JP2014183971A - グルコース濃度の定量法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】体に近赤外光を照射して生体組織からの拡散反射光あるいは透過光を受光して得られた信号から生体組織中のグルコース濃度を測定するにあたり、基準とするスペクトルからの変化スペクトルを、少なくとも水・グルコース・脂肪の各成分に対応する成分スペクトルを合成することにより再現してグルコース濃度を決定する。
【選択図】図1
Description
本実施形態において、皮膚組織の拡散反射スペクトルより皮膚組織中グルコース濃度変化(血糖値変化)の算出を行った。皮膚組織中グルコース濃度変化(血糖値変化)の算出は、実験開始時の測定スペクトルを基準とする差分スペクトルを計算し、この差分スペクトルを生ずる主要因である水、グルコース、脂肪の各成分単体のスペクトルを用いてカーブフィッティングを行う。
第1実施形態では散乱の影響を軽減するために、前述のように1400nmにおける吸光度での基準化を実測スペクトル及び各成分スペクトルに対して行った後に、カーブフィッティングを行った。しかし、1400nmでの基準化だけでは散乱影響を完全に除去できない事例も存在する。
第2実施形態においては前述のように最終差分スペクトルLSを用いて皮膚組織中のグルコース濃度変化を推定したが、この手法ではリアルタイムでのグルコース測定はできない。この問題を解決するのが本実施形態である。
Claims (8)
- 生体に近赤外光を照射して生体組織からの拡散反射光あるいは透過光を受光して得られた信号から生体組織中のグルコース濃度を測定するにあたり、基準とするスペクトルからの変化スペクトルを、少なくとも水・グルコース・脂肪の各成分に対応する成分スペクトルを合成することにより再現してグルコース濃度を決定することを特徴とするグルコース濃度の定量法。
- 水・グルコース・脂肪の成分スペクトルを表す指標として、各成分の特徴的な波長範囲1450±30nm、1600±30nm、1727±30nmから選択した特徴波長における吸光信号を利用することでグルコース濃度変化を演算する請求項1記載のグルコース濃度の定量法。
- 各成分スペクトルの特徴波長における吸光信号から正方行列を作成し、その逆行列からグルコース濃度変化を演算する請求項1または2記載のグルコース濃度の定量法。
- 散乱に起因するベースライン変動で生ずるスペクトルと脂肪の成分スペクトルとから仮想スペクトルを合成し、前記脂肪の成分スペクトルに代えて上記仮想スペクトルを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のグルコース濃度の定量法。
- 脂肪の特徴的な波長帯1727±30nmとベースライン変動により生ずるスペクトル変動の特徴的な波長範囲1650±30nmとから選択した特徴波長をもとに前記仮想スペクトルを合成することを特徴とする請求項4に記載のグルコース濃度の定量法。
- 脂肪の特徴波長と、ベースライン変動により生ずるスペクトル変動の特徴波長に対して長時間スムージングを行うことを特徴とする請求項4または5記載のグルコース濃度の定量法。
- 前記測定スペクトル及び前記成分スペクトルを1400±20nmから選択した波長で基準化していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のグルコース濃度の定量法。
- 近赤外光を出力する光源と、該光源から生体表面に照射した近赤外光の生体透過光もしくは生体反射光を分光の後に受光する受光部と、演算部と、該演算部で演算されたグルコース濃度を表示する表示部とからなり、上記演算部は前記受光部で得られた信号より請求項1〜7のいずれか1項に記載の定量法を用いてグルコース濃度を演算することを特徴とするグルコース濃度定量装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016035881A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | グルコース濃度の定量方法及びグルコース濃度測定装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08235242A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-09-13 | Jasco Corp | カーブフィッティング最適化方法 |
JPH11506207A (ja) * | 1996-02-02 | 1999-06-02 | インストゥルメンテイション メトリックス,インコーポレイテッド | 非侵襲性近赤外分光法における多重スペクトル分析のための方法および装置 |
JP2006512931A (ja) * | 2002-01-25 | 2006-04-20 | センシス メディカル インク | 組織の特性による組織検体の間接的な測定 |
JP2008049091A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 生体成分濃度測定方法 |
JP2011062335A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 血糖値モニタリング装置 |
JP2012021811A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Seiko Epson Corp | 濃度定量装置及び濃度定量方法並びにプログラム |
-
2013
- 2013-03-22 JP JP2013060697A patent/JP6116956B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08235242A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-09-13 | Jasco Corp | カーブフィッティング最適化方法 |
JPH11506207A (ja) * | 1996-02-02 | 1999-06-02 | インストゥルメンテイション メトリックス,インコーポレイテッド | 非侵襲性近赤外分光法における多重スペクトル分析のための方法および装置 |
JP2006512931A (ja) * | 2002-01-25 | 2006-04-20 | センシス メディカル インク | 組織の特性による組織検体の間接的な測定 |
JP2008049091A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 生体成分濃度測定方法 |
JP2011062335A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 血糖値モニタリング装置 |
JP2012021811A (ja) * | 2010-07-12 | 2012-02-02 | Seiko Epson Corp | 濃度定量装置及び濃度定量方法並びにプログラム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016035881A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | グルコース濃度の定量方法及びグルコース濃度測定装置 |
JPWO2016035881A1 (ja) * | 2014-09-05 | 2017-06-22 | パナソニックヘルスケアホールディングス株式会社 | グルコース濃度の定量方法及びグルコース濃度測定装置 |
US10506989B2 (en) | 2014-09-05 | 2019-12-17 | Phc Holdings Corporation | Method for quantifying glucose concentration and glucose concentration measurement device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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