JP6880024B2 - 物質を分析するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
−Guoら:「Noninvasive glucose detection in human skin−using wavelength modulated differential laser photothermal radiometry」,Biomedical Optics Express,Vol,3,2012,No.11,
−Uemuraら:「Non−invasive blood glucose measurement by Fourier transform infrared spectroscopic analysis through the mucous membrane of the lip:application of a chalcogenide optical fiber System」,Front Med Biol Eng.1999;9(2):137−153,
−Farahiら:「Pump probe photothermal spectroscopy using quantum cascade lasers」,J.Phys.D.Appl.Phys.2012及び
−M.Fujinamiら:「Highly sensitive detection of molecules at the liquid/liquid interface using total internal reflection−optical beam deflection based on photothermal spectroscopy」,Rev.Sei.Instrum.,Vol.74,Number 1(2003).
−(1)von Lilienfeld−Toal,H.Weidenmuller,M.Xhelaj,A.Mantele,W.A Novel Approach to Non−Invasive Glucose Measurement by Mid−Infrared Spectroscopy:The Combination of Quantum Cascade Lasers(QCL)and Photoacoustic Detection Vibrational Spectroscopy,38:209−215,2005.
−(2)Pleitez,M.von Lilienfeld−Toal,H.Mantele W.Infrared spectroscopic analysis of human interstitial fluid in vitro and in vivo using FT−IR spectroscopy and pulsed quantum cascade lasers(QCL):Establishing a new approach to non−invasive glucose measurement Spectrochimica acta.Part ‘A,Molecular and biomolecular spectroscopy,85:61−65,2012
−(3)Pleitez,M.ら In Vivo Noninvasive Monitoring of Glucose Concentration in Human Epidermis by Mid−Infrared Pulsed Photoacoustic Spectroscopy Analytical Chemistry,85:1013−1020,2013
−(4)Pleitez,M.Lieblein,T.Bauer,A.Hertzberg,0.von Lilienfeld−Toal,H.Mantele,W.Windowless ultrasound photoacoustic cell for in vivo mid−IR spectroscopy of human epidermis:Low interference by changes of air pressure,temperature,and humidity caused by skin contact opens the possibility for a non−invasive monitoring of glucose in the interstitial fluid Review of Scientific Instruments 84,2013
−(5)M.A.Pleitez Rafael,0.Hertzberg,A.Bauer,M.Seeger,T.Lieblein,H.von Lilienfeld−Toal,and W.Mantele.Photo−thermal deflectometry enhanced by total internal reflection enables non−invasive glucose monitoring in human epidermis.アナリスト、2014年11月.
−装置は、物質と直接に接触する、特に物質の表面の第1の部位と直接に接触する光学媒体を有し、
−励起伝送装置は、好ましくは、放出される励起ビームが光学媒体を透過して光学媒体の表面上の所定のポイントで再び光学媒体から抜け出るように配置され、
−装置は、測定ビーム、特に測定光ビームを放出するためのシステムを備え、このシステムは、放出される測定ビームが光学媒体へと透過するように配置され、好ましくは、動作時、測定ビーム及び励起ビームが光学媒体と物質の表面との界面で重なり合い、この界面で測定ビームが反射され、
−検出装置は、応答信号を形成する反射された測定ビームを受けるため及び/又は反射された測定ビームの偏向を直接的又は間接的に検出するための装置である、
ことが提供される。
−U.Werner,K.Giese,B.Sennhenn,K.Piamann,and K.Kolmel,「Measurement of the thermal diffusivity of human epidermis by studying thermal wave propagation,」Phys.Med.Biol.37(1),21−35(1992).
−A.M.Stoll,Heat Transfer in Biotechnology, Vol 4 of Ad−vances in Heat Transfer,J.P.Hartnett and T.Irvin,eds.(New York,Academic,1967),p117.
