JP5367598B2 - 血中濃度−時間曲線下面積を用いた血液中の測定対象成分の濃度変動の推定方法及び装置 - Google Patents
血中濃度−時間曲線下面積を用いた血液中の測定対象成分の濃度変動の推定方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5367598B2 JP5367598B2 JP2010009941A JP2010009941A JP5367598B2 JP 5367598 B2 JP5367598 B2 JP 5367598B2 JP 2010009941 A JP2010009941 A JP 2010009941A JP 2010009941 A JP2010009941 A JP 2010009941A JP 5367598 B2 JP5367598 B2 JP 5367598B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood
- concentration
- measurement
- target component
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims abstract description 261
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims abstract description 261
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 197
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 132
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 220
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 197
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims description 52
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 35
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims description 4
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 39
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 21
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 20
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 16
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 10
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 9
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 9
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 4
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 3
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N Pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N creatine Chemical compound NC(=[NH2+])N(C)CC([O-])=O CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N creatinine Chemical compound CN1CC(=O)NC1=N DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 2
- ZFXYFBGIUFBOJW-UHFFFAOYSA-N theophylline Chemical compound O=C1N(C)C(=O)N(C)C2=C1NC=N2 ZFXYFBGIUFBOJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CC(S(O)(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 241000208011 Digitalis Species 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 1
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 1
- 108010015776 Glucose oxidase Proteins 0.000 description 1
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N Uric Acid Chemical compound N1C(=O)NC(=O)C2=C1NC(=O)N2 LEHOTFFKMJEONL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N Uric acid Natural products N1C(=O)NC(=O)C2NC(=O)NC21 TVWHNULVHGKJHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002647 aminoglycoside antibiotic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 1
- 229960004676 antithrombotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000002763 arrhythmic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229960003624 creatine Drugs 0.000 description 1
- 239000006046 creatine Substances 0.000 description 1
- 229940109239 creatinine Drugs 0.000 description 1
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 229960002737 fructose Drugs 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 229960003082 galactose Drugs 0.000 description 1
- 229940116332 glucose oxidase Drugs 0.000 description 1
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 1
