KR20190008357A

KR20190008357A - 혈중 지질 농도 계측장치 및 이의 작동방법

Info

Publication number: KR20190008357A
Application number: KR1020187036632A
Authority: KR
Inventors: 카즈야 이이나가
Original assignee: 메디컬포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2019-01-23
Also published as: EP3459457A4; JP6029128B1; US20190192056A1; TWI722084B; CN109152558A; CN109152558B; US10863934B2; WO2017199492A1; TW201740881A; EP3459457A1; JP2017205264A

Abstract

[과제] 비침습 지질계측에 의해, 리포단백 중의 지질의 각각의 농도를 측정하는 장치 및 그 방법을 제공한다.
[해결 수단] 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광, 및 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 광강도 검출부에 의해 검출된 제1 광강도 및 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출부와, 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

Description

혈중 지질 농도 계측장치 및 이의 작동방법

본 발명은, 혈액 중의 지질 농도를 계측하는 장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다.

국민의 의료비의 억제는 큰 과제이다. 의료비의 3분의 1은 생활 습관병에 기인하는 질환의 치료비가 차지한다. 국민의 의료비를 억제하기 위해서, 건강수명의 향상, QOL의 향상이 요구되고 있다. 그 때문에, 특정 건강 진단이 시행되는 동시에, 미병(presymptomatic disease)에 대한 사고방식이 보급되어 왔다.

특히, 특정 건강 진단의 스크리닝 대상인 메타볼릭 신드롬(대사 증후군)은, 내장지방비만의 축적을 원인으로 하는 대사 이상으로부터 생기는 당뇨병, 지질이상증, 고혈압을 발증시키는 것이 알려져 있다. 대사 증후군의 조기발견이, 중증화 예방이나 QOL의 향상, 국민의료비의 억제로 이어질 것으로 기대되고 있다.

이와 같이, 대사 이상이 생활 습관병의 조기발견에 중요한 것임에도 불구하고, 특정 건강 진단에서는 복부 둘레 계측으로부터 인슐린 저항성의 위험을 예측하는 수밖에 방법이 없었다. 이것은, 종래의 채혈을 이용한 검사법에서는, 생체의 대사를 즉시 계측하는 것은 곤란하고, 게다가, 혈중 성분은 채혈을 행하지 않으면 계측하는 것이 곤란했기 때문이다.

혈액 중의 지질은, 그의 높은 소수성으로 인해, 양친매성의 인지질로 덮인 마이셀을 형성하고, 입자 형태로 존재한다. 그 표면에 리포단백이 결합하고 있으므로, 리포단백이라 지칭된다.

리포단백은, 그 비중으로부터 크게 4종류로 분류된다. 리포단백은, 비중이 가벼운 순서대로 카일로미크론(chylomicron: CM), VLDL, LDL 및 HDL로 분류된다. 또, 리포단백은, 입자직경이 큰 순서대로, CM, VLDL, LDL 및 HDL로 분류된다.

리포단백은 콜레스테롤이나 중성지방(TG)의 집합체이다. 혈액검사에서는, 각 리포단백의 구성 성분의 최소단위가 되는 중성지방이나 콜레스테롤을 계측하고 있다.

예를 들면, 나쁜 콜레스테롤(bad cholesterol)이라 불리는 LDL 콜레스테롤은, LDL 입자에 포함되는 콜레스테롤 농도이며, LDL 입자 중의 TG을 계측하면, LDL-TG가 된다. 그 중에서도 LDL 콜레스테롤이나 HDL 콜레스테롤은, 각각 동맥 경화에 관련되는 지표인 것이 알려져 있다.

최근, 대사 계측의 중요성으로서 들 수 있는 증상이, 식후 고지혈증이다. 식후 고지혈증은, 동맥 경화의 위험 인자로서 주목되고 있다. 비공복 시의 중성지방 농도가 높아지면, 관동맥질환의 이벤트 발증 위험이 높아지는 것이 보고되어 있다.

그러나, 식후 고지혈증의 진단은, 식후 6 내지 8시간의 혈중의 지질 농도변화를 관측할 필요가 있다. 즉, 식후의 고지혈 상태를 계측하기 위해서는, 피험자를 6 내지 8시간 구속하고, 복수회의 채혈이 필요하다. 그 때문에, 식후 고지혈증의 진단은 임상연구의 영역을 벗어나지 않고, 식후 고지혈증의 진단을 임상현장에서 실시하는 것은, 현실적이지 않았다.

이러한 과제를 해결하는 수법이 특허문헌 1에 개시되어 있다. 특허문헌 1의 수법에 따르면, 채혈을 없애는 것에 의해 의료기관뿐만 아니라 가정에서도 혈중 지질을 계측할 수 있게 된다. 즉시적인 데이터 취득을 가능하게 함으로써, 시간적으로 연속적인 혈중 지질을 계측하는 것이 가능해진다.

WO

2014087825

A

그러나, 특허문헌 1의 수법에서는, 리포단백 전체로서 지질 농도를 측정하기 때문에, CM, VLDL, LDL 및 HDL의 각각의 농도를 측정할 수는 없다. 이것은, 생체 내에 있어서 4종류의 리포단백이 각각의 역할을 담당하고 있는 것에도 불구하고 4종류를 종합적으로 계측함으로써, 몸상태(physical condition) 판단을 행함에 있어서 정확한 정보가 얻어지기 어렵다는 것을 나타낸다. 즉, 계측 대상물의 특이성이 불명료한 것에 의해, 질환이나 몸상태를 평가할 때의 판단 미스를 초래할 우려나, 데이터 해석이 불명료한 등의 과제가 있었다.

본 발명은, 이러한 종래의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명으로서, 비침습 지질 계측에 의해, 각 리포단백의 분리 계측 혹은 각 리포단백 중의 지질의 농도를 측정하는 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광 및 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 광강도 검출부에 의해 검출된 제1 광강도 및 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출부와, 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 제2 지질군에 포함되는 지질 이하의 입자직경의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

또한, 본 발명의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 광강도 검출부에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출부와, 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도만의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

또, 본 발명의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법은, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광 및 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사공정과, 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사공정에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출공정과, 광강도 검출공정에 의해 검출된 제1 광강도 및 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출공정과, 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출공정을 포함한다.

또한, 본 발명의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법은, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사공정과, 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사공정의 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 둔 위치 혹은 연속적인 위치에서, 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출공정과, 광강도 검출공정에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출공정과, 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출공정을 포함한다.

또한, 본 발명의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광 및 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 광강도 검출부에 의해 검출된 제1 광강도 및 제2 광강도를 송신하는 통신부를 포함하는 사용자 장치에, 통신 가능하게 접속되는 혈중 지질 농도 계측장치로서, 사용자 장치로부터 송신된 제1 광강도 및 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출부와, 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

또한, 본 발명의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 광강도 검출부에 의해 검출된 광강도를 송신하는 통신부를 포함하는 사용자 장치에, 통신 가능하게 접속되는 혈중 지질 농도 계측장치로서, 사용자 장치로부터 송신된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출부와, 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도만의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

본 발명의 혈중 지질 농도 계측장치 및 이의 작동방법에 따르면, 복수의 파장을 이용한 비침습 지질계측에 의해, 리포단백에 포함되는 지질의 각각의 농도를 측정하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 혈중 지질에 의한 광의 산란을 나타낸 도면이다.
도 3은 지질의 산란계수 μs'의 변화량과 지질 농도의 상관을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법의 순서도이다.
도 5는 표준 라텍스를 임의의 비율로 혼합한 시료를 분광 광도 계로 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 라텍스 혼합 시료의 라텍스 입자의 평균 입자직경에 대한 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 평균 입자직경이 같지만 상이한 입자직경을 갖는 라텍스 입자의 혼합비가 다른 경우의 라텍스 혼합 시료의 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 평균 입자직경이 같지만 상이한 입자직경을 갖는 라텍스 입자의 혼합비가 다른 경우의 라텍스 혼합 시료의 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 9a는 지방 부하 시험(fat loading test) 시의 혈액의 평균 입자직경 변화를 DLS를 이용해서 계측한 결과를 나타낸 도면이다.
도 9b는 AFM으로 혈청 중의 지질의 대형입자를 확인한 도면이다.
도 10은 조사광을 단파장으로 해서 지방 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다.
도 11은 조사광을 장파장으로 해서 지방 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다.
도 12는 조사광을 단파장으로 해서 알코올 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은 조사광을 장파장으로 해서 알코올 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

(제1 실시형태)

이하, 본 발명의 제1 실시형태인 혈중 지질 농도 계측장치 및 이의 작동방법에 대해서, 도면을 참조해서 상세히 설명한다.