1つの実施形態では、物質の最上層からの応答信号を除去するために、最上層の測定値が他のより深い層と比較して多かれ少なかれ変化する場合に、前回の測定値と比較した測定値の変化を用いることができる。
−M.Bertolotti,G.L.Liakhou,R.Li Voti,S.Paolino, and C. Sibilia.Analysis of the photothermal deflection technique in the surface refection theme:Theory and Experiment.Journal of Applied Physics 83,966(1998)
測定光ビーム112を放出するための装置105、及び/又は、測定光ビーム112及び/又は応答信号SRを検出するための検出装置106は、光学媒体108に対して補助的態様で直接に又は調整装置を用いて機械的に接続され得る及び/又は1つ以上の光ファイバケーブル120を用いて光学媒体108に対して結合され得る。
−1つ又は複数の特定の励起波長を有する励起光ビームを前記身体の表面の第1の部位を通じて放出するステップと、
−機械的なチョッパとは異なる構成要素を用いて、特に励起光源の電子的起動、励起光源として使用される励起レーザの共振器のための調整装置、又は、可動ミラー装置、制御可能回折装置、ステッピングモータなどのモータに又はMEMSに結合されるシャッタ又はミラー装置、或いは、その透過率に関して制御可能なビーム経路内の層によって、1つ又は複数の周波数を有する励起光ビームを特に連続的に強度変調するステップと、
−身体外に位置される検出器を用いて、応答信号を時間分解態様で検出するステップであって、応答信号が身体内での励起光ビームの波長依存吸収の効果に起因するステップと、
を備える方法。
−特に物質表面の第1の部位と接触する光学媒体の表面の部位を通じて励起波長を有する励起光ビームを前記表面の第1の部位の下方に位置される物質のボリュームへと放出するステップと、
−光学的な高温測定法を用いて光学媒体の表面の第1の部位の温度を測定するステップと、
−励起光ビームの波長に応じた検出温度上昇に基づき物質を分析するステップと、
を備える態様1から4のいずれか1つに記載の方法。
励起光ビームの波長に応じて反射された測定光ビームの偏向を直接的に又は間接的に検出するステップと、
励起光ビームの波長に応じて測定光ビームの検出された偏向に基づいて物質を分析するステップと、
を備えることを特徴とする態様5に記載の方法。
M.Bertolotti,G.L.Liakhou,R.Li Voti,S.Paolino,and C.Sibilia.Analysis of the photothermal deflection technique win the surface refection theme:Theory and Experiment.Journal of Applied Physics 83,966(1998)
片持ち梁をサンプル上に直接に配置することができ、又は、片持ち梁を十分に薄い光学媒体上に配置することができ、この場合、光学媒体上には一方側にサンプルが配置され、反対側に片持ち梁が配置される。サンプル又は光学素子の熱膨張に起因して、片持ち梁は、変調されたポンプビームの吸収によって引き起こされる熱膨張により振動し始める。測定ビームは、片持ち梁の先端の上側へと反射されるとともに、振動に起因して、照射された波長及びサンプルの熱特性と変調周波数とに応じた大きさだけ偏向される。この偏向が検出される。
i.パルス列/二重変調
ii.振動ミラー
iii.MEMS干渉計
のためのシステムを有することを特徴とする態様16〜33のいずれか1つに記載の装置。
−光音響検出
−音叉や他の振動要素或いは開放QePASセルを伴う僅かに変更された光音響形態(Quartz−enhanced Photo−Acoustic Spectroscopy)を使用する光音響検出、
を備えてもよい。これらの方法は、表面上で圧力変動/振動を検出してそれらを測定されたビーム偏向に関して前述した態様で評価するために使用され得る。
100 励起伝送装置/励起光源
100a 放射体/伝送要素
101 物質
102 第1の部位
103 ボリューム
104 装置
105 装置
106 検出装置
107 処理装置/評価装置
107a メモリ
108 光学媒体
108a 表面部分
108b 表面部分
109 調整装置
110 部分面
111 部分面
112 測定ビーム/測定光ビーム
113 鏡面
114 鏡面
116 開口
117 開口
118 開口
119 コネクタ本体
120 光ファイバケーブル
121 支持体
122 ハウジング
123 身体
124 側
125 ベルト
126 指先
127 調整装置
128 撮像光学系
129 撮像光学系
130 光検出器/カメラ
131 データ処理装置
132 コントローラ
133 マイクロミラー
134 マイクロミラー
135 微小電気機械システム
136 偏向装置
137 制御装置
138 層
139 赤外線検出器
140 鏡
141 放物面鏡
142 141の開口
143 波長フィルタ
144 ロックインアンプ
145 応答信号の信号曲線(実線)
146 応答信号の信号曲線(破線)
147 制御・処理装置
148 波長範囲
BZA血糖値レベル表示
D検出結果
GF界面
SA励起ビーム
SR応答信号
Claims (27)
- 身体(101)内の物質を分析するための装置(10)であって、
−少なくとも1つの励起波長を有する少なくとも1つの励起光ビーム(SA)を生成し、少なくとも1つの励起光ビーム(SA)を前記身体(101)の表面の第1の部位(102)の下方に位置されるボリューム(103)へと放射するための励起伝送装置(100)と、
−動作時に前記身体の表面の前記第1の部位(102)と直接接触している光学媒体(108)と、
−応答信号(SR)を検出するための検出装置(106,139)であって、前記応答信号は前記身体内での前記励起光ビームの波長依存吸収の効果に起因するものであり、前記応答信号(SR)を検出することは、
・前記身体(101)の表面の前記第1の部位(102)と接触する前記光学媒体(108)の界面(GF)で少なくとも1回反射された後に、測定ビームを検出すること、