- 238000007446 glucose tolerance test Methods 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000003345 hyperglycaemic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003018 immunosuppressive agent Substances 0.000 description 1
- 229940125721 immunosuppressive agent Drugs 0.000 description 1
- 230000003914 insulin secretion Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 229960000448 lactic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000007410 oral glucose tolerance test Methods 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003910 polypeptide antibiotic agent Substances 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 229940107700 pyruvic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229960000278 theophylline Drugs 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229940116269 uric acid Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
- A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue
- A61B5/14507—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood
- A61B5/1451—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for interstitial fluid
- A61B5/14514—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration or pH-value ; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid or cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood for interstitial fluid using means for aiding extraction of interstitial fluid, e.g. microneedles or suction
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
(1)血液中の測定対象成分の濃度変動を推定する方法(以下、単に「推定方法」ともいう)であって、以下の工程を含む:
被験者の測定対象成分の量に関する初期値を取得する;
被験者の皮膚に形成された微細孔から第1抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第1収集部材に含まれる測定対象成分の量から、測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第1測定値として取得する;
被験者の皮膚に形成された微細孔から第2抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第2収集部材に含まれる測定対象成分の量から、測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第2測定値として取得する;
初期値、第1測定値及び第2測定値から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する;
(2)第2抽出期間は、第1抽出期間の終了後の期間である、(1)に記載の方法;
(3)推定工程は、
第1測定値から、第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値から、第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、(2)に記載の方法;
(4)第1抽出期間及び第2抽出期間は同時に開始され、第2抽出期間は第1抽出期間よりも長い、(1)に記載の方法;
(5)推定工程は、
第1測定値から第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値と第1測定値の差から、第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、(4)に記載の方法;
(6)測定対象成分はグルコースであり、測定対象成分の濃度変動パターンは血糖値の変動パターンである、(1)〜(5)のいずれかに記載の方法;
(7)血糖値の変動が、最大血糖値の推定、最大血糖値の到達時刻の推定、及び血糖値変動速度の各パラメータにより表現される、(6)に記載の方法;
(8)第1測定値が、第1抽出期間に抽出された組織液に含まれる、ナトリウムイオンの濃度によって補正された値であり、
第2測定値が、第2抽出期間に抽出された組織液に含まれる、ナトリウムイオンの濃度によって補正された値である、(1)〜(7)のいずれかに記載の方法;
(9)第1抽出期間及び第2抽出期間の少なくとも1つが、60分以上である、(1)〜(8)のいずれかに記載の方法;
(10)第1抽出期間及び第2抽出期間の合計が、120分以上である、(1)〜(9)のいずれかに記載の方法;
(11)第2抽出期間が、120分以上である、(1)〜(9)のいずれかに記載の方法;
(12)初期値が、被験者からの採血により取得された測定対象成分の血中濃度の値である、(1)〜(11)のいずれかに記載の方法;
(13)血液中の測定対象成分の濃度変動を推定する装置であって、以下を含む:
被験者の測定対象成分の量に関する初期値を入力するための入力部;
被験者の皮膚の微細孔を形成された部位に貼り付けられ、微細孔から第1抽出期間に抽出された組織液を保持するための第1収集部材;
被験者の皮膚の微細孔を形成された部位に貼り付けられ、微細孔から第2抽出期間に抽出された組織液を保持するための第2収集部材;
第1抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第1収集部材に含まれる測定対象成分の量と、第2抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第2収集部材に含まれる測定対象成分の量を測定するための測定部;及び
皮膚から取り外された第1収集部材に含まれる測定対象成分の量から、第1抽出期間における測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第1測定値として取得し、
皮膚から取り外された第2収集部材に含まれる測定対象成分の量から、第2抽出期間における測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第2測定値として取得し、