도 1은 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 구성을 나타낸 도면이다. 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, CPU(연산 수단)와 메모리 장치(RAM이나 ROM 등의 기억 수단)를 구비하고, 이 메모리 장치에 격납된 프로그램을 실행함으로써, 도 1의 블록도에 나타낸 장치로서 기능한다.

도 1은 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 혈중 지질 농도 계측장치(1)는, 생체(도면 중의 A) 밖에서부터 생체를 향해서 조사광을 조사하는 조사부(2)와, 생체 외의 소정의 검출 위치(31)에 있어서의 광강도를 검출하는 광강도 검출부(3)와, 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 광의 산란계수 μs'을 산출하는 산란계수 산출부(4)와, 산란계수 산출부(4)에 의해 산출된 광의 산란계수 μs'에 의거해서 생체 내에 있어서의 지질 농도를 산출하는 지질 농도 산출부(5)와, 지질 농도에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 관리 계측기(10)를 포함한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 조사부(2)는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서, 소정의 조사 위치(21)에 조사광을 조사하기 위한 광원(22)을 구비한다. 본 실시형태의 광원(22)은, 조사광의 파장을 조정할 수 있다. 광원(22)은, 파장범위를 혈장의 무기물에 의해 광이 흡수되는 파장범위 이외로 조정할 수 있다. 광원(22)은, 혈액의 세포성분에 의해 광이 흡수되는 파장범위 이외로 조정할 수 있다. 여기에서, 혈액의 세포성분이란, 혈중의 적혈구, 백혈구 및 혈소판이다. 혈장의 무기물이란, 혈중의 물 및 전해질이다.

본 실시형태의 광원(22)은, 제1 파장의 조사광과, 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사한다. 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치(1)는, 상이한 파장의 조사광을 혈중에 조사함으로써, 상이한 입자직경의 지질의 농도를 각각 계측하는 것이다.

여기에서, 제1 파장은 750㎚ 이상인 것이 바람직하고, 제2 파장은 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하인 것이 바람직하다. 또, 750㎚로부터 900㎚를 경계값으로 한 2 파장으로 광강도를 측정하는 이유에 대해서는 실시예에서 설명한다.

또, 본 실시형태의 조사부(2)는, 후술하는 산란계수 산출부(4)에 의한 산란계수 μs'의 산출 방법에 따라서, 광의 연속적인 조사나 광의 펄스 형태의 조사 등의 광을 조사하는 시간 길이를 임의로 조정할 수 있다. 조사부(2)는 조사하는 광의 강도 또는 광의 위상을 임의로 변조할 수 있다.

광강도 검출부(3)는, 생체로부터 생체 외로 방출되는 제1 파장의 조사광을 수광하고, 제1 광강도를 검출한다. 광강도 검출부(3)는, 생체로부터 생체 외로 방출되는 제2 파장의 조사광을 수광하고, 제2 광강도를 검출한다. 복수의 광강도 검출부(3)를 이용할 경우에는, 광강도 검출부(3)는 조사 위치(21)를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 설치된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 조사 위치(21)로부터 소정의 간격으로 동일면 상에서 그리고 직선 형상으로, 제1 광강도 검출부(31) 및 제2 광강도 검출부(32)가 순차로 배열된다. 광강도 검출부(3)는 CCD, CMOS 등의 수광소자이어도 된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 조사 위치(21)로부터 제1 광강도 검출부(31)에 의한 제1 검출 위치(331)까지의 거리를 제1 조사 검출 간 거리 ρ1로 하고, 조사 위치(21)로부터 제2 광강도 검출부(32)에 의한 제2 검출 위치(332)까지의 거리를 제2 조사 검출 간 거리 ρ2로 한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 광을 생체에 조사하는 조사 위치(21)와, 생체 중의 혈액(도면 중의 E)으로부터 방출되는 광강도를 검출하는 검출 위치(31) 사이에 소정의 거리 ρ를 마련한다. 소정의 거리 ρ를 마련함으로써, 조사한 광(도면 중의 A)이 생체 표면 및 표면 근방의 산란체에 의해 반사되어 직접적으로 생체로부터 방출되는 광(도면 중의 B)의 영향을 억제한다. 조사한 광이, 리포단백 등의 지질이 존재하는 깊이에 도달한 후, 혈액 중의 지질(도면 중의 D)에 의해서 광이 반사된다.

지질에 의한 광의 반사에 의한 산란을 거쳐서, 생체로부터 방출되는 후방 산란광(도면 중의 C)에 의한 광강도를 검출한다. 또한, 조사 위치(21)와 검출 위치(31)의 거리 ρ를 길게 함으로써, 광로 길이는 길어진다. 이 때문에, 지질과의 충돌 횟수가 증가하고, 검출되는 광은 산란의 영향을 많이 받는다. 거리 ρ를 길게 함으로써, 이제까지는 약하고, 검출하기 어려웠던 산란의 영향이 포착되기 쉬워진다.

계측대상인 리포단백은, 아포단백(apoprotein) 등으로 덮인 구 형상 구조를 갖는다. 리포단백은 혈중에 있어서 고체와 같은 상태로 존재한다. 리포단백은, 광을 반사하는 성질을 지닌다. 특히, 입자직경이나 비중이 큰 카일로미크론(CM)이나 VLDL 등은 중성지방(TG)을 많이 포함하고, 광을 보다 산란시키기 쉬운 특성을 지닌다. 따라서, 광강도 검출부(3)에 의해 검출되는 광강도에는, 리포단백에 의한 광의 산란의 영향이 포함된다.

또, 복수의 검출 위치(31)를 마련할 경우의 배열은, 조사 위치(21)를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 배치되는 것이라면 직선 형상으로 한정되는 것은 아니고, 원 형상, 파 형상, 지그재그 형상 등, 적당히 선택할 수 있다. 또한, 조사 위치(21)로부터 검출 위치(31)까지의 제1 조사 검출 간 거리 ρ1이나 제2 조사 검출 간 거리 ρ2, 검출 위치(331, 332)끼리의 간격은, 일정한 간격으로 한정되는 것은 아니고, 연속적이어도 된다.

산란계수 산출부(4)는, 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 제1 광강도에 의거해서 생체(혈액, 피부, 근육 등을 포함함. 이하 동일) 내에 있어서의 제1 산란계수 μs1'을 산출한다. 산란계수 산출부(4)는 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제2 산란계수 μs2'을 산출한다.

전술한 바와 같이, 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 제1 및 제2 광강도는, 리포단백에 의한 광의 산란의 영향이 포함된다. 그것으로부터 제1 산란계수 μs1' 및 제2 산란계수 μs2'을 산출한다. 이하, 제1 산란계수 μs1' 및 제2 산란계수 μs2'의 구별의 필요가 없을 경우에는, 단지, 산란계수 μs'이라고도 한다.

또, 본 실시형태에 있어서의 산란계수 μs'은, 일반적인 산란 과정의 효율을 수치화한 것으로 한정되는 것은 아니고, 산란 현상을 고려해서 산란의 영향을 일정한 조건 하에서 수치화한 것도 포함한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 산란계수 산출부(4)는, 광강도비 산출부(42), 광강도차 산출부(43)의 2개의 산출부를 구비한다.

광강도비 산출부(42)는, 복수의 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 광강도의 각각의 비로부터 산란계수 μs'을 산출한다. 광강도비 산출부(42)는, 조사한 광이, 검출 위치(33)까지의 거리를 멀게 함에 따라서 산란에 의해 감쇠해가는 산란 현상에 의거해서 산란계수 μs'을 산출한다.

본 실시형태에서는, 조사부(2)에 의해 소정의 광강도의 연속광을 조사하고, 제1 광강도 검출부(31)에 의해 검출된 광강도 R(ρ1)과, 제2 광강도 검출부(32)에 의해 검출된 광강도 R(ρ2)의 비로부터, 산란계수 μs'을 산출한다(수식 1).

(수식 1)

μs' ＝ R(ρ1)/R(ρ2)

광강도차 산출부(43)는, 복수의 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 광강도의 차이로부터 산란계수 μs'을 산출한다. 광강도비 산출부(42)와 마찬가지로, 조사한 광이, 검출 위치(33)까지의 거리를 멀게 함에 따라서 산란에 의해 감쇠해가는 산란 현상에 의거해서 산란계수 μs'을 산출한다.

본 실시형태에 있어서의 광강도차 산출부(43)는, 제1 검출 위치(331) 및 제2 검출 위치(332)에 있어서의 광강도 R(ρ1)과 광강도 R(ρ2)의 차이로부터 산란계수 μs'을 산출한다(수식 2).

(수식 2)

μs' ＝ R(ρ1) - R(ρ2)

또, 산란계수 산출부(4)에 의한 산란계수 μs'의 산출 방법은, 상기의 각 산출에 의한 것으로 한정되지 않는다.