・前記光学媒体に接続され又は前記光学媒体に組み込まれる圧電素子を用いて、前記光学媒体の変形及び/又は密度変化を検出すること、または、
・温度センサを用いて温度を検出すること、を含む、
検出装置(106,139)と、
前記励起光ビーム(SA)の強度変調のための装置(104)と、
−前記検出された応答信号(SR)に基づいて前記物質を分析するための評価装置(107,147)と、
を有し、
前記分析するための装置は、前記励起光ビームの異なる変調周波数で得られた応答信号から、前記応答信号がもたらされる前記身体(101)の前記表面下の深さに応じて応答信号の強度分布を決定するように構成され、
前記表面下の深さに応じて前記応答信号の前記強度分布を決定するために、異なる変調周波数での測定結果が重み付けされて互いに組み合わされるものであり、
前記身体(101)の前記表面下の深さにわたって得られる前記強度分布から、特定の深さ又は深さ範囲の特定の波長範囲の前記励起光ビームを吸収する物質の物質密度が決定される、装置(10)。 - −前記装置は、前記測定ビーム(112)を放出するためのシステム(105)を備え、このシステム(105)は、放出される測定ビーム(112)が前記光学媒体(108)を透過するように配置され、
−前記検出装置(106)は、応答信号(SR)を形成する反射された測定ビーム(112)を受けるため及び反射された測定ビーム(112)の偏向を直接的又は間接的に検出するための装置である、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記励起伝送装置(100)は、特に1次元、2次元、又は、多次元の伝送要素アレイの形態を成す2つ以上の伝送要素(100a)を備える
ことを特徴とする請求項1から2のいずれか一項に記載の装置。 - 前記2つ以上の伝送要素(100a)はそれぞれ、それら自体の励起光ビームを生成して、前記第1の部位(102)の下方のボリュームに前記励起光ビームを放射する
ことを特徴とする請求項3に記載の装置。 - 前記2つ以上の伝送要素(100a)の前記励起光ビームの波長が異なる
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の装置。 - 前記励起伝送装置は、1次元、2次元、又は、多次元レーザアレイの形態を成す2つ以上のレーザを備える
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記励起伝送装置は、前記光学媒体(108)に対して直接的に又は調整装置(109)を用いて間接的に機械的に接続固定される
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。 - 強度変調のための前記装置(104)は、前記励起伝送装置(100)に電気的に接続されて前記励起伝送装置(100)を電気的に制御する電気変調装置を備える又は前記電気変調装置によって形成される
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。 - 強度変調のための前記装置(104)は、ビーム経路内に配置される少なくとも1つの制御されたミラー(133,134)を備える
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。 - 強度変調のための前記装置(104)は、ビーム経路(138)内に配置されてその透過性に関して制御可能である少なくとも1つの層を備える又はそのような層によって形成される
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。 - 前記身体の表面の前記第1の部位(102)と接触する光学媒体(108)の部位へと測定ビーム(112)を放出するための装置(105)が設けられる
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。 - 測定ビームを放出するための前記装置及び前記検出装置は、このビームが物質と接触する、前記身体(101)の表面の前記第1の部位(102)と接触する前記光学媒体(108)の界面(GF)で少なくとも1回反射された後に前記検出装置が時間依存応答信号として測定ビームを検出するように互いに位置合わせされる
ことを特徴とする請求項11に記載の装置。 - 測定ビームを放出するための前記装置及び前記検出装置は、前記光学媒体に直接に機械的に接続固定され又は光ファイバケーブル(120)によって前記光学媒体に結合される ことを特徴とする請求項11又は12に記載の装置。
- 前記光学媒体が撮像光学系(128,129)を支持し、又は、撮像光学系(128,129)が前記光学媒体に組み込まれる
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。 - 前記光学媒体の表面が互いの方へ傾けられる複数の部分面(110,111)を有し、これらの部分面で測定ビーム(112)が複数回反射される
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の装置。 - 測定ビーム(112)を反射するために前記光学媒体(108)中に又は前記光学媒体(108)上に1つ以上の反射面(113,114)が設けられる
ことを特徴とする請求項1から15のいずれか一項に記載の装置。 - 前記測定ビームの放出のための前記装置(105)及び前記検出装置(106)は、互いに対して又は共通の支持体(121)に対して直接に取り付けられる
ことを特徴とする請求項11から16のいずれか一項に記載の装置。 - 前記支持体(121)は、プリント回路基板、金属プレート、又は、プラスチックプレートによって形成される
ことを特徴とする請求項17に記載の装置。 - 前記励起伝送装置は、1つ以上のレーザ要素と、少なくとも1つのマイクロ光学部品と、付加的な変調要素とを備える集積半導体部品を有する
ことを特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載の装置。 - 前記変調要素は、前記半導体要素の残りの部分に対して移動できるとともにその位置に関して制御できる少なくとも1つの要素、特にミラーを備える
ことを特徴とする請求項19に記載の装置。 - 前記変調要素は、制御可能な放射透過性を伴う層を有する
ことを特徴とする請求項19に記載の装置。 - 前記変調要素は、前記1つ以上のレーザ要素の変調のための電子制御回路を備える
ことを特徴とする請求項19に記載の装置。 - 身体(101)内の物質を分析する方法であって、この方法では、
−光学媒体(108)が前記身体(101)の表面の前記第1の部位(102)で、前記身体(101)と直接接触し、
−励起伝送装置(100)を用いて、少なくとも1つの励起波長を有する少なくとも1つの励起光ビーム(SA)が、レーザ光源の複数のレーザ放射体の少なくとも部分的に同時の又は連続的な動作によって生成されるとともに、少なくとも1つの励起光ビーム(SA)が前記身体(101)の表面の第1の部位(102)の下方に位置されるボリューム(103)へと放射され、
−検出装置(106)を用いて応答信号(SR)が検出され、前記応答信号は前記身体内での前記励起光ビームの波長依存吸収の効果に起因するものであり、前記応答信号(SR)を検出することは、
・前記身体(101)の表面の前記第1の部位(102)と接触する前記光学媒体(108)の界面(GF)で少なくとも1回反射された後に、測定ビームを検出すること、
・前記光学媒体に接続され又は前記光学媒体に組み込まれる圧電素子を用いて、前記光学媒体の変形及び/又は密度変化を検出すること、または、
・温度センサを用いて温度を検出すること、を含み、
−前記物質は、前記検出された応答信号(SR)に基づいて分析されるものであり、
前記方法は、前記励起光ビームの異なる変調周波数で得られた応答信号から、前記応答信号がもたらされる前記身体(101)の前記表面下の深さに応じて応答信号の強度分布を決定すること、を含み、
前記表面下の深さに応じて前記応答信号の前記強度分布を決定するために、異なる変調周波数での測定結果が重み付けされて互いに組み合わされるものであり、
前記身体(101)の前記表面下の深さにわたって得られる前記強度分布から、特定の深さ又は深さ範囲の特定の波長範囲の前記励起光ビームを吸収する物質の物質密度が決定される、方法。 - 前記励起光ビームの複数の変調周波数が同時に使用されるときに、分析手続きを用いて、前記検出された信号がその周波数へと分解され、所望の周波数に対応する部分信号のみがフィルタにより除去される
ことを特徴とする請求項23に記載の方法。 - −放出された励起光ビーム(SA)は、前記光学媒体(108)を透過して前記光学媒体(108)の表面の所定のポイントから抜け出るように放射され、
−測定ビーム(112)を放出するための装置(105)を用いて、測定ビーム(112)が前記光学媒体(108)を透過するように生成され、
−前記応答信号(SR)を形成する反射された測定ビーム(112)が前記検出装置(106)を用いて測定され、
−及び、前記反射されたビームの偏向が直接的又は間接的に検出される、
ことを特徴とする請求項23又は24に記載の方法。 - 前記励起光ビームは第1の周波数で周期的に振幅変調され、前記第1の周波数に対する前記応答信号の周波数シフトが決定され、前記測定された物質の移動速度がドップラー効果に基づいて決定される
ことを特徴とする請求項23から25のいずれか一項に記載の方法。 - 前記身体内で同定される物質濃度に応じて、以下の1つ以上が実行される:
材料を患者の前記身体内へ送出するために投与装置が作動されること、音響信号又は視覚信号が出力されること、信号が無線接続を介して処理装置へ供給されること、
であることを特徴とする請求項23から26のいずれか一項に記載の方法。
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US4968144A (en) | 1989-03-09 | 1990-11-06 | Wayne State University | Single beam AC interferometer |
US5136172A (en) | 1989-08-16 | 1992-08-04 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for detecting photoacoustic signal |
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US5574283A (en) | 1990-06-27 | 1996-11-12 | Futrex, Inc. | Non-invasive near-infrared quantitative measurement instrument |
US5370114A (en) | 1992-03-12 | 1994-12-06 | Wong; Jacob Y. | Non-invasive blood chemistry measurement by stimulated infrared relaxation emission |
DE4231214C2 (de) | 1992-09-18 | 1994-12-08 | Kernforschungsz Karlsruhe | Photothermischer Sensor |
DE4446390C1 (de) * | 1994-12-23 | 1996-07-04 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Konzentration eines in einer Probe enthaltenen Analyten |
NO300346B1 (no) | 1995-04-05 | 1997-05-12 | Sinvent As | Foto-akustisk måleanordning |
CA2347482C (en) | 1998-10-13 | 2005-02-08 | Medoptix, Inc. | Infrared atr glucose measurement system |
US6424851B1 (en) | 1998-10-13 | 2002-07-23 | Medoptix, Inc. | Infrared ATR glucose measurement system (II) |
JP2000204904A (ja) | 1999-01-14 | 2000-07-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | アクティブダンパシ―ル |
JP3423892B2 (ja) | 1999-02-12 | 2003-07-07 | 花王株式会社 | 皮膚性状の評価キット |
EP1048265A1 (en) * | 1999-04-30 | 2000-11-02 | V.Lilienfeld-Toal, Hermann, Prof. Dr. med. | Apparatus and method for detecting a substance |
JP2003042948A (ja) | 2001-08-03 | 2003-02-13 | Univ Waseda | グルコース濃度測定装置 |
EP1335199A1 (en) | 2002-02-11 | 2003-08-13 | Bayer Corporation | Non-invasive system for the determination of analytes in body fluids |
EP1429136A1 (en) | 2002-02-21 | 2004-06-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for measuring biological information and method for measuring biological information |
EP1499231A4 (en) * | 2002-03-08 | 2007-09-26 | Sensys Medical Inc | COMPACT DEVICE FOR NONINVASIVE MEASUREMENT OF GLUCOSE BY NEAR-INFRARED SPECTROSCOPY |
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EP1528890A1 (en) * | 2002-08-14 | 2005-05-11 | Optiscan Biomedical Corporation | Device and method for in vitro determination of analyte concentrations within body fluids |
US8971362B2 (en) * | 2002-10-08 | 2015-03-03 | Infinera Corporation | Monitoring of a laser source with front and rear output photodetectors to determine frontal laser power and power changes over laser lifetime |
EP1464273B1 (en) | 2003-04-03 | 2006-11-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and device for measuring concentration of specific component |
JP4052461B2 (ja) | 2003-04-17 | 2008-02-27 | 長崎県 | 血糖値の非侵襲測定装置 |
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JP4511977B2 (ja) | 2005-03-04 | 2010-07-28 | 三井造船株式会社 | 光音響顕微鏡装置 |
US20060281982A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-14 | Diasense, Inc. | Method and apparatus for the non-invasive sensing of glucose in a human subject |
CN101263388A (zh) * | 2005-06-14 | 2008-09-10 | 道明资产公司 | 非侵入性检测人类受检体中葡萄糖的方法和设备 |
DE102005048807B3 (de) * | 2005-10-10 | 2006-11-16 | Johann Wolfgang Goethe-Universität | Vorrichtung für die qualitative und/oder quantitative Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten sowie ein Verfahren zur qualitativen und/oder quantitativen Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten |
JP2007242747A (ja) | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Fujifilm Corp | 波長可変レーザ装置および光断層画像化装置 |
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WO2009120600A2 (en) | 2008-03-25 | 2009-10-01 | The Curators Of The University Of Missouri | Method and system for non-invasive blood glucose detection utilizing spectral data of one or more components other than glucose |
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