初期値、第1測定値及び第2測定値から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する解析部;
(14)第2抽出期間は、第1抽出期間の終了後の期間である、(13)に記載の装置;
(15)解析部は、
第1測定値から第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値から第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、(14)に記載の装置;
(16)第1抽出期間及び第2抽出期間は同時に開始され、第2抽出期間は第1抽出期間よりも長い、(13)に記載の装置;
(17)解析部は、
第1測定値から第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値から第1測定値を引いた値から、第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、(16)に記載の装置;
(18)測定対象成分はグルコースであり、測定対象成分の濃度変動パターンは血糖値の変動パターンである、(13)〜(17)のいずれかに記載の装置;
を提供する。
図1〜3に示されるように、穿刺具400は、減菌処理された微細針チップ500を装着して、当該微細針チップ500の微細針501を生体の表皮(被験者の皮膚600)に接触させることによって、被験者の皮膚600に組織液の抽出孔(微細孔601)を形成する装置である。微細針チップ500の微細針501は、穿刺具400により微細孔601を形成した場合に、当該微細孔601が皮膚600の表皮内にとどまり真皮までは到達しないような大きさを有する。図1に示されるように、穿刺具400は、筐体401と、この筐体401の表面に設けられたリリースボタン402と、筐体401の内部に設けられたアレイチャック403及びバネ部材404とを備えている。筐体401の下部401aには開口(図示せず)が形成されている。バネ部材404はアレイチャック403を穿刺方向に押し付ける機能を有する。アレイチャック403は下端に微細針チップ500を装着することができる。微細針チップ500の下面には、複数の微細針501が形成されている。また、穿刺具400は、アレイチャック403をバネ部材404の力に逆らって上方(反穿刺方向)に押し上げた状態で固定する固定機構(図示せず)を有しており、使用者(被験者)がリリースボタン402を押下することにより、当該固定機構によるアレイチャック403の固定が解除され、バネ部材404の力によって当該アレイチャック403が穿刺方向に移動するように構成されている。
抽出リザーバー300は、図4に示されるように、被験者の皮膚から抽出した組織液を保持可能な保水性(成分中に実質的にナトリウムイオンを含んでいない)を有するゲル301が支持部材302によって支持された構造を有する。本例におけるゲル301は、ポリビニルアルコールからなる。このゲル301は、抽出媒体としての純水を含有している。
次に本発明の測定原理について説明する。以下のステップ1〜3に従い本発明の測定原理を説明し、ステップ4において、具体的に得られた測定値(推定値)に基づいて血糖値の変動パターンについて説明する。
[ステップ1:血糖時間曲線下面積測定の手順]
<実験条件>
抽出溶媒: 塩化カリウム水溶液 80μL
抽出媒体: ポリビニルアルコールゲル
抽出形態: ゲルチャンバー
抽出部位数: 2部位
抽出面積: 5mm・10mm
抽出時間: 1時間及び2時間
検体数: 10人
グルコース測定方法: GOD蛍光吸光法
補正パラメータ測定方法: イオンクロマトグラフ
微細針アレイ形状: 微細針長さ=300μm、
微細針数=305本
穿刺速度: 6m/s
血糖測定方法: 前腕SMBG値を30分間隔で測定
血糖AUC測定方法: 前腕SMBG値より台形近似法で算出
1) 測定部位(2部位)に対して微細孔形成前処理を行う。
2) 抽出用リザーバーを各測定部位に配置し、組織液抽出を開始する。
3) 一定量の糖を経口負荷する。
4) 抽出開始から1時間経過後、一つ目の抽出用リザーバーを取り外し、分析物を測定
する。
5) 抽出開始から2時間経過後、二つ目の抽出用リザーバーを取り外し、分析物を測定する。
前述した条件により得られた、穿刺部位におけるグルコース透過率(PGlc)とナトリウムイオン抽出速度(JNa)との相関性を図5に示す。
ここでグルコース透過率(PGlc)は抽出部位におけるグルコースの透過性を表す指標であり、次の式(1)から算出される。
PGlc=MGlc/AUCBG・・・・・・(1)
AUCBGは前腕SMBG値を用いて台形近似法で算出した血糖時間曲線下面積を表す。また、MGlcは抽出されたグルコースの総量(質量)である。
JNa=MNa/T・・・・・・(2)
ここでMNaは抽出されたナトリウムイオンの総量(モル数)であり、Tは抽出時間である。皮下のナトリウムイオン濃度はほぼ一定であることから、ナトリウムイオン抽出速度は抽出部位の透過性のみを反映する指標となる。
PGlc(calc)=αJNa+β・・・・・・(3)
(抽出時間1時間:α =29.003 β = −1.4862)
(抽出時間2時間:α = 30.270 β = −1.2667)
が成立する。
predictedAUCBG=MGlc/PGlc(calc)
=MGlc/(αJNa+β)・・・・・・(4)
式(4)を用いて得られた推定血糖時間曲線下面積(predictedAUCBG)と、血糖値から得られたAUCBGの相関性を図6に示す。
血糖時間曲線下面積1時間値(AUCBG(0−60))とは、抽出時間1時間における血糖値の時間積分値である。したがって、血糖時間曲線下面積1時間値(AUCBG(0−60))を抽出時間(本実施形態では「1(h)」)で割った値は、その時間における平均血糖値(BGaverage (0〜1h))に対応する。よって、この値は測定開始後30分の血糖値(BG30min)と相関関係にあることが推察される。
AUCBG(0−60)/1=BGaverage (0〜1h)
≒BG30min・・・・・・(5)
AUCBG(60−120)/1=BGaverage (1〜2h) ≒BG90min・・・・・・(6)
このステップ3が本発明の推定方法を特徴付けるステップである。
血糖値の推移が、測定開始後0分から60分にわたって直線的であったと仮定すると、時刻tにおける血糖値BGは定数A、Bを用いて式(7.1)のように表される。ここで、採血測定により得られた血糖0分値BGS0minと、推定血糖時間曲線下面積1時間値(predicted AUCBG(0−60))から得られた血糖30分値BG30min値と、式(7.1)とから、式(7.2)及び式(7.3)を得る。この2式から得られる定数A、B及びt=60分を、(7.1)式に代入した式(7.4)から血糖60分値BG60minを得ることができる。
BGS0min=A・0+B ・・・・・・(7.2)
BG30min=A・30+B ・・・・・・(7.3)
BG60min=(BG30min−BGS0min)/30・60+BGS0min ・・・・・・(7.4)
BG=C・t+D ・・・・・・ (8.1)
BG60min=C・60+D ・・・・・・ (8.2)
BG90min=C・90+D ・・・・・・ (8.3)
BG120min=〔(BG90min−BG60min)/(90−60)・120〕+BG60min−〔(BG90min−BG60min)/(90−60)・60〕・・・・・・(8.4)