지질 농도 산출부(5)는, 산란계수 산출부(4)에 의해 산출된 제2 산란계수 μs2'의 변화량으로부터, 적어도 1종의 지질(예를 들면, CM 및 CM 잔류물)을 포함하는 제2 지질군의 혈액 중의 농도의 변화량 C2를 산출한다. 또, 잔류물이란, 지질이 대사에 의해 소직경화된 것을 지칭한다. 또한, 지질 농도 산출부(5)는, 산란계수 산출부(4)에 의해 산출된 제1 산란계수 μs1'의 변화량으로부터, 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질(예를 들면, CM, CM 잔류물, VLDL 및 VLDL 잔류물)을 적어도 1종 포함하는 제1 지질군의 혈중 농도의 변화량 C1을 산출한다. 지질 농도 산출부(5)는, 제1 지질군의 농도의 변화량 C1과, 제2 지질군의 농도의 변화량 C2의 차이로부터, 제1 지질군과 제2 지질군 사이에서, 중복해서 포함되지 않는 지질(예를 들면, VLDL 및 VLDL 잔류물)의 농도의 변화량(C1-C2)을 산출한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 산란계수 μs'의 변화량(도 3의 횡축의 Δμs')과 지질 농도의 변화량(도 3의 세로축의 ΔTG)은 상관이 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 산란계수 μs'의 변화량에 의거해서 지질 농도의 변화량을 산출하는 것이 가능하다. 또, 도 3에서는 선형 근사로 하고 있지만, 곡선 근사 등, 다른 근사 수법을 적당히 사용해도 된다.

본 실시형태에서는, 산란계수 μs'의 변화량과 리포단백의 혈액 중의 농도의 변화량의 관계에 대해서 미리 통계 데이터를 취하여, 본 장치에 의해 측정된 산란계수 μs'의 변화량과, 상기 통계 데이터를 비교함으로써, 지질의 농도의 변화량을 산출한다.

예를 들면, 특정한 생체(A씨)의 혈중 지질 농도를 계측 대상으로 할 경우에는, A씨의 혈중 지질 농도의 변화량을 채혈 등의, 다른 혈중 지질 농도 계측 방법 등에 의해 계측한 계측 결과와 산출된 산란계수 μs'의 변화량을 비교해서, A씨 개인의 통계 데이터를 작성하여, 지질 농도의 변화량을 산출할 수 있도록 할 수 있다.

혹은, A씨의 혈중 지질의 농도의 변화량을 다른 혈중 지질의 농도의 측정 방법 등에 의해 측정한 측정 결과와, 검출된 광강도로부터 얻어진 지질 농도의 변화량의 측정 결과를 비교해서, 그 비교에 의해 얻어진 지질 농도의 변화량과 일반적인 생체의 경우의 통계 데이터에 있어서의 지질 농도의 변화량의 오차를 산출하고, 그 오차를 수정하는 교정을 함으로써, A씨 개인의 통계 데이터를 작성해도 된다.

또한, 임상현장에 있어서, 농도와 탁도는 동의로 사용되는 일이 있고, 본 실시형태에 있어서의 농도에는 탁도의 개념도 포함된다. 따라서, 지질 농도 산출부(5)의 산출 결과로서, 농도뿐만 아니라, 단위량당의 입자수나 포르마진(formazin) 탁도, 혹은 지질의 평균 입자계 변화량으로 할 수 있다.

또, 통계 데이터의 형식은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 성별, 신장, 체중, BMI등으로 분류하고 있어도 되고, 표나 그래프, 함수식 등을 이용해서 산출해도 된다.

또한, 제2 산란계수 μs2'의 변화량으로부터, 적어도 1종의 지질(예를 들면, CM 및 CM 잔류물)을 포함하는 제2 지질군의 혈액 중의 농도의 변화량 C2를 산출할 수 있고, 제1 산란계수 μs1'의 변화량으로부터, 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 입자직경의 지질(예를 들면, CM, CM 잔류물, VLDL 및 VLDL 잔류물)을 적어도 1종 포함하는 제1 지질군의 혈중 농도의 변화량 C1을 산출할 수 있는 이유에 대해서는, 하기 실시예에서 설명한다.

지질 농도 산출부(5)는, 제1 지질군의 농도의 변화량 C1과 제2 지질군의 농도의 변화량 C2로부터, 제1 지질군과 제2 지질군 사이에서, 중복해서 포함되지 않는 지질(예를 들면, VLDL 및 VLDL 잔류물)의 농도의 변화량(C1-C2)을 산출해도 된다. 이것에 의해, 지질의 거동을 보다 정확하게 평가하는 것이 가능해진다.

여기서 최근에는 CM, CM-R(CM 잔류물, 이하 동일)이 동맥 경화의 위험으로서, 인식되게 되었지만, 2 내지 3년 전에는, VLDL-R(VLDL 잔류물, 이하 동일)도 동맥 경화의 위험이라고 일컬어지고 있었다. 아직, CM계와 VLDL계에서 동맥 경화의 발증 메커니즘이 다르다고 추정되므로, 투약의 약이 다르다. 예를 들면, 지방의 흡수 억제제는 CM, CM-R 상승을 억제하지만, VLDL과 같이 알코올로 상승할 경우에는, 투약의 효과는 얻어지지 않는다.

또, CM,CM-R는 지방세포나 간장세포에 취입되지 않게 되는 것이 문제로, 양자에 취입되지 않게 됨으로써, 갈 곳을 잃어버려 혈관에 취입된다. 한편, VLDL은 원래 간장으로부터 나오므로, 간장의 중성 지방 배출 능력을 볼 수 있고, CM의 양에 비해 VLDL이 적다면, 간장에 지방이 쌓이기 쉽게 되어 있는 것으로도 여겨진다.

또한, VLDL은 LDL의 전단계이지만, TG-풍부한 VLDL은, LDL이 아니라 동맥 경화의 위험 인자인 sd-LDL이 된다. VLDL이 큰(입자계 변화가 큰) 경우에는, 동맥 경화의 위험이 높아져 있는 것으로 생각하고, VLDL을 크게 하기 않기 위한 약의 선택을 하는 지표로서도 사용할 수 있다.

몸상태 관리 계측기(10)는, 지질 농도 산출부(5)에 의해 산출된 제1 지질군의 농도의 변화량 C1 및 제2 지질군의 농도의 변화량 C2 및 이들의 차이(C1-C2)를 취득해서, 지질대사 상태나 몸상태를 판단한다. 본 실시형태의 몸상태 관리 계측기(10)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 지질 농도 산출부(5)에 통신회선 등을 개재해서 접속된다. 몸상태 관리 계측기(10)는, 지질 농도 산출부(5)에 의해 산출된 지질의 농도를 소정 시간마다 취득하는 산출값 취득부(101)와, 산출값 취득부(101)에 의해 취득된 지질 농도의 시간 변화에 따라서 지질대사 상태나 몸상태를 판단하는 몸상태 판단부(102)를 포함한다.

또, 산출값 취득부(101)가 지질의 농도의 변화량을 취득하는 시간 간격은 특별히 한정되는 것은 아니다. 시간 간격은, 검사 대상에 따라서 수 밀리 초 간격으로부터 수 십분 간격, 혹은 그 이상으로 조정해도 된다.

또한, 지질의 농도의 변화량의 취득은, 통신회선을 개재한 것으로 한정되는 것은 아니고, 지질 농도 산출부(5)에 의해 산출된 지질의 농도의 변화량을 수동으로 입력해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 지질 농도 산출부(5)와 몸상태 관리 계측기(10)를 별체로서 구성했지만, 일체로서 구성해도 된다.

몸상태 판단부(102)는, 산출값 취득부(101)에 의해 취득된 제1 지질군 및 제2 지질군의 지질의 농도의 변화량의 시간변화 등으로부터 피험자의 몸상태를 판단한다.

예를 들면, 제1 지질군에 CM과 VLDL(및 이들의 잔류물)이 포함되고, 제2 지질군에 CM(및, 이의 잔류물)이 포함될 경우에는, 그들의 농도의 변화량의 차이로부터 구한 VLDL(및 이의 잔류물)의 농도의 변화량의 시간 변화로부터, 알코올이나 지방의 총흡수량을 알 수 있으므로, 건강관리나 식사 관리에 사용하기 쉽다.

예를 들면, CM과 VLDL(및, 이들의 잔류물)의 농도변화는, 특정 보건용 식품의 평가 지표로서, 현재 사용되고 있다. 청량음료의 유효성분인 난소화성 덱스트린의 식후의 중성지방 상승억제 효과 확인으로서, 식후의 중성지방 변화량을 계측한다(예를 들면, 문헌[Effects of Carbonated Beverage Containg Resistant Maltodextrin on Postprandial Serum Triglyceride, Yuki Shinoda., et,al. p1031-1038 Jpn Pharmacol Ther Vol.43 no.7 2015]참조).

