JPS62858A - 呼気・尿中代謝物同時測定装置 - Google Patents
呼気・尿中代謝物同時測定装置Info
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- JPS62858A JPS62858A JP61035153A JP3515386A JPS62858A JP S62858 A JPS62858 A JP S62858A JP 61035153 A JP61035153 A JP 61035153A JP 3515386 A JP3515386 A JP 3515386A JP S62858 A JPS62858 A JP S62858A
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- A61B5/14507—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue specially adapted for measuring characteristics of body fluids other than blood
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- A61B5/20—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons for measuring urological functions restricted to the evaluation of the urinary system
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、生体代謝物測定装置に係り、特に呼気中およ
び尿中の代謝物を同時に計測して診断および代謝機能の
解明を行なうことに対して有効な情報を取得するのに好
適な非観血の呼気：尿中代謝物同時測定装置に関する。
び尿中の代謝物を同時に計測して診断および代謝機能の
解明を行なうことに対して有効な情報を取得するのに好
適な非観血の呼気：尿中代謝物同時測定装置に関する。
人体において健康診断や代謝機能の解明を行なう手段と
して代謝物計測がある。試料としては血液がもっとも一
般的に用いられているが、血液採取は被験者に負担がか
かり、同一検体に対する連続測定ができないという大き
な欠点がある。そこで人間が自然に体外に排泄する尿、
呼気、けい皮ガスを試料として非観血的に代謝物を計測
すると被験者に対する負担を軽減できる。しかし人体の
代謝機能は極めて複雑であるところから、より明確な診
断、より適切な治療、および代謝機能の解明に対しては
単独の情報だけではなく、複数の情報を総合して判断す
ることが重要である。
して代謝物計測がある。試料としては血液がもっとも一
般的に用いられているが、血液採取は被験者に負担がか
かり、同一検体に対する連続測定ができないという大き
な欠点がある。そこで人間が自然に体外に排泄する尿、
呼気、けい皮ガスを試料として非観血的に代謝物を計測
すると被験者に対する負担を軽減できる。しかし人体の
代謝機能は極めて複雑であるところから、より明確な診
断、より適切な治療、および代謝機能の解明に対しては
単独の情報だけではなく、複数の情報を総合して判断す
ることが重要である。
従来、尿に関しては各種蛋白、糖類、ビタミン類など多
くの尿中成分が測定され、実際の臨床検査にも用いられ
ている。これに関しては、「広範囲血液・尿化学検査」
日本臨休、４０巻・臨時増刊２日本臨休社、１９８２に
記載されている。
くの尿中成分が測定され、実際の臨床検査にも用いられ
ている。これに関しては、「広範囲血液・尿化学検査」
日本臨休、４０巻・臨時増刊２日本臨休社、１９８２に
記載されている。
呼気中代謝物に対してはその量が極めて微量（ｐｐｂレ
ベルまたはそれ以下）であり、測定が困難であるところ
から、呼気中に含まれる有機物の検出を試みた例がわず
かにある程度である。これについては、クロトシンスキ
ー、ビー；ガブリエール、ジ；オニール、エイチアンド
クラウディオ、エム、ピー、ニー、ジェー、クロマトグ
フサイエンス（Ｋ ｒｏｔ、ｏｓｚｙｎＳｋｉ、 Ｂ
、 ； Ｇａｂｒｉｅｌ、 Ｇ 、 ；○’ Ｎｅ１ｌ
ｌ、Ｈ，ａｎｄ Ｃ１ａｕｄｉｏ、 Ｍ、 Ｐ、 Ａ、
Ｊ 。
ベルまたはそれ以下）であり、測定が困難であるところ
から、呼気中に含まれる有機物の検出を試みた例がわず
かにある程度である。これについては、クロトシンスキ
ー、ビー；ガブリエール、ジ；オニール、エイチアンド
クラウディオ、エム、ピー、ニー、ジェー、クロマトグ
フサイエンス（Ｋ ｒｏｔ、ｏｓｚｙｎＳｋｉ、 Ｂ
、 ； Ｇａｂｒｉｅｌ、 Ｇ 、 ；○’ Ｎｅ１ｌ
ｌ、Ｈ，ａｎｄ Ｃ１ａｕｄｉｏ、 Ｍ、 Ｐ、 Ａ、
Ｊ 。
Ｃｈｒｏｍａｔ、ｏｇｒ、 Ｓｃｉ、 ） １９７７
、 １５．２３９に記載されている６ 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の非観血的代謝物測定法は以上のように各々単独で
なされており、特に呼気中代謝物検出が困難なところか
ら、尿中代謝物と呼気中代謝物検出が同時−に測定した
例はなかった。したがって、複数の情報を取得して、非
観血的により明確な診断、より適切な治療を行なうため
の基礎となる尿に関する代謝と呼気に関する代謝の関連
を検討することはできなかった。
、 １５．２３９に記載されている６ 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の非観血的代謝物測定法は以上のように各々単独で
なされており、特に呼気中代謝物検出が困難なところか
ら、尿中代謝物と呼気中代謝物検出が同時−に測定した
例はなかった。したがって、複数の情報を取得して、非
観血的により明確な診断、より適切な治療を行なうため
の基礎となる尿に関する代謝と呼気に関する代謝の関連
を検討することはできなかった。
本発明の目的は呼気中代謝物と尿中代謝物を同時に測定