上述の方法により、測定開始後30分間隔で推定した推定血糖値を用いて、血糖変動パターンを推定する。この結果を、図10〜12に示す。図10において、実線は本発明法による推定血糖値であり、破線は30分間各で採血した血糖値である。血糖変動パターンの違いが顕著な3例を、図10〜12に示す。
ついで、穿刺から抽出リザーバーの貼付、抽出リザーバーの測定対象物の測定、具体的な計算について、2つのケース(ケース1及びケース2)にしたがって説明する。
図13はケース1のフローチャートである。このケース1は、抽出リザーバーを途中で張り替えて測定する場合である。
JNa=C(NaCl)・V(μL)・10-6/T
Vはゲル及び回収液の液量の総和、Tは図14の状態における抽出時間である。
MGlc=C(Glc)・V(μL)・10-3
以上の測定から得られたJNaとMGlcを用いて、式(4)により、predictedAUCBGを算出することができる。
装置Aの模式図を、図17に示す。この装置Aは、導入部48、測定部41、グルコース濃度測定用電極42、ナトリウムイオン濃度測定用電極43、解析部44、記憶部45、入力部47及び表示部46を有している。
この装置Bでは、図18に示されるように、皮膚からの分析物の抽出を終了したゲル301を備えた抽出リザーバー(収集部材)300を専用の回収カートリッジ50にセットする。この回収カートリッジ50は、箱形状のカートリッジ本体51からなっており、カートリッジ本体51の対向する壁面の一方に回収液の流入口52が形成されており、他方には回収液の流出口53が形成されている。収集部材300は、カートリッジ本体51の一面に形成された開口54からゲル301が当該カートリッジ本体51内部に突出するように、回収カートリッジ50にセットされる。
この装置Cで用いられる測定器100は、図21〜23に示されるように表示部1と、記憶部2と、解析部3と、電源4と、センサチップ200及び収集部材300を設置するためのセット部である設置部5と、この設置部5に設置されたセンサチップ200に接続される電気回路6と、ユーザ(被験者)が装置Cを操作するための操作ボタン7と、タイマー部8と、入力部(図示せず)を備えている。
図28はケース2のフローチャートである。このケース2は、最初に2つの抽出リザーバーを皮膚に貼り付けておき、途中、所定時間経過後に一方の抽出リザーバーを取り外す場合である。
ケース2においても、まず通常の方法に従い、採血により測定対象成分の量に関する初期値、すなわち血中グルコース濃度を得る(ステップS20)。
2 記録部
3 解析部
4 電源
5 設置部
6 電気回路
6a グルコース濃度測定用回路
6b ナトリウムイオン濃度測定用回路
7 操作ボタン
8 タイマー部
100 測定装置(生体内成分測定装置)
200 センサチップ
201 基板
202 グルコース濃度測定用電極
203 ナトリウムイオン濃度測定用電極
300 収集部材(抽出リザーバー)
301 ゲル
302 支持部材
303 粘着層
304 剥離紙
400 穿刺具
500 微細針チップ
501 微細針
600 皮膚
601 微細孔
Claims (18)
- 血液中の測定対象成分の濃度変動を推定する方法であって、以下の工程を含む:
被験者の測定対象成分の量に関する初期値を取得する;
被験者の皮膚に形成された微細孔から第1抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第1収集部材に含まれる測定対象成分の量から、測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第1測定値として取得する;
被験者の皮膚に形成された微細孔から第2抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第2収集部材に含まれる測定対象成分の量から、測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第2測定値として取得する;
初期値、第1測定値及び第2測定値から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する。 - 第2抽出期間は、第1抽出期間の終了後の期間である、請求項1に記載の方法。
- 推定工程は、
第1測定値から、第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値から、第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、請求項2に記載の方法。 - 第1抽出期間及び第2抽出期間は同時に開始され、第2抽出期間は第1抽出期間よりも長い、請求項1に記載の方法。
- 推定工程は、
第1測定値から第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値と第1測定値の差から、第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、請求項4に記載の方法。 - 測定対象成分はグルコースであり、測定対象成分の濃度変動パターンは血糖値の変動パターンである、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 血糖値の変動が、最大血糖値の推定、最大血糖値の到達時刻の推定、及び血糖値変動速度の各パラメータにより表現される、請求項6に記載の方法。
- 第1測定値が、第1抽出期間に抽出された組織液に含まれる、ナトリウムイオンの濃度によって補正された値であり、
第2測定値が、第2抽出期間に抽出された組織液に含まれる、ナトリウムイオンの濃度によって補正された値である、
請求項1〜7のいずれかに記載の方法。 - 第1抽出期間及び第2抽出期間の少なくとも1つが、60分以上である、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 第1抽出期間及び第2抽出期間の合計が、120分以上である、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 第2抽出期間が、120分以上である、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 初期値が、被験者からの採血により取得された測定対象成分の血中濃度の値である、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- 血液中の測定対象成分の濃度変動を推定する装置であって、以下を含む:
被験者の測定対象成分の量に関する初期値を入力するための入力部;
被験者の皮膚の微細孔を形成された部位に貼り付けられ、微細孔から第1抽出期間に抽出された組織液を保持するための第1収集部材;
被験者の皮膚の微細孔を形成された部位に貼り付けられ、微細孔から第2抽出期間に抽出された組織液を保持するための第2収集部材;
第1抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第1収集部材に含まれる測定対象成分の量と、第2抽出期間に抽出された組織液を保持しており、皮膚から取り外された第2収集部材に含まれる測定対象成分の量を測定するための測定部;及び
皮膚から取り外された第1収集部材に含まれる測定対象成分の量から、第1抽出期間における測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第1測定値として取得し、
皮膚から取り外された第2収集部材に含まれる測定対象成分の量から、第2抽出期間における測定対象成分の血中濃度−時間曲線下面積の値を第2測定値として取得し、