또한, 중성지방의 시간변화의 면적(혈중 농도 곡선하 면적, area under the curve: AUC)도 평가 지표로서 사용되고, 특정 보건용 식품, 기능성 식품의 에비던스(evidence) 평가 지표로서 사용된다(예를 들면, 문헌[A Study on the Effects of Powdered Black Tea Containing Polydextrose on Postprandial searum Trigriceride, Akira Takano., et,al. p1149-p1156 Jpn Pharmacol Ther Vol.43 no.8 2015] 참조). 이들은, 식후(지방 부하 후)의 중성지방 변화량을 검사하고 있는 것이며, 비침습 지질 계측기가 계측하고 있는 것과 동일하다고 할 수 있다.

CM-R은, 동맥 경화의 관련성이나 야기성이 지적되어 있다(예를 들면, -지질이상증 치료의 Q&A-, 일반사단법인 일본 동맥경화학회, 인터넷<URL: http://www.j-athero.org/qanda/>, 및 ~병태에의 어프로치 ~ Vol.34 식후 고지혈증과 잔류물에 관해서(No. 2)-대사 증후군에서의 잔류물 측정 의의-, 임상과 검사 VOL.38, 후쿠오카시의사회 임상검사센터, 인터넷<URL:http://www.city.fukuoka.med.or.jp/kensa/ensinbunri/enshin_38_x.pdf>참조).

CM과 CM-R의 농도의 변화는, 동맥 경화의 위험 인자가 되므로, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단할 수 있다. CM과 CM-R는 체류 시간으로 체크한다. CM-R에 이상이 있고(혹은 간장), 간장에 취입되지 않게 되었을 때에, 혈관 내부에 취입되어 버려, 동맥 경화의 원인이 된다. 최종적으로는, 이들을 종합적으로 판단하여, 건강 상태의 종합적인 판단을 한다.

몸상태 판단부(102)는, 제1 지질군의 농도의 변화량과 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 지질(CM, VLDL) 균형 개선을 위한 행동 방침을 판단한다. 행동 방침이란, 비의료의 분야에서는, 영양지도나, 운동지도나, 보충제(supplement) 선정이며, 의료의 분야에서는, 약제선정이나, 치료 방침이나, 질환의 진단이 된다.

본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치(1)는, 생체 내에 펄스 전류를 흘려보내는 전류 인가부를 구비해도 된다. 지질입자는 대전되어 있고, 리포단백의 종류에 따라 ZETA(zero-energy thermonuclear apparatus) 전위가 다르다. 이 성질을 이용해서, 전류 인가부에 의해, 체외로부터 체내에 펄스 전류를 흘려보냄으로써, CM 혹은 VLDL을 진동시킨다. 이것에 의해 산란계수에 변화가 생겨, 보다 정확하게 리포단백의 분포를 계측할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치(1)는, 상기 제1 파장보다 더욱 장파장의 광을 이용함으로써, LDL, HDL의 계측에 응용하는 것도 가능하다. 따라서, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치(1)는, CM, VLDL의 조합의 측정에 한정되는 것은 아니고, 입자직경이 다른 기타의 지질의 계측에도 적용할 수 있다.

다음에, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법에 대해서 설명한다. 도 4는 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법의 순서도이다.

조사공정(S101)에서는, 조사부(2)를 이용해서 조사 위치(21)에 대하여 연속광을 조사한다. 조사부(2)의 광원(22)은, 750㎚ 이상의 파장(제1 파장)의 광과, 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하의 파장(제2 파장)의 조사광을 조사하는 것이 바람직하다.

광강도 검출공정(S102)에서는, 제1 광강도 검출부(31)를 이용해서 제1 검출 위치(331)에 있어서의 광강도를 검출하는 동시에, 제2 광강도 검출부(32)를 이용해서 제2 검출 위치(332)의 광강도를 검출한다. 광강도 검출공정에서는, 생체로부터 생체 외로 방출되는 제1 파장의 조사광을 수광하고, 제1 광강도를 검출한다. 광강도 검출공정에서는, 생체로부터 생체 외로 방출되는 제2 파장의 조사광을 수광하고, 제2 광강도를 검출한다. 제1 검출 위치(331) 및 제2 검출 위치(332)에서 검출된 광강도는 산란계수 산출공정에 보내진다.

산란계수 산출공정(S103)에서는, 제1 검출 위치(331)에 있어서의 광강도와, 제2 검출 위치(332)에 있어서의 광강도의 광강도차 혹은 광강도비를 산출하고, 해당 광강도차 혹은 광강도비에 의거해서 산란계수 μs'을 산출한다. 산란계수 산출공정에서는, 광강도 검출공정에서 검출된 제1 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 μs1'을 산출한다.

산란계수 산출공정에서는, 광강도 검출공정에서 검출된 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제2 산란계수 μs2'을 산출한다. 산출한 제1 산란계수 μs1' 및 제2 산란계수 μs2'은 지질 농도 산출공정에 보내진다.

지질 농도 산출공정(S104)에서는, 제2 산란계수 μs2'의 변화량으로부터, 적어도 1종의 지질(예를 들면, CM 및 CM 잔류물)을 포함하는 제2 지질군의 혈액 중의 농도의 변화량 C2를 산출한다. 또한, 지질 농도 산출공정에서는, 제1 산란계수 μs1'의 변화량으로부터, 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질(예를 들면, CM, CM 잔류물, VLDL 및 VLDL 잔류물)을 적어도 1종 포함하는 제1 지질군의 혈중 농도의 변화량 C1을 산출한다.

지질 농도 산출공정(S104)에서는, 제1 지질군의 농도의 변화량 C1과, 제2 지질군의 농도의 변화량 C2의 차이로부터, 제1 지질군과 제2 지질군 사이에서, 중복해서 포함되지 않는 지질(예를 들면, VLDL 및 VLDL 잔류물)의 농도의 변화량(C1-C2)을 산출한다.

산출값 취득 공정(S105)에서는, 산출된 제1 지질의 농도의 변화량 C1과 제2 지질의 농도의 변화량 C2 및 이들의 차이(C1-C2)를 통신회선을 개재해서 취득하고, 몸상태 판단공정에 보낸다.

몸상태 판단공정(S106)에서는, 제1 지질의 농도의 변화량 C1과 제2 지질의 농도의 변화량 C2에 의거해서, 몸상태를 판단한다. 구체적인 몸상태 판단에 대해서는 위에서 기술했으므로 생략한다. 또한, 몸상태 판단공정에서는, 제1 지질군과 제2 지질군 사이에서, 중복해서 포함되지 않는 지질의 농도의 변화량(C1-C2)으로부터, 지질 균형 개선을 위한 행동 방침을 판단한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 혈액 탁도 계측 장치 및 작동방법에 따르면, CM, VLDL 등의 리포단백의 개별의 농도의 계측에 의해, 동맥 경화의 위험의 관리나, 건강관리나 식사 관리를 행하는 것이 가능해진다.

종래, 광의 산란을 이용한 측정에서는, 리포단백의 CM과 VLDL과 소량의 LDL, HDL을 계측하고 있는 것으로 생각되고 있고, 산란에는, 파장에 의한 CM, VLDL 등에 대한 특이성은 없다고 생각되어 왔다. 그렇지만, 본 발명자의 평가에 따르면, 750㎚ 내지 900㎚ 이하의 파장의 조사광에서는, CM(및 CM-R)만을 계측하고 있는 것을 알 수 있었다. 이것에 의해, 본 실시형태에서는, 피부, 혈구, 조직 등의 복수의 산란체로부터 CM(CM-R)만을 선택적으로 계측하는 것이 가능해진다. 그리고, 본 실시형태에서는, 이 특이성을 이용하여, CM(CM-R) 농도를 차감함으로써, VLDL(VLDL-R) 농도의 산출도 가능해진다.

(제2 실시형태)

또, 상기 제1 실시형태에서는, 2파장의 조사광을 이용한 지질 농도의 계측에 대해서 설명했지만, 900㎚ 이하의 파장의 조사광만으로 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 계측을 행해도 된다.

이하, 본 발명의 제2 실시형태인 혈중 지질 농도 계측장치 및 이의 작동방법에 대해서 설명을 한다. 또, 본 발명의 제2의 실시형태인 혈중 지질 농도 계측장치 및 작동방법의 구성은, 본 발명의 제1의 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치 및 작동방법의 구성과 거의 공통이므로, 상이한 부분을 주로 설명한다.

본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치(1)는, 생체 외로부터 생체를 향해서 조사광을 조사하는 조사부(2)와, 생체 외의 소정의 검출 위치(31)에 있어서의 광강도를 검출하는 광강도 검출부(3)와, 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 광의 산란계수 μs'을 산출하는 산란계수 산출부(4)와, 산란계수 산출부(4)에 의해 산출된 광의 산란계수 μs'에 의거해서 생체 내에 있어서의 지질 농도를 산출하는 지질 농도 산출부(5)와, 지질 농도에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 관리 계측기(10)를 포함한다.

조사부(2)는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서, 소정의 조사 위치(21)에 조사광을 조사하기 위한 광원(22)을 구비한다. 본 실시형태의 광원(22)은, 조사광의 파장을 조정할 수 있다. 본 실시형태의 광원(22)은 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사한다.

광강도 검출부(3)는, 생체로부터 생체 외로 방출되는 조사광을 수광하고, 광강도를 검출한다. 복수의 광강도 검출부(3)를 이용할 경우에는, 광강도 검출부(3)는 조사 위치(21)를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 설치된다.

복수의 검출 위치(31)를 마련할 경우의 배열은, 조사 위치(21)를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 배치되는 것이라면 직선 형상으로 한정되는 것은 아니고, 원 형상, 파 형상, 지그재그 형상 등, 적당히 선택할 수 있다. 또한, 조사 위치(21)로부터 검출 위치(31)까지의 제1 조사 검출 간 거리 ρ1이나 제2 조사 검출 간 거리 ρ2, 검출 위치(331, 332)끼리의 간격은, 일정한 간격으로 한정되는 것은 아니고, 연속적이어도 된다.

산란계수 산출부(4)는, 광강도 검출부(3)에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수 μs'을 산출한다.

본 실시형태에 있어서의 산란계수 산출부(4)는, 광강도비 산출부(42), 광강도차 산출부(43)의 2개의 산출부를 구비한다.

지질 농도 산출부(5)는, 산란계수 산출부(4)에 의해 산출된 산란계수 μs'의 변화량으로부터, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 산출한다.

몸상태 관리 계측기(10)는, 지질 농도 산출부(5)에 의해 산출된 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 취득하여, 지질대사 상태나 몸상태를 판단한다. 본 실시형태의 몸상태 관리 계측기(10)는, 지질 농도 산출부(5)에 통신회선 등을 개재해서 접속된다. 몸상태 관리 계측기(10)는, 지질 농도 산출부(5)에 의해 산출된 지질의 농도를 소정 시간마다 취득하는 산출값 취득부(101)와, 산출값 취득부(101)에 의해 취득된 지질 농도의 시간 변화에 따라서 지질대사 상태나 몸상태를 판단하는 몸상태 판단부(102)를 포함한다.

몸상태 판단부(102)는 산출값 취득부(101)에 의해 취득된 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량의 시간변화 등으로부터 피험자의 몸상태를 판단한다.

몸상태 판단부(102)는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단한다.

다음에, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법에 대해서 설명한다.

조사공정(S201)에서는, 조사부(2)를 이용해서 조사 위치(21)에 대하여 연속광을 조사한다. 조사부(2)의 광원(22)은 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사한다.

광강도 검출공정(S202)에서는, 제1 광강도 검출부(31)를 이용해서 제1 검출 위치(331)에 있어서의 광강도를 검출하는 동시에, 제2 광강도 검출부(32)를 이용해서 제2 검출 위치(332)의 광강도를 검출한다. 광강도 검출공정에서는, 생체로부터 생체 외로 방출되는 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 수광하여, 광강도를 검출한다. 제1 검출 위치(331) 및 제2 검출 위치(332)에서 검출된 광강도는 산란계수 산출공정에 보내진다.

산란계수 산출공정(S203)에서는, 제1 검출 위치(331)에 있어서의 광강도와, 제2 검출 위치(332)에 있어서의 광강도의 광강도차 혹은 광강도비를 산출하고, 해당 광강도차 혹은 광강도비에 의거해서 산란계수 μs'을 산출한다. 산출한 산란계수 μs'은, 지질 농도 산출공정에 보내진다.

지질 농도 산출공정(S204)에서는, 산란계수 μs'의 변화량으로부터, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 산출한다.

산출값 취득공정(S205)에서는, 산출된 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 통신회선을 개재해서 취득하고, 몸상태 판단공정에 보낸다.

몸상태 판단공정(S206)에서는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량에 의거해서, 몸상태를 판단한다. 구체적인 몸상태 판단에 대해서는 상술했으므로 생략한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 사용함으로써, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 산출하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태의 판단을 할 수 있다. 또한, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단할 수 있다.

(제3 실시형태)

이하, 본 발명의 제3 실시형태인 혈중 지질 농도 계측장치에 대해서 설명을 한다. 또, 본 발명의 제3 실시형태인 혈중 지질 농도 계측장치의 구성은, 본 발명의 제1 및 제2 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 구성과 공통되는 부분도 있으므로, 상이한 부분을 주로 설명한다.

상기 제1 및 제2 실시형태에서는, 조사부(2)와 광강도 검출부(3)와 산란계수 산출부(4)와 지질 농도 산출부(5)와, 몸상태 관리 계측기(10)를 일체로서 구성한 예, 및 조사부(2)와 광강도 검출부(3)와 산란계수 산출부(4)와 지질 농도 산출부(5)와, 몸상태 관리 계측기(10)를 별체로서 구성한 예를 나타내었지만, 이것에 한정되지 않고, 광을 조사하는 조사부(2)와 광강도 검출부(3)를 사용자 장치로서 구성하고, 산란계수 산출부(4)와 지질 농도 산출부(5)와 산출값 취득부(101)와 몸상태 판단부(102)를 혈중 지질 농도 계측장치로서 구성한 시스템으로 해도 된다.

도 14는 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다. 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측에 이용되는 사용자 장치(110)와 혈중 지질 농도 계측장치(120)는, CPU(연산 수단)와 메모리 장치(RAM이나 ROM 등의 기억 수단)를 각각 포함하고, 이 메모리 장치에 격납된 프로그램을 실행함으로써, 도 14의 블록도에 나타낸 장치로서 기능한다.

본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측 시스템(100)은, 광강도를 측정하는 사용자 장치(110)와, 해당 광강도로부터 지질 농도를 산출하는 혈중 지질 농도 계측장치(120)로 구성된다. 사용자 장치(110)와 혈중 지질 농도 계측장치(120)는, 무선 또는 유선통신망(N)을 개재해서 네트워크 접속된다.

혈중 지질 농도 계측장치(120)는, 사용자 장치(110)로부터 송신된 광강도에 의거해서 소정의 처리를 행하고, 지질 농도를 산출하기 위한 장치이며, 구체적으로는, 퍼스널 컴퓨터나, 장치의 대수나 송수신하는 데이터량에 따라서는 서버 장치가 적당히 이용된다.

사용자 장치(110)는, 사용자가 소지하는 장치이며, 단독의 장치일 경우도 있고, 휴대전화, 손목 시계 등에 탑재될 경우도 있다.

사용자 장치(110)는, 광을 조사하는 조사부(2)와 광강도 검출부(3)와 통신부(110a)를 포함한다. 통신부(110a)는, 광강도 검출부(3)에서 검출된 광강도를 송신한다. 조사부(2)와 광강도 검출부(3)의 동작·기능에 대해서는 상기 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 마찬가지이다.

혈중 지질 농도 계측장치(120)는, 통신부(120a)와 산란계수 산출부(4)와, 지질 농도 산출부(5)와, 산출값 취득부(101)와, 몸상태 판단부(102)를 포함한다. 통신부(120a)는, 통신부(110a)로부터 송신된 광강도를 유선 또는 무선 네트워크(N)를 개재해서 수신하여, 산란계수 산출부(4)에 송신한다. 산란계수 산출부(4)와, 지질 농도 산출부(5)와, 산출값 취득부(101)와, 몸상태 판단부(102)의 동작·기능에 대해서는 상기 제1 실시형태 및 제2실시형태와 마찬가지이다.

한편, 본 실시형태에서는, 사용자 장치(110)로부터 혈중 지질 농도 계측장치(120)에, 네트워크(N)를 개재해서 광강도를 송신했지만, 이것으로 한정되지 않고, 사용자 장치(110)와 혈중 지질 농도 계측장치(120)가, 네트워크(N)를 개재하지 않고 직접 접속하고, 유선통신이나 무선통신 등의 수단에 의해 광강도를 송신해도 된다.

본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광 및 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 광강도 검출부에 의해 검출된 제1 광강도 및 제2 광강도를 송신하는 통신부를 포함하는 사용자 장치에, 통신 가능하게 접속되는 혈중 지질 농도 계측장치로서, 사용자 장치로부터 송신된 제1 광강도 및 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출부와, 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

또, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 지질 농도 산출부는, 제1 지질군의 농도의 변화량과, 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 제1 지질군과 상기 제2 지질군 사이에서, 중복되지 않는 지질의 농도의 변화량을 산출한다.

또한, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, 제1 지질군의 농도의 변화량과 제2 지질군의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 판단부를 더 포함한다.

또, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치에 있어서, 제1 파장은 750㎚ 이상이며, 제2 파장은 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하이다.

또한, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치에 있어서, 제1 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나, 및 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나가 포함되고, 제2 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나가 포함된다.

또, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치에 있어서, 조사 위치와 광강도를 검출하는 검출 위치가 소정의 조사 검출 간 거리를 사이에 두고서 배치되어 있고, 광강도 검출부가 혈액 내의 지질에 의해 산란된 후방 산란광에 의한 광강도를 검출한다.

또한, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치에 있어서, 조사부가 연속광을 방출하는 광원이며, 광원으로부터 광을 조사하는 동시에, 그 조사 위치를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 설치된 복수의 상기 광강도 검출부에 의해 각각의 검출 위치에 있어서의 광강도를 검출하고, 산란계수 산출부는, 각각의 광강도 검출부에 의해 검출된 상기 각각의 광강도의 비 또는 상기 각각의 광강도의 차이에 의거해서 생체 내에 있어서의 광의 산란계수를 산출한다.

또, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 몸상태 판단부는, VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 알코올 또는 지방의 총흡수량을 판단한다.

또한, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 몸상태 판단부는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단한다.

또, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 몸상태 판단부는, 제1 지질군의 농도의 변화량과 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 지질 균형 개선을 위한 행동 방침을 판단한다.

또한, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 광강도 검출부에 의해 검출된 광강도를 송신하는 통신부를 포함하는 사용자 장치에, 통신 가능하게 접속되는 혈중 지질 농도 계측장치로서, 사용자 장치로부터 송신된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출부와, 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도만의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

또, 본 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 판단부를 더 포함한다.

실시예

이하에, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은, 하기의 실시예에 한정되지 않는다.

도 5는 표준 라텍스를 임의의 비율로 혼합한 시료를 분광 광도 계로 측정한 결과를 나타낸 도면이다. 계측 대상이 라텍스 입자이기 때문에, 그래프의 세로축의 표기는 흡광도이지만, 이것은 겉보기상의 흡광도이며, 실제는 탁도(산란 강도라고도 칭함)를 계측하고 있다. 여기에서 이용한 라텍스의 입자직경은 25, 50, 100, 200, 500㎚이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 이들의 임의의 입자직경의 라텍스 입자를 혼합한 시료(이하, 라텍스 혼합 시료라 지칭함)의 스펙트럼을 비교하면, 조사광의 단파장측(800㎚ 이하)과 장파장측(1900㎚ 이상)에서 산란 강도가 결속하는 경향이 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 조사광의 파장 800㎚ 내지 1900㎚는, 여러 가지 라텍스 혼합비의 산란 강도가 겹치지 않는 파장영역이 된다. 따라서, 조사광의 파장 900 내지 1800㎚의 분해능이 높은 것을 알 수 있다.

조사광의 파장 900 내지 1800㎚의 분해능이 높은 것이 판명되었기 때문에, 그 다음에, 지질의 평균 입자직경 계측에 적합한 파장의 검토를 행하였다. 도 6은, 조사광의 파장 800㎚, 1000㎚ 및 2400㎚의 3파장에 있어서의, 라텍스 혼합 시료의 라텍스 입자의 평균 입자직경에 대한 흡광도(산란 강도)를 측정한 결과를 나타낸 도면이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 라텍스 입자의 평균 입자직경이 300㎚까지는 각 파장영역 모두 거의 직선성이 얻어진다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 조사광의 파장 1000㎚ 근방에서 분해능이 높은 것을 알 수 있다. 도 6에 있어서, 조사광의 파장 2400㎚에서는 흡광도(산란 강도)의 직선성이 얻어지는 것을 확인할 수 있다.

산란 강도는 산란체의 크기(입자직경)와 수(입자수)의 2가지 요인에 의존하고 있다. 특히, 산란 강도는, 입자직경에 의존하는 것이 알려져 있고, 산란 강도는 입자직경의 3승에 비례한다고 일컬어지고 있다. 이렇게, 대입자의 영향이 대단히 크기 때문에, 산란 강도는 대입자 존재 하에서는 대입자의 농도에 강하게 의존하여 계측이 한계점에 도달해 버린다. 그렇지만, 조사광의 장파장측(예를 들면, 2400㎚)이 되면, 혼합 라텍스의 대입자의 농도에 의존하지 않고, 평균 입자직경과 산란 강도로 직선성이 얻어지므로, 산란 강도는 라텍스 입자의 평균 입자직경을 계측하고 있는 것으로 여겨진다.

도 7과 도 8은, 라텍스 혼합 시료의 라텍스 입자의 평균 입자직경이 같지만, 상이한 입자직경을 갖는 라텍스 입자의 혼합비가 다른 경우의 라텍스 혼합 시료의 흡광도(산란 강도)를 측정한 결과를 나타낸 도면이다. 도 7과 도 8에 나타낸 바와 같이, 라텍스 입자의 평균 입자직경이 동일해도, 라텍스 입자의 대입자와 소입자의 혼합비가 다른 경우에는, 조사광의 파장에 대한 흡광도(산란 강도)는 상이하다.

또한, 평균 입자직경 260㎚인 경우에는, 라텍스 혼합비는, 입경 200㎚:입경 500㎚ = 8:2와, 입경 100㎚:입경 500㎚ = 6:4가 된다. 또 평균 입자계가 320㎚인 경우에는, 라텍스 혼합비는, 입경 200㎚:입경 500㎚ = 6:4와, 입경 50㎚:입경 500㎚ = 4:6이 된다.

여기에서, 입경 500㎚, 200㎚는 CM을, 입경 100㎚, 50㎚는 VLDL을 상정하고 있다. 사이즈를 2종류 준비했으므로, 각각의 잔류물을 상정하고 있다. 또한. CM과 VLDL을 상정하고 있는 것은, 식후 고지혈증에 의한 산란 변화가 CM과 VLDL에 의한 것이기 때문이다.

도 7과 도 8에 나타낸 바와 같이, 라텍스 혼합 시료에 있어서 라텍스 입자의 평균 입자직경이 동일할 경우에는, 조사광의 파장 750㎚ 이하의 단파장측에서는 흡광도가 거의 일치하지만, 조사광의 파장 750㎚보다 장파장측에서는, 흡광도에 차이가 생긴다. 즉, 조사광의 파장 750㎚보다 장파장측에서는, 대입자의 라텍스 입자의 산란 강도에의 영향이 상대적으로 약해지고, 소입자의 라텍스 입자의 산란 강도에의 영향이 상대적으로 강해진다.

이 현상은, 산란 강도에의 영향의 경계가 되는 조사광의 파장의 존재를 나타내는 것이라고 해석할 수 있다. 즉, 지질입자의 360°방향으로 균일하게 산란하는 등가 산란과, 광의 진행 방향으로 강하게 산란하는 미 산란(Mie scattering)의 차이라고 추정할 수 있다. 즉, 조사광의 장파장에서는, 흐려져 있지만 밝게 보이는 현상이 된다.

본 실험에서는, 라텍스 입자의 평균 입자직경은 일정하기 때문에, 산란 강도는, 라텍스 입자의 입자직경과 조사광의 파장의 2개의 요인으로 결정되는 것이 된다. 일반적으로, 조사광의 파장이 짧을 경우에는, 진폭의 폭이 작기 때문에, 라텍스 입자 등의 산란체에 광이 충돌할 확률이 높아지므로, 산란 강도가 증가한다. 또한, 라텍스 입자의 입자직경이 클 경우에도 마찬가지로, 라텍스 입자에 광이 충돌할 확률이 높아지므로, 산란 강도가 증가한다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 조사광의 파장이 단파장측(예를 들면, 800㎚)인 경우에는, 산란 강도는 강해진다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 조사광의 파장이 단파장이 됨에 따라서, 라텍스 입자의 평균 입자직경이 비교적 소입자(예를 들면 100㎚)이어도 계측 상한에 도달하여, 라텍스 입자의 평균 입자직경의 영향이 커진다. 또, 본 실험에서는, 라텍스 혼합 시료에 비교적 입자직경이 큰 라텍스 입자를 혼합시키고 있다. 즉, 조사광의 파장이 단파장측일 경우에는, 조사광은 큰 라텍스 입자의 간극을 투과하기 어려운 것을 알 수 있다.

한편, 조사광의 파장이 장파장측(예를 들면, 2400㎚ 부근)인 경우에는, 산란 강도에 대한 라텍스 입자의 평균 입자직경의 영향은 작다. 또한, 조사광의 파장이 장파장인 경우에는, 직선성이 얻어지고 있는 것으로부터도, 조사광의 파장이 장파장측일 경우에는, 조사광은, 비교적 입자직경이 큰 라텍스 입자의 간극을 투과하기 쉬운 것을 알 수 있다. 또한, 산란 강도의 직선성이 얻어지고 있으므로, 조사광의 파장이 장파장인 경우에는, 대입자의 라텍스 입자의 간극에 존재하는 소입자의 라텍스 입자의 산란도 검출할 수 있는 것을 의미한다.

한편, 혈액에는, 적혈구라고 하는 입자직경이 5000㎚ 정도인 대입자가 다수 존재한다. 리포단백의 입자직경은 최대여도 1000㎚라고 지칭되지만, 입자직경이 200㎚여도 소입자라고 할 수 있다.

도 9a는, 지방 부하 시험시의 혈액의 평균 입자직경 변화를 DLS(동적광산란)를 이용해서 계측한 결과를 나타낸 도면이다. 도 9a에 나타낸 바와 같이, 지질 농도가 최대가 되는 농도 영역에 있어서는, 혈액의 평균 입자직경이 커지는 것을 확인하였다. 또한, 지방 부하후 6시간에서는, 평균 입자직경은 원래로 돌아가는 것을 확인하였다. 여기에서, 도면 중의 「DLS: 4710㎚, 5863㎚, 4464㎚」는, 채혈 후의 전혈을 DLS(Dynamic Light Scattering: 동적광산란)를 이용해서 계측했을 때의, 혈액(혈구+리포단백 포함하는, 혈중의 전체 성분)의 입자직경을 나타낸다.

그러나, 도 9b에 나타낸 바와 같이, AFM(원자간력 현미경)으로 혈청을 확인한 바, 지방 부하 후 6시간이어도, 지질의 대형입자가 존재하고 있는 것도 확인하였다.

즉, 식후의 혈액의 탁함의 강도는, CM 등의 대형입자가 다수 존재함으로써 혈액의 혈구를 포함시켜도 평균 입자직경이 커질 정도의 고지질의 상태와, CM 등의 대입자가 존재하지만, 큰 입자의 수가 적기 때문에, 계측상 혈액의 평균 입자직경에 큰 영향을 주지 않을 정도의 지질의 상태의 2개의 상태가 있는 것을 알 수 있었다.

여기에서, 혈구의 입자직경은 조사광의 파장보다도 충분히 크므로, 혈구에 의한 산란은, 경면반사와 같은 산란이 되고, 조사광의 파장의 차이에 의한 산란 강도에의 영향은 적다. 한편, 지질입자는, 조사광의 파장의 차이에 의한 산란 강도에의 영향이 큰 입자직경이다.

따라서, CM 등의 대형 지질입자가 많이 존재하는 바와 같은, 혈액의 평균 입자직경에 영향을 주는 탁도 상태를 계측할 경우이면, 일반적인 산란 계측과 같이, 조사광의 단파장측 쪽이 산란 강도를 감도 양호하게 계측할 수 있다. 이러한 산란 계측에는, 지방 부하 시험 시의 피크 시간을 보는 검사 등이 해당한다.

한편, 미 산란과 같이 광의 진행 방향 의존과 같은, 광학적 성질의 변화 영역을 계측할 경우에는, 조사광의 파장 750㎚ 내지 900㎚보다 장파장측을 보는 것이 바람직하다. 즉, 혈액의 평균 입자직경에 영향을 줄 정도의 탁함은 아니지만, 혈중에 산란체가 증가한 상태가 이것에 해당한다.

이것으로부터, 혈중의 지질에 의한 산란을 계측할 경우에는, 도 7 및 도 8로부터 750㎚ 내지 900㎚가 소위 그레이존(gray zone)이 되지만, 적어도 조사광의 파장 900㎚ 이하의 단파장측에서는 대입자에 의한 산란 강도를 계측하고, 조사광의 파장 750㎚ 이상의 장파장측에서는 소입자에 의한 산란 강도를 계측하는 것이 적합한 것으로 여겨진다. 따라서, 2 파장을 이용한 계측을 행할 경우에는, 제1 파장을 750㎚ 이상으로 하고, 제2 파장을 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 비교적 대입자인 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나를 계측할 경우에는, 조사광의 파장을 900㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명자는, 조사광의 파장 750㎚로부터 900㎚를 경계로 하는 타당성을 검증하기 위해서, 지방 부하 시험과 알코올 부하 시험을 실시하였다. 도 10은, 조사광을 단파장으로 해서 지방 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다. 도 11은, 조사광을 장파장으로 해서 지방 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다. 도 12는 조사광을 단파장으로 해서 알코올 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다. 도 13은 조사광을 장파장으로 해서 알코올 부하 시험을 실시한 결과를 나타낸 도면이다. 또, 본 평가에서는, 단파장을 810㎚로 하고, 장파장을 970㎚로 하였다.

지방 부하 시험 및 알코올 부하 시험 모두, 40대 남성을 대상으로 실험을 행하였다. 지방 부하 시험은, 전일 21:00시 이후 절식하고, 다음날 아침 9:00에 오프트 크림(OFTT cream)(죠우모식품 제품) 160g을 섭취함으로써 시작하고, 그 후 6시간(도 10 및 도 11의 횡축)에 걸쳐 산란계수의 변화량(도 10 및 도 11의 세로축)의 비침습 계측을 계속하였다.

알코올 부하 시험도 마찬가지로, 전일 21:00시 이후 절식하고, 다음날 아침 9:00시에 알코올 섭취를 시작하였다. 알코올은 당분의 영향을 고려하여, 증류주인 시판의 소주를, 더운물을 타서 묽게 하여 2시간에 걸쳐 섭취하였다. 소주의 양으로서, 약 350㎖가 되었다. 섭취 후 4시간 30분(도 12 및 도 13의 횡축)에 걸쳐 산란계수의 변화량(도 12 및 도 13의 세로축)을 계측하였다.

도 10과 도 11에 나타낸 바와 같이, 지방 부하 시험에 있어서는, 단파장측(도 10), 장파장측(도 11) 모두 산란계수의 변화량의 상승(즉, 지질 농도의 변화량의 상승)과 함께, 비침습 계측에 있어서도 마찬가지의 산란계수의 경향을 확인할 수 있다.

한편, 도 12와 도 13에 나타낸 바와 같이, 알코올 부하 시험에 있어서는 단파장측(도 12), 장파장측(도 13) 모두 변화가 확인되지 않는다.

이것은, 조사광의 단파장측이, 지질입자 중에서 가장 큰 CM 입자를 계측하기 위함이다. 알코올에 의한 혈중 중성 지방 농도의 상승 메커니즘은, 알코올이 그대로의 상태로 흡수되어, 간장으로 대사되어, VLDL로서 간장으로부터 분비된다. 도 12 및 도 13의 알코올 부하 시험에서는, CM 입자는 생성되지 않으므로, 도 12에 나타낸 바와 같이, 조사광의 단파장측에서의 산란 강도의 변화량의 측정값은 변화되지 않는다. 한편, 도 13에 나타낸 바와 같이, 조사광의 장파장 계측에서는, CM 입자와 비교해서 소입자인 VLDL 입자를 계측하고, 산란 강도의 변화량의 측정값이 변화된다.

도 10 내지 도 13에 나타낸 결과는, 조사광의 파장 900㎚ 부근을 경계로 하는 타당성을 실증하는 것이다. 즉, CM은 혈액의 평균 입자직경을 증가시킬 정도의 강한 산란 강도를 나타내지만, VLDL은 혈액의 평균 입자직경에 영향을 주지 않는 산란 강도인 것으로 여겨진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광, 및 상기 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 상기 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 상기 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 상기 광강도 검출부에 의해 검출된 상기 제1 광강도 및 상기 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출부와, 상기 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 상기 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 상기 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

상기 지질 농도 산출부는, 상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 상기 제1 지질군과 상기 제2 지질군 사이에서, 중복되지 않는 지질의 농도의 변화량을 산출한다.

상기 혈중 지질 농도 계측장치는, 상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 판단부를 더 포함한다.

상기 제1 파장은 750㎚ 이상이며, 상기 제2 파장은, 상기 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하이다.

상기 제1 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나, 및 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나가 포함되고, 상기 제2 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나가 포함된다.

상기 조사 위치와 상기 광강도를 검출하는 검출 위치가 소정의 조사 검출 간 거리를 사이에 두고서 배치되어 있고, 상기 광강도 검출부가 혈액 내의 지질에 의해 산란된 후방 산란광에 의한 광강도를 검출한다.