して、異なった代謝径路からの代謝物情報を得るための
呼気・尿中代謝物同時測定装置を得ることにある。
して、異なった代謝径路からの代謝物情報を得るための
呼気・尿中代謝物同時測定装置を得ることにある。
本発明の他の目的は、呼気中代謝物と尿中代謝物との相
関関係に基づいて被験者の異常を検出することを可能に
する呼気・尿中代謝物同時測定装置を得ることにある。
関関係に基づいて被験者の異常を検出することを可能に
する呼気・尿中代謝物同時測定装置を得ることにある。
上記目的を達成するために、本発明においては呼気中に
含まれる代謝物を測定するため呼気測定手段と、この呼
気が採取されるときに採取された尿中に含まれる代謝物
を測定するための尿測定手段と呼気測定手段により検出
された呼気中の代謝物データと尿測定手段により検出さ
れた尿中の代謝物データから呼気中の代謝物と尿中の代
謝物の相関関係を抽出する相関関係抽出手段を設けたこ
と、さらには、被験者の呼気中に含まれる代謝物を測定
するための呼気測定手段と、この呼気が採取される時点
で採取された被験者の尿中に含まれる代謝物を測定する
ための尿測定手段と、呼気中に含まれる代謝物と尿中に
含まれる代謝物の関係を示すデータを記憶する記憶手段
と、呼気測定手段により検出された呼気中の代謝物デー
タと尿測定手段により検出された尿中の代謝物データの
関係と、前記記憶手段に記憶された呼気中代謝物と尿中
代謝物との関係を示すデータとを比較して被験者の異常
を検出し得るようにする手段を設けたものである。
含まれる代謝物を測定するため呼気測定手段と、この呼
気が採取されるときに採取された尿中に含まれる代謝物
を測定するための尿測定手段と呼気測定手段により検出
された呼気中の代謝物データと尿測定手段により検出さ
れた尿中の代謝物データから呼気中の代謝物と尿中の代
謝物の相関関係を抽出する相関関係抽出手段を設けたこ
と、さらには、被験者の呼気中に含まれる代謝物を測定
するための呼気測定手段と、この呼気が採取される時点
で採取された被験者の尿中に含まれる代謝物を測定する
ための尿測定手段と、呼気中に含まれる代謝物と尿中に
含まれる代謝物の関係を示すデータを記憶する記憶手段
と、呼気測定手段により検出された呼気中の代謝物デー
タと尿測定手段により検出された尿中の代謝物データの
関係と、前記記憶手段に記憶された呼気中代謝物と尿中
代謝物との関係を示すデータとを比較して被験者の異常
を検出し得るようにする手段を設けたものである。
上記の呼気測定手段としては呼気試料ガスを大気圧下で
イオン化するイオン源と、その内部にマスフィルタ及び
イオンコレクタの配置された高真空部と、該イオン源と
高真空部の間に配置された中間圧力部を有する大気圧イ
オン化質料分析計から構成したものが、微量の代謝物を
測定するために有効である。
イオン化するイオン源と、その内部にマスフィルタ及び
イオンコレクタの配置された高真空部と、該イオン源と
高真空部の間に配置された中間圧力部を有する大気圧イ
オン化質料分析計から構成したものが、微量の代謝物を
測定するために有効である。
本発明では呼気中代謝物と尿中代謝物とを検出し、呼気
中代謝物と尿中代謝物との相関関係を抽ごとが出来るよ
うになる。又呼気中代謝物と尿中代謝物との相関関係を
記憶しておき、被験者の呼気中代謝物データと尿中代謝
物データとの関係を上記の相関関係データと比較するこ
とによって被験者の異常を検出することを可能にするこ
とができる。
中代謝物と尿中代謝物との相関関係を抽ごとが出来るよ
うになる。又呼気中代謝物と尿中代謝物との相関関係を
記憶しておき、被験者の呼気中代謝物データと尿中代謝
物データとの関係を上記の相関関係データと比較するこ
とによって被験者の異常を検出することを可能にするこ
とができる。
以下本発明を図を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す呼気・尿中代謝物同時
測定装置を示すものである０図において、大気圧イオン
化質料分析計１と液体クロマトグラフ２がインターフェ
イス３を介して計算機システム４に接続されている呼気
・尿中代謝物同時測定装置が示されている。大気圧イオ
ン化質料分析計１によって呼気中の微量代謝物が測定さ
れ液体クロマトグラフ２によって尿中の代謝物が測定さ
れる０次に大気圧イオン化質料分析計１の構成を示す、
呼気を採取するためのマウスピースまたは試料採取容器
５が設けられる。オンラインで呼気を採取するためには
マウスピースが使用され、オフラインで採取する場合は
呼気を入れた袋が試料採取容器５に取付けられる。試料
採取容器５で採取された呼気は直接又は呼気試料濃縮装
置６を介してイオン源８に伝達される。呼気試料濃縮装
置６は例えばその内部に呼気中の代謝物を吸着する吸着
材を有し２代謝物の濃度が高くなった時点で吸着材を加
熱して代謝物を放出するように構成される。イオンｇ８
でイオン化されたものは中間圧力部９を経て高真空部で
ある分析部１０内に導入され、四重極マスフィルタ１１
でイオンは質料分離され、イオンコレクタ１４に伝達さ
れ呼気中の代謝物が測定される。コレクタ１４で得られ
た代謝物に比例するイオン電流は増巾器１５を経てイオ
タフェイス３に伝達される。中間圧力部９及び高真空部
１−０はそれぞれ真空ポンプにより所定の圧力に維持さ
れる。
測定装置を示すものである０図において、大気圧イオン
化質料分析計１と液体クロマトグラフ２がインターフェ
イス３を介して計算機システム４に接続されている呼気
・尿中代謝物同時測定装置が示されている。大気圧イオ
ン化質料分析計１によって呼気中の微量代謝物が測定さ
れ液体クロマトグラフ２によって尿中の代謝物が測定さ
れる０次に大気圧イオン化質料分析計１の構成を示す、
呼気を採取するためのマウスピースまたは試料採取容器
５が設けられる。オンラインで呼気を採取するためには
マウスピースが使用され、オフラインで採取する場合は
呼気を入れた袋が試料採取容器５に取付けられる。試料
採取容器５で採取された呼気は直接又は呼気試料濃縮装
置６を介してイオン源８に伝達される。呼気試料濃縮装
置６は例えばその内部に呼気中の代謝物を吸着する吸着
材を有し２代謝物の濃度が高くなった時点で吸着材を加
熱して代謝物を放出するように構成される。イオンｇ８
でイオン化されたものは中間圧力部９を経て高真空部で
ある分析部１０内に導入され、四重極マスフィルタ１１
でイオンは質料分離され、イオンコレクタ１４に伝達さ
れ呼気中の代謝物が測定される。コレクタ１４で得られ
た代謝物に比例するイオン電流は増巾器１５を経てイオ
タフェイス３に伝達される。中間圧力部９及び高真空部
１−０はそれぞれ真空ポンプにより所定の圧力に維持さ
れる。
尿中の代謝物を検出する液体クロマトグラフ２の構成を
示す、尿試料採取容器１６からの尿試料は直接又は尿試
料濃縮装置１７を介して液体クロマトグラフ分離カラム
１８に送られ、分離カラム１８を通ったものは液体クロ
マトグラフ検出器１９に伝達されて尿中の代謝物が検出
される。この検出器１９の出力はインタフェイス３に伝
達される。
示す、尿試料採取容器１６からの尿試料は直接又は尿試
料濃縮装置１７を介して液体クロマトグラフ分離カラム
１８に送られ、分離カラム１８を通ったものは液体クロ
マトグラフ検出器１９に伝達されて尿中の代謝物が検出
される。この検出器１９の出力はインタフェイス３に伝
達される。
このように構成したものにおいては、同一被験者から同
時に採取した呼気と尿を試料とし、呼気は大気圧イオン
化質量分析計１で分析され、尿は液体クロマトグラフ２
で分析される。大気圧イオン化質量分析計１はガス状試
料に対して極めて高感度（ｐｐｔレベル）であり、呼気
中に含まれている微量の揮発性代謝物の検出が可能であ
る。液体クロマトグラフ２は尿中に含まれている不揮発
性の高分子量代謝物の検出が可能である。大気圧イオン
化質量分析計１には呼気試料採取または呼気試料をイオ
ン源８に送出するための呼気試料採取装置または呼気試
料導入装置５が結合されている。被験者の吐いた呼気試
料を直接イオン源８に送出されるオンライン的な試料採
取の場合はマウスピースとイオン源８が試料導入管によ
って結合されている。また、被験者と装置が距離的に離
れているオフライン的な試料採取の場合は呼気試料採取
容器（プラスチックの袋など）が装着されるようになっ
ている。同様に尿試料の場合も液体クロマトグラフ２に
尿試料採取装置または尿試料導入装置１６が結合されて
いる。この呼気または尿の採取装置ないしは導入装置に
は微量試料が装置への導入管または採取容器内壁に吸着
してしまうのを防ぐ目的で温度可変の加熱手段７が設け
られている。また大気圧イオン化質量分析計および液体
クロマトグラフでも測定できないような超微量代謝物測
定のために装置への導入管途中に試料濃縮手段６，１７
が設けられている。
時に採取した呼気と尿を試料とし、呼気は大気圧イオン
化質量分析計１で分析され、尿は液体クロマトグラフ２
で分析される。大気圧イオン化質量分析計１はガス状試
料に対して極めて高感度（ｐｐｔレベル）であり、呼気
中に含まれている微量の揮発性代謝物の検出が可能であ
る。液体クロマトグラフ２は尿中に含まれている不揮発
性の高分子量代謝物の検出が可能である。大気圧イオン
化質量分析計１には呼気試料採取または呼気試料をイオ
ン源８に送出するための呼気試料採取装置または呼気試
料導入装置５が結合されている。被験者の吐いた呼気試
料を直接イオン源８に送出されるオンライン的な試料採
取の場合はマウスピースとイオン源８が試料導入管によ
って結合されている。また、被験者と装置が距離的に離
れているオフライン的な試料採取の場合は呼気試料採取
容器（プラスチックの袋など）が装着されるようになっ
ている。同様に尿試料の場合も液体クロマトグラフ２に
尿試料採取装置または尿試料導入装置１６が結合されて
いる。この呼気または尿の採取装置ないしは導入装置に
は微量試料が装置への導入管または採取容器内壁に吸着
してしまうのを防ぐ目的で温度可変の加熱手段７が設け
られている。また大気圧イオン化質量分析計および液体
クロマトグラフでも測定できないような超微量代謝物測
定のために装置への導入管途中に試料濃縮手段６，１７
が設けられている。
このように構成されたものにおいて、大気圧イオン化質
量分析計１および液体クロマトグラフ２は各々計算機シ
ステム４で制御されている。この計算機システム４の役
割を第２図に示すフローチャートで説明する。まずステ
ップ２０で被験者ｉの呼気試料と尿試料が各々大気圧イ
オン化質量分析計１と液体クロマトグラフ２で計算機シ
ステム４の制御のもとで測定される。測定されたデータ
はステップ２１においてオンラインで計算機システム４
にインタフェース３を介して収集される。
量分析計１および液体クロマトグラフ２は各々計算機シ
ステム４で制御されている。この計算機システム４の役
割を第２図に示すフローチャートで説明する。まずステ
ップ２０で被験者ｉの呼気試料と尿試料が各々大気圧イ
オン化質量分析計１と液体クロマトグラフ２で計算機シ
ステム４の制御のもとで測定される。測定されたデータ
はステップ２１においてオンラインで計算機システム４
にインタフェース３を介して収集される。
次にステップ２２において、この収集された被験者ｉの
呼気データから呼気中代謝物ｊの量（ＢＩＪ）を決定す
る。同様に尿中代謝物にの量（Ｕｉｍ）を決定する０次
にステップ２３で呼気試料データ単独および尿試料デー
タ単独だけでは得られない知見を見い出すために計算機
システム４で呼気中代謝物ｊと尿中代謝物にの相関関係
がチェック（相関係数γＪｋの算出）される。
呼気データから呼気中代謝物ｊの量（ＢＩＪ）を決定す
る。同様に尿中代謝物にの量（Ｕｉｍ）を決定する０次
にステップ２３で呼気試料データ単独および尿試料デー
タ単独だけでは得られない知見を見い出すために計算機
システム４で呼気中代謝物ｊと尿中代謝物にの相関関係
がチェック（相関係数γＪｋの算出）される。
相関係数γ３には次式で算出される。
ただし
１−１１＝１
実際大気圧イオン化質量分析計１から得られる呼気スペ
クトル中にはピークが数百本検出され（ｊの値が数百に
なる）、また液体クロマトグラフから得られる尿スペク
トル中にも数百本のピークが存在する（ｋの値が数百に
なる）。したがってこれら数多くのピーク間の相関を調
べることは計算機なしでは極めて困難で、まして被験者
ｉの数が増加してくるとほとんど不可能である。ステッ
プ２４で、このようにして計算機システム４で求められ
た呼気中代謝物ｊと尿中代謝物にの相関の程度が表示さ
れ、また時に相関の強いものを抽出して散布図Ｒ（ｊ
ｋ）としてディスプレー装置２５に画面表示するなどの
処理が行なわれる。
クトル中にはピークが数百本検出され（ｊの値が数百に
なる）、また液体クロマトグラフから得られる尿スペク
トル中にも数百本のピークが存在する（ｋの値が数百に
なる）。したがってこれら数多くのピーク間の相関を調
べることは計算機なしでは極めて困難で、まして被験者
ｉの数が増加してくるとほとんど不可能である。ステッ
プ２４で、このようにして計算機システム４で求められ
た呼気中代謝物ｊと尿中代謝物にの相関の程度が表示さ
れ、また時に相関の強いものを抽出して散布図Ｒ（ｊ
ｋ）としてディスプレー装置２５に画面表示するなどの
処理が行なわれる。
本実施−例では次の効果が得られる０本実施例の一構成
要素である大気圧イオン化質量分析計１で人間の呼気を
分析すると微量代謝物であるアセトン（呼気中濃度数１
０ＰＰｂ〜数１００ ｐｐｂ）が検出される。第２図は
健常者（通常の健康診断で異常がないと糖尿病被験者の
呼気中アセトン濃度を示したものである。糖尿病被験者
の呼気中アセトン濃度は健常者に比較して高くなってい
る。これは糖尿病の場合は体内の糖質の不足により脂質
の分解が活性化され、その結果として血中のケトン体濃
度が上昇し、このケトン体のうちの揮発性。
要素である大気圧イオン化質量分析計１で人間の呼気を
分析すると微量代謝物であるアセトン（呼気中濃度数１
０ＰＰｂ〜数１００ ｐｐｂ）が検出される。第２図は
健常者（通常の健康診断で異常がないと糖尿病被験者の
呼気中アセトン濃度を示したものである。糖尿病被験者
の呼気中アセトン濃度は健常者に比較して高くなってい
る。これは糖尿病の場合は体内の糖質の不足により脂質
の分解が活性化され、その結果として血中のケトン体濃
度が上昇し、このケトン体のうちの揮発性。
物質であるアセトンが肺において呼気中に含まれてくる
ものである。このように本実施例の一構成要素である大
気圧イオン化質量分析計１により、わざわざ血液を採取
しなくても非観血的に被験者に負担をかけずに糖尿病の
診断が行なえる可能性がある。しかし、第３図において
健常者の中にも呼気中アセトン濃度が軽病糖尿病被験者
と同程度になっている例が見られる。この例は本実施例
で対象とした全健常者の約ｌＯ％に達し、これは医学的
には大きな値である。より正確な診断を行なうためには
この例を糖尿病と区別する必要がある。
ものである。このように本実施例の一構成要素である大
気圧イオン化質量分析計１により、わざわざ血液を採取
しなくても非観血的に被験者に負担をかけずに糖尿病の
診断が行なえる可能性がある。しかし、第３図において
健常者の中にも呼気中アセトン濃度が軽病糖尿病被験者
と同程度になっている例が見られる。この例は本実施例
で対象とした全健常者の約ｌＯ％に達し、これは医学的
には大きな値である。より正確な診断を行なうためには
この例を糖尿病と区別する必要がある。
そこでこの例に該当する被験者の尿中代謝物を液体クロ
マトグラフ２で測定し、同時に呼気中アセトンを大気圧
イオン化質量分析計で測定し、呼気中アセトンと尿中代
謝物の相関を計算機システム４で調べたところ次の結果
が得られた。すなわち健常者であっても呼気中アセトン
濃度が高い場合は尿中のカテコールアミン（アドレナリ
ン、ノルアドレナリン）が増加している（第４図および
第５図参照）、また糖尿病被験者に対して同様の測定を
行なうと呼気中アセトンと尿中カテコールアミンとの相
関はとれていない、この結果から、健常者であっても呼
気中にアセトン濃度の高い例と糖尿病の例を非観血的に
識別できる可能性が生じ、診断に対して大きな効果があ
る。
マトグラフ２で測定し、同時に呼気中アセトンを大気圧
イオン化質量分析計で測定し、呼気中アセトンと尿中代
謝物の相関を計算機システム４で調べたところ次の結果
が得られた。すなわち健常者であっても呼気中アセトン
濃度が高い場合は尿中のカテコールアミン（アドレナリ
ン、ノルアドレナリン）が増加している（第４図および
第５図参照）、また糖尿病被験者に対して同様の測定を
行なうと呼気中アセトンと尿中カテコールアミンとの相
関はとれていない、この結果から、健常者であっても呼
気中にアセトン濃度の高い例と糖尿病の例を非観血的に
識別できる可能性が生じ、診断に対して大きな効果があ
る。
さらに本結果における重要な事項は健常者であっても呼
気中アセトン量を増加（食事、疲労などの影響は除去し
である）させる原因としてカテコールアミンが関係して
いるという新事実の発見である。この尿中カテコールア
ミンと呼気中アセトンの関連を検討した例は従来報告さ
れておらず。
気中アセトン量を増加（食事、疲労などの影響は除去し
である）させる原因としてカテコールアミンが関係して
いるという新事実の発見である。この尿中カテコールア
ミンと呼気中アセトンの関連を検討した例は従来報告さ
れておらず。
本実施例によってはじめてわかったことである。
カテコールアミンは緊張状態において副腎より分秘され
、心臓の動脈硬化を起こさせる一原因となる物質である
が、通常は一過性である。しかし、第３図、第４図およ
び第５図に示される健常者であっても呼気中アセトン量
が多い例は約−年間の長期間測定によっても常に呼気中
アセトンが多かった例であり、このように長期間にわた
ってカテコールアミンが多く分泌され続けることは心臓
疾患に対する一原因となることが予想される。したがっ
て、健常者に対して定期的に本測定を実施するならば、
本測定は心臓疾患に対する予防医学手段となり得る６通
常、健常者は血液測定を嫌う傾向が強いが１本実施例で
は被験者に対する負担が血液測定に比べて少ないので検
査が受は易くなる。
、心臓の動脈硬化を起こさせる一原因となる物質である
が、通常は一過性である。しかし、第３図、第４図およ
び第５図に示される健常者であっても呼気中アセトン量
が多い例は約−年間の長期間測定によっても常に呼気中
アセトンが多かった例であり、このように長期間にわた
ってカテコールアミンが多く分泌され続けることは心臓
疾患に対する一原因となることが予想される。したがっ
て、健常者に対して定期的に本測定を実施するならば、
本測定は心臓疾患に対する予防医学手段となり得る６通
常、健常者は血液測定を嫌う傾向が強いが１本実施例で
は被験者に対する負担が血液測定に比べて少ないので検
査が受は易くなる。
以上述べたように本実施例では呼気中アセトンと尿中ア
ドレナリン、およびノルアドレナリンの強い相関関係を
把握することができるが、さらに種々の状態の被験者を
測定することにより、多くの物質量の関係を把握するこ
とが可能となる１本発明の第１の効果はまず新知見を医
学分野に提供することにあるが、実際の診断においても
次の効果がある。
ドレナリン、およびノルアドレナリンの強い相関関係を
把握することができるが、さらに種々の状態の被験者を
測定することにより、多くの物質量の関係を把握するこ
とが可能となる１本発明の第１の効果はまず新知見を医
学分野に提供することにあるが、実際の診断においても
次の効果がある。
実際の診断に使う場合の装置を第１図の構成図及び第６
図のフローチャートにより説明する。
図のフローチャートにより説明する。
ステップ２７で示すように第４図、第５図のような新知
見のデータは標準データＲ（Ｊｈ）として第１図のデー
タファイル２６に保管されている。
見のデータは標準データＲ（Ｊｈ）として第１図のデー
タファイル２６に保管されている。
次にステップ２８で被験者（患者）ａの呼気試料と尿試
料が測定され、ステップ２８で呼気データと尿データが
収集され、ステップ３０で呼気中代謝物ｊの量ＢａＪｙ
Ｕａｋ）が正常値であるか異常値であるかを知るために
第１図のデータファイル２６に保管されている標準デー
タＲ（ａｋ）と測定されたデータ（ＢａＪｔＵａｍ）の
比較が行なわれる。これは例えばステップ３１において
標準データＲ（−ｉｉｃ）を散布図として表示装置２５
に画面として表示し、その画面上に測定されたデータ（
Ｂ−ａ ａ ｅ Ｕ ａ ｋ）をプロットして表示する
ことも可能である。このようにすると標準データに対し
て患者のデータがどの程度であるかが明瞭に把握できる
。医師はこのデータをもとに診断および治療方法の決定
を行なうことができる。
料が測定され、ステップ２８で呼気データと尿データが
収集され、ステップ３０で呼気中代謝物ｊの量ＢａＪｙ
Ｕａｋ）が正常値であるか異常値であるかを知るために
第１図のデータファイル２６に保管されている標準デー
タＲ（ａｋ）と測定されたデータ（ＢａＪｔＵａｍ）の
比較が行なわれる。これは例えばステップ３１において
標準データＲ（−ｉｉｃ）を散布図として表示装置２５
に画面として表示し、その画面上に測定されたデータ（
Ｂ−ａ ａ ｅ Ｕ ａ ｋ）をプロットして表示する
ことも可能である。このようにすると標準データに対し
て患者のデータがどの程度であるかが明瞭に把握できる
。医師はこのデータをもとに診断および治療方法の決定
を行なうことができる。
以上の実施例においては呼気中の代謝物を測定する装置
として大気圧イオン化質料分析計を用いたが、ガスクロ
マトグラフを用いて呼気中の揮発性代謝物を測定するこ
とも可能である。ガスクロマトグラフは感度は悪いが装
置の価格が低減される。又、尿中の代謝物の測定装置と
してはガスクロマトグラフ又は呼気中代謝物を測定する
のと同様の大気圧イオン化質料分析計により尿中の揮発
性物質を測定することも可能である。
として大気圧イオン化質料分析計を用いたが、ガスクロ
マトグラフを用いて呼気中の揮発性代謝物を測定するこ
とも可能である。ガスクロマトグラフは感度は悪いが装
置の価格が低減される。又、尿中の代謝物の測定装置と
してはガスクロマトグラフ又は呼気中代謝物を測定する
のと同様の大気圧イオン化質料分析計により尿中の揮発
性物質を測定することも可能である。
以上の実施例の他の呼気および尿中代謝物測定に対する
構成要素としてガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−
ＭＳ）を用いることも可能である。
構成要素としてガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−
ＭＳ）を用いることも可能である。
また尿中代謝物測定に対する構成要素として電気泳動装
置を用いることも可能である。
置を用いることも可能である。
以上述べたように本発明によれば尿中代謝物と呼気中代
謝物が同時に測定され、各々の代謝物の関連性を比較検
討できるので、従来では知られていなかった代謝に関す
る新らしい現象を知ることができる。さらに本発明は非
観血的な測定装置であるために、被験者に負担をかける
ことがない。
謝物が同時に測定され、各々の代謝物の関連性を比較検
討できるので、従来では知られていなかった代謝に関す
る新らしい現象を知ることができる。さらに本発明は非
観血的な測定装置であるために、被験者に負担をかける
ことがない。
したがって、従来の血液検査に比較して糖尿病。
心臓病などの各種疾病における診断、治療に対してきめ
細かい検査が可能となる。
細かい検査が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す呼気・尿中代謝物同時
測定装置の概略構成図、第２図は第１図における計算機
システム４の動作の一例を示すフローチャート、第３図
は健常者と糖尿病被検者の呼気中アセトン濃度の関係を
示すグラフ、第４図および第５図は呼気中アセトンと尿
中代謝物であるアドレナリンとノルアドレナリンの関係
をそれぞれ示すグラフ、第６図は第１図における計算機
システム４の動作の他の例を示すフローチャートである
。 １・・・大気圧イオン化質料分析計、２・・・液体クロ
マトグラフ、３・・・インターフェイス、４・・・計算
機システム、５・・・マウスピースまたは試料採取容器
。 ６・・・呼気試料濃縮装置、７・・・加熱ヒータ、８・
・・イオン源、中間圧力部、１０・・・分析部、１４・
・・イオンコレクタ、１６・・・尿試料採取容器、１７
・・・尿試料濃縮装置、１８・・・液体クロマト分離カ
ラム。 １９・・・液体クロマトグラフ検出器１９．２５・・・
ディスプレー装置、２６・・・データファイル。
測定装置の概略構成図、第２図は第１図における計算機
システム４の動作の一例を示すフローチャート、第３図
は健常者と糖尿病被検者の呼気中アセトン濃度の関係を
示すグラフ、第４図および第５図は呼気中アセトンと尿
中代謝物であるアドレナリンとノルアドレナリンの関係
をそれぞれ示すグラフ、第６図は第１図における計算機
システム４の動作の他の例を示すフローチャートである
。 １・・・大気圧イオン化質料分析計、２・・・液体クロ
マトグラフ、３・・・インターフェイス、４・・・計算
機システム、５・・・マウスピースまたは試料採取容器
。 ６・・・呼気試料濃縮装置、７・・・加熱ヒータ、８・
・・イオン源、中間圧力部、１０・・・分析部、１４・
・・イオンコレクタ、１６・・・尿試料採取容器、１７
・・・尿試料濃縮装置、１８・・・液体クロマト分離カ
ラム。 １９・・・液体クロマトグラフ検出器１９．２５・・・
ディスプレー装置、２６・・・データファイル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、呼気中に含まれる代謝物を測定するための呼気測定
手段と、該呼気が採取された時の尿中に含まれる代謝物
を測定するための尿測定手段と、呼気測定手段により検
出された呼気中の代謝物データと尿測定手段により検出
された尿中の代謝物データから呼気中の代謝物と尿中の
代謝物の相関関係を抽出する相関関係抽出手段とからな
る呼気・尿中代謝物同時測定装置。 ２、上記呼気測定手段は、呼気試料ガスを大気圧下でイ
オン化するイオン源と、その内部にマスフィルタ及びイ
オンコレクタの配置された高真空部と、該イオン源と高
真空部の間に配置された中間圧力部を有する大気圧イオ
ン化質料分析計からなる特許請求の範囲第１項記載の呼
気・尿中代謝物同時測定装置。 ３、上記尿測定手段は液体クロマトグラフである特許請
求の範囲第１項記載の呼気・尿中代謝物同時測定装置。 ４、上記呼気測定手段は、呼気試料ガスを濃縮する試料
濃縮手段を有する、特許請求の範囲第１項記載の呼気・
尿中代謝物同時測定装置。 ５、被験者の呼気中に含まれる代謝物を測定するための
呼気測定手段と、該呼気が採取された時点で採取された
被験者の尿中に含まれる代謝物を測定するための尿測定
手段と、呼気中に含まれる代謝物と尿中に含まれる代謝
物の関係を示すデータを記憶する記憶手段と、呼気測定
手段により検出された呼気中の代謝物データと尿測定手
段により検出された尿中の代謝物データの関係と前記記
憶手段に記憶された呼気中代謝物と尿中代謝物との関係
を示すデータとを比較して被験物の異常を検出し得るよ
うにする手段とからなる呼気・尿中代謝物同時測定装置
。 ６、上記呼気測定手段は、呼気試料ガスを大気圧下でイ
オン化するイオン源と、その内部にマスフィルタ及びイ
オンコレクタが配置された高真空部と、該イオン源と高
真空部の間に配置された中間圧力部を有する大気圧イオ
ン化質料分析計からなる特許請求の範囲第５項記載の呼
気・尿中代謝物同時測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-46524 | 1985-03-11 | ||
| JP4652485 | 1985-03-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62858A true JPS62858A (ja) | 1987-01-06 |
Family
ID=12749663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61035153A Pending JPS62858A (ja) | 1985-03-11 | 1986-02-21 | 呼気・尿中代謝物同時測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4735777A (ja) |
| JP (1) | JPS62858A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4901908A (en) * | 1987-09-09 | 1990-02-20 | Nippondenso Co., Ltd. | Aluminum material for brazing, method of manufacturing same, and method of manufacturing heat exchanger made of aluminum alloy |
| JP2008506958A (ja) * | 2004-07-21 | 2008-03-06 | ジボダン エス エー | 香料および芳香の分野において有用な化合物を同定または評価する方法 |
Families Citing this family (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1036154C (zh) * | 1992-02-24 | 1997-10-15 | 中国科学院大气物理研究所 | 甲烷自动采集和分析系统及其方法 |
| CA2097363A1 (en) * | 1992-06-03 | 1993-12-04 | Hideo Ueda | Expired air examination device and method for clinical purpose |
| CA2098215A1 (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-13 | Hideo Ueda | Expired gas analytical method and device |
| JP3279362B2 (ja) * | 1992-10-05 | 2002-04-30 | 井上 聰一 | 糖尿病判定方法及び糖尿病判定装置 |
| US5795787A (en) * | 1996-04-09 | 1998-08-18 | Silkoff; Philip | Method and apparatus for the measurement of exhaled nitric oxide in humans |
| EP0892926B2 (en) * | 1996-04-09 | 2006-12-06 | Aperon Biosystems, Inc. | Method and apparatus for the measurement of components of exhaled breath in humans |
| EP0819937A3 (en) * | 1996-07-19 | 2000-03-29 | The University Of Nottingham | Apparatus and methods for the analysis of trace constituents in gases |
| JP2001520068A (ja) * | 1997-10-22 | 2001-10-30 | アイディーエス・インテリジェント・ディテクション・システムズ・インコーポレーテッド | 呼吸分析に使用されるサンプル捕集及び検出システム |
| US20020177232A1 (en) * | 2001-05-23 | 2002-11-28 | Melker Richard J. | Method and apparatus for detecting illicit substances |
| US20050037374A1 (en) * | 1999-11-08 | 2005-02-17 | Melker Richard J. | Combined nanotechnology and sensor technologies for simultaneous diagnosis and treatment |
| JP4773019B2 (ja) | 1999-11-08 | 2011-09-14 | ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファンデーション インコーポレーティッド | 薬物の服薬遵守を監視するためのマーカー検出の方法および器具 |
| US20050233459A1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-10-20 | Melker Richard J | Marker detection method and apparatus to monitor drug compliance |
| FI110305B (fi) * | 2000-02-17 | 2002-12-31 | Instrumentarium Oyj | Sovitelma potilasvalvontamonitorin yhteydessä |
| WO2001093743A2 (en) * | 2000-06-07 | 2001-12-13 | Healthetech, Inc. | Breath ketone analyzer |
| US7104963B2 (en) * | 2002-01-22 | 2006-09-12 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Method and apparatus for monitoring intravenous (IV) drug concentration using exhaled breath |
| US6981947B2 (en) * | 2002-01-22 | 2006-01-03 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Method and apparatus for monitoring respiratory gases during anesthesia |
| WO2002061409A2 (en) * | 2001-02-01 | 2002-08-08 | The Johns Hopkins University | Mass spectrometric analysis of complex mixtures of immune system modulators |
| US6454723B1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-09-24 | Sunbeam Products, Inc. | Metabolic fitness training apparatus |
| US7052854B2 (en) * | 2001-05-23 | 2006-05-30 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Application of nanotechnology and sensor technologies for ex-vivo diagnostics |
| US7052468B2 (en) * | 2001-05-24 | 2006-05-30 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Method and apparatus for detecting environmental smoke exposure |
| KR100444932B1 (ko) * | 2001-10-05 | 2004-08-18 | 전계록 | 소형 요분석 시스템 |
| US20050092910A1 (en) * | 2001-12-08 | 2005-05-05 | Scott Geromanos | Method of mass spectrometry |
| GB2396914B (en) * | 2001-12-08 | 2005-06-22 | Micromass Ltd | Method of mass spectrometry |
| US20070167853A1 (en) * | 2002-01-22 | 2007-07-19 | Melker Richard J | System and method for monitoring health using exhaled breath |
| DE10217033A1 (de) * | 2002-04-11 | 2003-11-06 | Shanta Banerjee | Verfahren und Diagnose von Prädiabetes und Diabetes mellitus anhand von Atemluftuntersuchungen |
| US20060160134A1 (en) * | 2002-10-21 | 2006-07-20 | Melker Richard J | Novel application of biosensors for diagnosis and treatment of disease |
| US20050191757A1 (en) * | 2004-01-20 | 2005-09-01 | Melker Richard J. | Method and apparatus for detecting humans and human remains |
| US20060062734A1 (en) * | 2004-09-20 | 2006-03-23 | Melker Richard J | Methods and systems for preventing diversion of prescription drugs |
| US20060257883A1 (en) * | 2005-05-10 | 2006-11-16 | Bjoraker David G | Detection and measurement of hematological parameters characterizing cellular blood components |
| US7914460B2 (en) * | 2006-08-15 | 2011-03-29 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Condensate glucose analyzer |
| US20080076970A1 (en) * | 2006-09-26 | 2008-03-27 | Mike Foulis | Fluid management measurement module |
| EP2199956A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and system for managing results of an analysis process on objects handled along a technical process line |
| EP3338087A1 (en) * | 2015-08-17 | 2018-06-27 | Siemens Aktiengesellschaft | A technique for determining a physiological state of a test subject |
| US10918362B2 (en) * | 2016-08-29 | 2021-02-16 | Hall Labs Llc | Toilet volatile organic compound analysis system for urine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5827062A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-17 | Sekisui Chem Co Ltd | カテコ−ルアミン測定用液体クロマトグラフ |
-
1986
- 1986-02-12 US US06/828,623 patent/US4735777A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-21 JP JP61035153A patent/JPS62858A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4901908A (en) * | 1987-09-09 | 1990-02-20 | Nippondenso Co., Ltd. | Aluminum material for brazing, method of manufacturing same, and method of manufacturing heat exchanger made of aluminum alloy |
| JP2008506958A (ja) * | 2004-07-21 | 2008-03-06 | ジボダン エス エー | 香料および芳香の分野において有用な化合物を同定または評価する方法 |
| JP4767950B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2011-09-07 | ジボダン エス エー | 香料および芳香の分野において有用な化合物を同定または評価する方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4735777A (en) | 1988-04-05 |
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