初期値、第1測定値及び第2測定値から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する解析部。 - 第2抽出期間は、第1抽出期間の終了後の期間である、請求項13に記載の装置。
- 解析部は、
第1測定値から第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値から第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、請求項14に記載の装置。 - 第1抽出期間及び第2抽出期間は同時に開始され、第2抽出期間は第1抽出期間よりも長い、請求項13に記載の装置。
- 解析部は、
第1測定値から第1時点における測定対象成分の第1血中濃度を取得し、
第2測定値から第1測定値を引いた値から、第2時点における測定対象成分の第2血中濃度を取得し、
初期値、第1血中濃度及び第2血中濃度から、血液中の測定対象成分の濃度変動パターンを推定する、請求項16に記載の装置。 - 測定対象成分はグルコースであり、測定対象成分の濃度変動パターンは血糖値の変動パターンである、請求項13〜17のいずれかに記載の装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010009941A JP5367598B2 (ja) | 2009-03-30 | 2010-01-20 | 血中濃度−時間曲線下面積を用いた血液中の測定対象成分の濃度変動の推定方法及び装置 |
| CN201010134068.0A CN101852796B (zh) | 2009-03-30 | 2010-03-10 | 推测血液中的测定对象成分的浓度变动的装置 |
| EP10158110A EP2238891A1 (en) | 2009-03-30 | 2010-03-29 | Prediction method of concentration fluctuation of measurement target components in blood using area under blood concentration time curve, and device therefor |
| US12/748,990 US20100249564A1 (en) | 2009-03-30 | 2010-03-29 | Prediction method of concentration fluctuation of measurement target components in blood using area under blood concentration time curve, and device therefor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009083209 | 2009-03-30 | ||
| JP2009083209 | 2009-03-30 | ||
| JP2010009941A JP5367598B2 (ja) | 2009-03-30 | 2010-01-20 | 血中濃度−時間曲線下面積を用いた血液中の測定対象成分の濃度変動の推定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010256330A JP2010256330A (ja) | 2010-11-11 |
| JP5367598B2 true JP5367598B2 (ja) | 2013-12-11 |
Family
ID=42289147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010009941A Expired - Fee Related JP5367598B2 (ja) | 2009-03-30 | 2010-01-20 | 血中濃度−時間曲線下面積を用いた血液中の測定対象成分の濃度変動の推定方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100249564A1 (ja) |
| EP (1) | EP2238891A1 (ja) |
| JP (1) | JP5367598B2 (ja) |
| CN (1) | CN101852796B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5792517B2 (ja) * | 2011-06-02 | 2015-10-14 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | ストレスの評価方法 |
| JP5815362B2 (ja) * | 2011-10-17 | 2015-11-17 | シスメックス株式会社 | 耐糖能分析装置、耐糖能分析システム及びコンピュータプログラム |
| JP6096608B2 (ja) * | 2012-06-22 | 2017-03-15 | シスメックス株式会社 | 生体内成分濃度推定方法および生体内成分濃度推定装置 |
| CN116453669B (zh) * | 2023-06-14 | 2023-08-25 | 武汉大学中南医院 | 一种基于大数据的护理预测方法及装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389549A (en) * | 1987-05-29 | 1995-02-14 | Toa Medical Electronics Co., Ltd. | Method for classifying leukocytes and a reagent used therefor |
| US5001067A (en) * | 1989-09-18 | 1991-03-19 | Nova Biomedical Corporation | Determining the concentration of water soluble species in biological fluid |
| EP1016433A1 (en) | 1994-06-24 | 2000-07-05 | Cygnus, Inc. | Iontophoteric sampling device and method |
| US6240306B1 (en) * | 1995-08-09 | 2001-05-29 | Rio Grande Medical Technologies, Inc. | Method and apparatus for non-invasive blood analyte measurement with fluid compartment equilibration |
| JP3783808B2 (ja) * | 1997-05-19 | 2006-06-07 | シスメックス株式会社 | 白血球分類計数用試薬 |
| CN1206004C (zh) * | 1997-12-11 | 2005-06-15 | 阿尔扎有限公司 | 增强透皮物剂流量的装置 |
| US20040171980A1 (en) * | 1998-12-18 | 2004-09-02 | Sontra Medical, Inc. | Method and apparatus for enhancement of transdermal transport |
| AUPR044000A0 (en) * | 2000-09-28 | 2000-10-26 | Norwood Abbey Ltd | Diagnostic device |
