第2のレンズで小さい広がり角を有する光を受けるステップと、
第2のレンズで、受けた光を実質的にコリメートするステップと、
検出器で第2のレンズからの実質的にコリメートされた光を測定するステップと
を含む方法。
代替過程T
第1および第2のレンズはそれぞれ半球レンズである、代替過程Sの方法。
代替過程U
第1のレンズで小さくした広がり角は、約15から約40度である、代替過程Sの方法。
代替過程V
第2のレンズで受けた光は、第2のレンズから拡散する光の広がり角を約5度未満まで小さくする、代替過程Sの方法。
代替過程W
光源は約500から約940nmまでの波長を有する、代替過程Sの方法。
代替過程X
光源は単色光ビームを出力する、代替過程Sの方法。
代替過程Y
光源は白色光である、代替過程Sの方法。
代替過程Z
試料細胞受け領域が分析される所定量の試料を受けた時を決定するために検出器を監視するステップをさらに含む、代替過程Sの方法。
代替過程AA
試料細胞受け領域が、分析される所定量の試料を受けたことを決定した後に、流体試料中の検体濃度を測定するステップをさらに含む、代替過程Zの方法。
代替過程BB
全透過分光システムで流体試料を通して透過された光を測定する方法であって、
試料を実質的にコリメートされた光ビームで照らすステップと、
第1のレンズで試料を通して透過された通常光および散乱光を集めるステップと、
第1のレンズで透過光の広がり角を小さくするステップと、
広がり角を小さくした後に、第2のレンズで透過光を実質的にコリメートするステップと、
検出器で実質的にコリメートされた透過光を測定するステップと
を含む方法。
代替過程CC
第1および第2のレンズはそれぞれ半球レンズである、代替過程BBの方法。
代替過程DD
第1のレンズで小さくした広がり角は、約15から約40度である、代替過程BBの方法。
代替過程EE
第2のレンズで、受けた光を実質的にコリメートするステップは、第2のレンズで受けた光の広がり角を約5度未満まで小さくするステップを含む、代替過程BBの方法。
代替過程FF
さらに約500から約940nmの波長を有する光ビームを出力するようになっている光源を提供するステップをさらに含む、代替過程BBの方法。
代替過程GG
単色光ビームを備えた光ビームを出力するようになっている光源を提供するステップをさらに含む、代替過程BBの方法。
代替過程HH
白色光の光ビームを出力するようになっている光源を提供するステップをさらに含む、代替過程BBの方法。
代替過程II
通常光および散乱光を集めるステップは、試料を通して透過される通常光および散乱光の実質上全てを集めるステップを含む、代替過程BBの方法。
代替過程JJ
試料細胞受け領域が分析される所定量の試料を受けた時を決定する検出器を監視するステップをさらに含む、代替過程BBの方法。
代替過程KK
試料細胞受け領域が分析される所定量の試料を受けたことを決定した後に、流体試料中の検体濃度を測定するステップをさらに含む、代替過程JJの方法。
代替過程LL
試料を通して透過された通常光および散乱光を受けるようになっている第1のレンズと、第1のレンズから光を受けるようになっており実質的にコリメートされた光ビームを出力するようになっている第2のレンズと、光源と、試料細胞受け領域とを備えた全透過分光システムを使用して、流体試料中の検体濃度を測定する方法であって、
システムの試料細胞受け領域中で、色彩反応を生じるように試薬と試料を反応させるステップと、
システムの光源によって出力された実質的にコリメートされた近赤外線光ビームで試料を照らすステップと、
システムの検出器で試料を通して透過された近赤外線を測定するステップと、
システムの光源によって出力される実質的にコリメートされた可視光ビームで試料を照らすステップと、
検出器で試料を通して透過された可視光を測定するステップと、
試料を通して透過された測定した近赤外線に対する測定した可視光の比を測定するステップと
を含む方法。
代替過程MM
流体試料は血液である、代替過程LLの方法。
代替過程NN
検体はグルコースである、代替過程LLの方法。
代替過程OO
比を測定するステップは、血液試料中のヘマトクリットレベルによって生じる透過バイアスを分解するステップを含む、代替過程LLの方法。
代替過程PP
酵素は、テトラゾリウム指標で色を生じるメディエータと結合されたグルコース脱水素酵素である、代替過程LLの方法。
代替過程QQ
試料を通して透過された通常光および散乱光を受けるようになっている第1のレンズと、第1のレンズから光を受けるようになっており実質的にコリメートされた光ビームを出力するようになっている第2のレンズと、を備えた全透過分光システムを使用して、血液試料中のグルコース濃度を測定する方法であって、
試料細胞受け領域中で色彩反応を生じるように乾燥試薬と血液試料を反応させるステップと、
システムの光源によって出力された実質的にコリメートされた可視光ビームで試料を照らすステップと、
システムの検出器で試料を通して透過された可視光を測定するステップと、
光源によって出力される実質的にコリメートされた近赤外線光ビームで試料を照らすステップと、
検出器で試料を通して透過された近赤外線を測定するステップと、
血液試料のヘマトクリットレベルによって生じる透過バイアスを補正するステップと、
血液試料中のグルコース濃度を測定するステップと
を含む方法。
代替過程RR
補正するステップは、試料を通して透過される測定した可視光および測定した近赤外線の比を測定するステップを含む、代替過程QQの方法。
代替過程SS
補正するステップは、試料を通して透過される測定した可視光と測定した近赤外線の相関関係を測定し、可視光透過測定に相関補正を適用するステップを含む、代替方法QQの方法。
Claims (45)
- 流体試料中の検体の濃度を測定するのに使用される全透過分光システムであって、
実質上光学的に透明な材料で構成された、分析される試料を受けるための試料細胞受け領域と、
光源と、
前記光源から光を受けるようになっており、実質的にコリメートされた光ビームで前記試料細胞受け領域を照らすようになっているコリメーティングレンズと、
第1の広がり角で前記試料を通して透過された通常光および散乱光を受けるようになっており、第1の受光角を有する光を受け、前記第1の広がり角より小さい第2の広がり角を有する光を出力する第1のレンズと、
前記第1のレンズから光を受けるようになっており、実質的にコリメートされた光ビームを出力するようになっている第2のレンズと、
前記第2のレンズによって出力された光を測定するようになっている検出器と
を備えたシステム。 - 前記流体試料は血液であり、前記試料細胞受け領域は、血液で再構成された場合に色彩反応を生じるようになっている溶血剤のない状態の乾燥試薬を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1および第2のレンズはそれぞれ半球レンズである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のレンズは、0から約90度の第1の受光角を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のレンズは、70度より大きい第1の受光角を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のレンズの第2の広がり角は約15から約40度である、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2のレンズに対する前記第1のレンズの直径の比は約1:2である、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は、約500から約940nmの波長を有する光を出力する、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は発光ダイオードを備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は単色光を出力する、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は白色光を出力する、請求項1に記載のシステム。
- 前記検出器はシリコン検出器を備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記流体は血液である、請求項1に記載のシステム。
- 前記検体はグルコースである、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1のレンズは、前記試料を通して透過された通常光および散乱光の実質上全てを受ける、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源から特定の波長を選択するようになっているフィルタをさらに備えた、請求項1に記載のシステム。
- 結合レンズと、光を前記第2のレンズから前記検出器まで運ぶ光ファイバケーブルとをさらに備えた、請求項1に記載のシステム。
- 前記第2のレンズによって出力された実質的にコリメートされた光ビームは、約5度未満の広がり角を有する、請求項1に記載のシステム。
- 全透過分光システムで流体試料中の検体濃度を測定するのに使用する方法であって、
前記全透過分光システムの試料細胞受け領域中に分析される試料を受けるステップと、
光源を介して光ビームを出力するステップと、
前記光源から出力される前記光ビームを実質的にコリメートするステップと、
前記光源から出力され、実質的にコリメートされた光ビームで前記試料を照らすステップと、
第1のレンズで前記試料を通して透過される通常光および散乱光を集めるステップと、
前記第1のレンズで前記透過光の広がり角を小さくするステップと、
第2のレンズで小さい広がり角を有する光を受けるステップと、
前記第2のレンズで、受けた光を実質的にコリメートするステップと、
検出器で前記第2のレンズからの実質的にコリメートされた光を測定するステップと
を含む方法。 - 前記第1および第2のレンズはそれぞれ半球レンズである、請求項19に記載の方法。
- 前記第1のレンズで小さくした広がり角は、約15から約40度である、請求項19に記載の方法。
- 前記第2のレンズで受けた光は、前記第2のレンズから拡散する光の広がり角を約5度未満まで小さくする、請求項19に記載の方法。
- 前記光源は約500から約940nmまでの波長を有する、請求項19に記載の方法。
- 前記光源は単色光ビームを出力する、請求項19に記載の方法。
- 前記光源は白色光である、請求項19に記載の方法。
- 前記試料細胞受け領域が、分析される所定量の試料を受けた時を決定するために検出器を監視するステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記試料細胞受け領域が、分析される所定量の試料を受けたことを決定した後に、前記流体試料中の前記検体濃度を測定するステップをさらに含む、請求項26に記載の方法。
- 全透過分光システムで流体試料を通して透過された光を測定する方法であって、
前記試料を実質的にコリメートされた光ビームで照らすステップと、
第1のレンズで前記試料を通して透過された通常光および散乱光を集めるステップと、
前記第1のレンズで透過光の広がり角を小さくするステップと、
前記広がり角を小さくした後に、第2のレンズで前記透過光を実質的にコリメートするステップと、
検出器で前記実質的にコリメートされた透過光を測定するステップと
を含む方法。 - 前記第1および第2のレンズはそれぞれ半球レンズである、請求項28に記載の方法。
- 前記第1のレンズで小さくした広がり角は、約15から約40度である、請求項28に記載の方法。
- 前記第2のレンズで、受けた光を実質的にコリメートするステップは、前記第2のレンズで受けた光の前記広がり角を約5度未満まで小さくするステップを含む、請求項28に記載の方法。
- さらに約500から約940nmの波長を有する光ビームを出力するようになっている光源を提供するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
- 単色光ビームを備えた光ビームを出力するようになっている光源を提供するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
- 白色光の光ビームを出力するようになっている光源を提供するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
- 通常光および散乱光を集めるステップは、前記試料を通して透過される通常光および散乱光の実質上全てを集めるステップを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記試料細胞受け領域が分析される所定量の試料を受けた時を決定するようになっている検出器を監視するステップをさらに含む、請求項28に記載の方法。
- 前記試料細胞受け領域が分析される所定量の試料を受けたことを決定した後に、前記流体試料中の前記検体濃度を測定するステップをさらに含む、請求項36に記載の方法。
- 試料を通して透過された通常光および散乱光を受けるようになっている第1のレンズと、前記第1のレンズから光を受けるようになっており実質的にコリメートされた光ビームを出力するようになっている第2のレンズと、光源と、試料細胞受け領域とを備えた全透過分光システムを使用して、流体試料中の検体濃度を測定する方法であって、
前記システムの試料細胞受け領域中で、色彩反応を生じるように試薬と前記試料を反応させるステップと、
前記システムの前記光源によって出力された実質的にコリメートされた近赤外線光ビームで前記試料を照らすステップと、
前記システムの検出器で前記試料を通して透過された前記近赤外線を測定するステップと、
前記システムの前記光源によって出力される実質的にコリメートされた可視光ビームで前記試料を照らすステップと、
前記検出器で前記試料を通して透過された前記可視光を測定するステップと、
前記試料を通して透過された前記測定した近赤外線に対する前記測定した可視光の比を測定するステップと
を含む方法。 - 前記流体試料は血液である、請求項38に記載の方法。
- 前記検体はグルコースである、請求項38に記載の方法。
- 前記比を測定するステップは、前記血液試料中のヘマトクリットレベルによって生じる透過バイアスを分解するステップを含む、請求項38に記載の方法。
- 酵素は、テトラゾリウム指標で色を生じるメディエータと結合されたグルコース脱水素酵素である、請求項38に記載の方法。
- 試料を通して透過された通常光および散乱光を受けるようになっている第1のレンズと、前記第1のレンズから光を受けるようになっており実質的にコリメートされた光ビームを出力するようになっている第2のレンズと、を備えた全透過分光システムを使用して、血液試料中のグルコース濃度を測定する方法であって、
試料細胞受け領域中で色彩反応を生じるように乾燥試薬と前記血液試料を反応させるステップと、
前記システムの光源によって出力された実質的にコリメートされた可視光ビームで前記試料を照らすステップと、
前記システムの検出器で前記試料を通して透過された前記可視光を測定するステップと、
前記光源によって出力される実質的にコリメートされた近赤外線光ビームで前記試料を照らすステップと、
前記検出器で前記試料を通して透過された前記近赤外線を測定するステップと、
前記血液試料のヘマトクリットレベルによって生じる透過バイアスを補正するステップと、
前記血液試料中の前記グルコース濃度を決定するステップと
を含む方法。 - 補正するステップは、前記試料を通して透過される前記測定した可視光および前記測定した近赤外線の比を測定するステップを含む、請求項43に記載の方法。
- 補正するステップは、前記試料を通して透過される前記測定した可視光と前記測定した近赤外線の相関関係を測定し、前記可視光透過測定に前記相関補正を適用するステップを含む、請求項43に記載の方法。
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