상기 조사부가 연속광을 방출하는 광원이며, 상기 광원으로부터 광을 조사하는 동시에, 그 조사 위치를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 설치된 복수의 상기 광강도 검출부에 의해 각각의 검출 위치에 있어서의 광강도를 검출하고, 상기 산란계수 산출부는, 각각의 상기 광강도 검출부에 의해 검출된 상기 각각의 광강도의 비 또는 상기 각각의 광강도의 차이에 의거해서 생체 내에 있어서의 광의 산란계수를 산출한다.

상기 몸상태 판단부는, 상기 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 알코올 또는 지방의 총흡수량을 판단한다.

상기 몸상태 판단부는, 상기 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단한다.

상기 몸상태 판단부는, 상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 지질 균형 개선을 위한 행동 방침을 판단한다.

또한, 본 발명의 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 상기 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 상기 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 상기 광강도 검출부에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출부와, 상기 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함한다.

본 발명의 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치는, 상기 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 판단부를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법은, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광, 및 상기 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사공정과, 상기 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사공정의 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 둔 위치 혹은 연속적인 위치에서, 상기 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출공정과, 상기 광강도 검출공정에 의해 검출된 상기 제1 광강도 및 상기 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출공정과, 상기 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 상기 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 상기 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출공정을 포함한다.

상기 지질 농도 산출공정에서는, 상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 상기 제1 지질군과 상기 제2 지질군 사이에서, 중복되지 않는 지질의 농도의 변화량을 산출한다.

본 발명의 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법은, 상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 판단공정을 더 포함한다.

상기 제1 파장은 750㎚ 이상이며, 상기 제2 파장은 상기 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하이다.

상기 제1 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나, 및 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나가 포함되고, 상기 제2 지질군에는 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나가 포함된다.

상기 조사광의 조사 위치와 상기 광강도를 검출하는 검출 위치가 소정의 조사 검출 간 거리를 사이에 두고서 배치되어 있고, 상기 광강도 검출공정이 혈액 내의 지질에 의해 산란된 후방 산란광에 의한 광강도를 검출한다.

상기 조사공정에서는, 연속광을 조사하고, 상기 광강도 검출공정에서는, 상기 조사광의 조사 위치를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 설정된 복수의 검출 위치에 있어서의 각각의 광강도를 검출하고, 상기 산란계수 산출공정에서는, 상기 복수의 검출 위치에서 검출된 상기 각각의 광강도의 비 또는 상기 각각의 광강도의 차이에 의거해서 생체 내에 있어서의 광의 산란계수를 산출한다.

상기 몸상태 판단공정에서는, 상기 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 알코올 또는 지방의 총흡수량을 판단한다.

상기 몸상태 판단공정에서는, 상기 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단한다.

상기 몸상태 판단공정에서는, 상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 지질 균형 개선을 위한 행동 방침을 판단한다.

또한, 본 발명의 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법은, 생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사공정과, 상기 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사공정의 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 둔 위치 혹은 연속적인 위치에서, 상기 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출공정과, 상기 광강도 검출공정에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출공정과, 상기 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출공정을 포함한다.

본 발명의 실시형태의 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법은, 상기 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 판단공정을 더 포함한다.

1: 혈중 지질 농도 계측장치 2: 조사부
3: 광강도 검출부 4: 산란계수 산출부
5: 지질 농도 산출부 10: 몸상태 관리 계측기
101: 산출값 취득부 102: 몸상태 판단부
21: 조사 위치 22: 광원
31: 제1 광강도 검출부 32: 제2 광강도 검출부,
33: 검출 위치 331: 제1 검출 위치,
332: 제2 검출 위치 42: 광강도비 산출부
43: 광강도차 산출부

Claims

혈중 지질 농도 계측장치로서,
생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광, 및 상기 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사부;
조사한 상기 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 상기 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출부;
상기 광강도 검출부에 의해 검출된 상기 제1 광강도 및 상기 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출부; 및
상기 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 상기 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 상기 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제1항에 있어서, 상기 지질 농도 산출부는,
상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 상기 제1 지질군과 상기 제2 지질군 사이에서, 중복되지 않는 지질의 농도의 변화량을 산출하는, 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태(physical condition)를 판단하는 몸상태 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 파장은 750㎚ 이상이며, 상기 제2 파장은 상기 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나, 그리고 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나가 포함되고, 상기 제2 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조사 위치와 상기 광강도를 검출하는 검출 위치가 소정의 조사 검출 간 거리를 사이에 두고서 배치되어 있고, 상기 광강도 검출부가 혈액 내의 지질에 의해 산란된 후방 산란광에 의한 광강도를 검출하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조사부가 연속광을 방출하는 광원이며, 상기 광원으로부터 광을 조사하는 동시에, 그 조사 위치를 대략 중심으로 해서 각각 다른 거리에 설치된 복수의 상기 광강도 검출부에 의해 각각의 검출 위치에 있어서의 광강도를 검출하고,
상기 산란계수 산출부는, 각각의 상기 광강도 검출부에 의해 검출된 상기 각각의 광강도의 비 또는 상기 각각의 광강도의 차이에 의거해서 생체 내에 있어서의 광의 산란계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸상태 판단부는,
상기 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 알코올 또는 지방의 총흡수량을 판단하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸상태 판단부는,
상기 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸상태 판단부는,
상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 지질 균형 개선을 위한 행동 방침을 판단하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
혈중 지질 농도 계측장치로서,
생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사부;
상기 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 상기 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출부;
상기 광강도 검출부에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출부; 및
상기 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도만의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제11항에 있어서, 상기 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량에 의거해서 몸상태를 판단하는 몸상태 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
제12항에 있어서, 상기 몸상태 판단부는,
상기 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 시간 변화로부터, 동맥 경화의 위험을 판단하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법으로서,
생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광, 및 상기 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사공정;
상기 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사공정의 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 둔 위치 혹은 연속적인 위치에서, 상기 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출공정;
상기 광강도 검출공정에 의해 검출된 상기 제1 광강도 및 상기 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출공정; 및
상기 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 상기 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 상기 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는, 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법.
제14항에 있어서, 상기 지질 농도 산출공정에서는,
상기 제1 지질군의 농도의 변화량과 상기 제2 지질군의 농도의 변화량의 차이로부터, 상기 제1 지질군과 상기 제2 지질군 사이에서, 중복되지 않는 지질의 농도의 변화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법.
제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 제1 파장은 750㎚ 이상이며, 상기 제2 파장은 상기 제1 파장보다 짧고 그리고 900㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 지질군에는, CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나, 및 VLDL 및 VLDL 잔류물 중 적어도 하나가 포함되고, 상기 제2 지질군에는 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법.
혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법으로서,
생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사공정;
상기 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사공정의 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 둔 위치 혹은 연속적인 위치에서, 상기 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출공정;
상기 광강도 검출공정에 의해 검출된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출공정; 및
상기 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치의 작동방법.
생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 제1 파장의 조사광, 및 상기 제1 파장보다 짧은 파장인 제2 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 상기 조사한 제1 파장 및 제2 파장의 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 상기 생체로부터 방출되는 제1 광강도 및 제2 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 상기 광강도 검출부에 의해 검출된 상기 제1 광강도 및 상기 제2 광강도를 송신하는 통신부를 포함하는 사용자 장치에, 통신 가능하게 접속되는 혈중 지질 농도 계측장치로서,
상기 사용자 장치로부터 송신된 상기 제1 광강도 및 상기 제2 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 제1 산란계수 및 제2 산란계수를 각각 산출하는 산란계수 산출부; 및
상기 제2 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 제2 지질군의 농도의 변화량을 산출하고, 상기 제1 산란계수의 변화량에 의거해서, 상기 제2 지질군에 포함되는 지질의 입자직경 이하의 지질을 포함하는 제1 지질군의 농도의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.
생체 외로부터 생체 내를 향해서 소정의 광강도로, 900㎚ 이하의 파장의 조사광을 조사하는 조사부와, 상기 조사한 조사광의 광강도의 조사 검출 간 거리에 따른 감쇠를 계측하기 위해서, 상기 조사부에 의한 광의 조사 위치로부터 소정 간격을 두고서, 혹은 연속적으로 배치되어서, 상기 생체로부터 방출되는 광강도를 검출하는 광강도 검출부와, 상기 광강도 검출부에 의해 검출된 상기 광강도를 송신하는 통신부를 포함하는 사용자 장치에, 통신 가능하게 접속되는 혈중 지질 농도 계측장치로서,
상기 사용자 장치로부터 송신된 광강도에 의거해서 생체 내에 있어서의 산란계수를 산출하는 산란계수 산출부; 및
상기 산란계수의 변화량에 의거해서, 혈액 내의 CM 및 CM 잔류물 중 적어도 하나의 농도만의 변화량을 산출하는 지질 농도 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혈중 지질 농도 계측장치.