| US20040162678A1 (en) * | 2001-08-13 | 2004-08-19 | Donald Hetzel | Method of screening for disorders of glucose metabolism |
| EP1702561B1 (en) * | 2002-03-22 | 2011-05-04 | Animas Technologies LLC | Improving performance for an analyte monitoring device |
| CN2783321Y (zh) * | 2002-09-19 | 2006-05-24 | 王湘生 | 一种无创血糖监测的装置 |
| US20050203001A1 (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Emisphere Technologies, Inc. | Oral insulin therapies and protocol |
| JP2005218855A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-08-18 | Sysmex Corp | 経皮的分析物抽出キット、経皮的分析物抽出装置、血糖値測定装置、経皮的分析物抽出方法及び血糖値測定方法 |
| JP2007127422A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-24 | Toray Ind Inc | 被検物質の測定方法 |
| WO2007070586A2 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Bayer Healthcare Llc | Dual transdermal analyte sensor assembly and methods of using the same |
| JP4916748B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2012-04-18 | シスメックス株式会社 | 分析装置および分析方法 |
| JP4987527B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2012-07-25 | シスメックス株式会社 | 皮膚透過率測定方法、成分濃度分析方法、皮膚透過率測定装置および成分濃度分析装置 |
| DK1972270T3 (da) * | 2007-03-23 | 2011-01-24 | Hoffmann La Roche | Fremgangsmåde og glucoseovervågningssystem til overvågning af individuelt metabolisk respons |
-
2010
- 2010-01-20 JP JP2010009941A patent/JP5367598B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-03-10 CN CN201010134068.0A patent/CN101852796B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-03-29 EP EP10158110A patent/EP2238891A1/en not_active Withdrawn
- 2010-03-29 US US12/748,990 patent/US20100249564A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20100249564A1 (en) | 2010-09-30 |
| CN101852796B (zh) | 2014-12-03 |
| JP2010256330A (ja) | 2010-11-11 |
| CN101852796A (zh) | 2010-10-06 |
| EP2238891A1 (en) | 2010-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5470010B2 (ja) | 生体内成分測定方法および生体内成分測定装置 | |
| JP5350382B2 (ja) | 生体内成分測定方法、生体内成分測定のためのデータ処理方法、および、生体内成分測定装置 | |
| JP4817692B2 (ja) | 分析装置 | |
| CN109199400B (zh) | 基于微针阵列的血糖电化学传感器 | |
| US6594514B2 (en) | Device for monitoring of physiological analytes | |
| US8046043B2 (en) | Extraction device, analyzer, extraction method, and analysis method | |
| JP2006527020A (ja) | 体液を抽出してその体液中の分析物を監視するためのシステム | |
| JP5367598B2 (ja) | 血中濃度−時間曲線下面積を用いた血液中の測定対象成分の濃度変動の推定方法及び装置 | |
| JP2007152108A (ja) | 連続的生体内診断のための一体化されたセンサー配列を備えた選択的に剥き出し可能なミニチュアプローブ | |
| JP2000254112A (ja) | 穿刺針兼用バイオセンサ及びこれを用いた測定装置 | |
| JP2000254112A5 (ja) | ||
| BR102022004984A2 (pt) | Medidor de glicemia sem perfuração por iontoforese reversa | |
| WO2006077750A1 (ja) | 分析装置および分析物抽出カートリッジ | |
| JP4248283B2 (ja) | 経皮的分析物測定システムおよび経皮的分析物測定方法 | |
| US20170059505A1 (en) | Method and apparatus for analyzing concentration state of measurement target component in blood | |
| JP4340463B2 (ja) | 経皮的分析物測定システムおよび経皮的分析物測定装置 | |
| TR2022018633A2 (tr) | Şeker ve ateş ölçümü yapabi̇len akilli ayak gi̇ysi̇si̇ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130116 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130509 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130521 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130612 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130903 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130911 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5367598 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |