光学的手法を用いた非侵襲的血糖値・ヘモグロビンA_<1c>同時測定システムの開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17500309
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 西田 健朗 熊本大学, 医学部附属病院, 助手 (50336244)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮村 信博 熊本大学, 医学部附属病院, 講師 (40274716) ; 豊永 哲至 熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 講師 (60295128) ; 荒木 栄一 熊本大学, 大学院医学薬学研究部, 教授 (10253733)
• Keywords: 非侵襲計測システム / 血糖計測 / ヘモグロビンA_<1c> / 多変量解析

Research Abstract

1.近赤外拡散反射光を用いた非侵襲血糖計測システムの開発
近赤外拡散反射光を用いて、健常者を対象に非侵襲血糖計測システムの基礎的検討を行った。測定部位は指尖、前腕屈側、上腕屈側、耳朶とし、10%ブドウ糖溶液を点滴静注することにより、血糖値を80〜300mg/dlの範囲で変動させながら、近赤外拡散反射によるスペクトルを測定した。糖負荷前のスペクトルをベースとし、負荷後に得られたスペクトルからの変化量を算出、血糖値の変化に伴うスペクトルの変化を抽出することにより、ブドウ糖固有のスペクトルの抽出を行った。さらに、ブドウ糖固有のスペクトル強度とブドウ糖濃度との関連をpartial least square (PLS) methodによる多変量解析により解析した結果、ブドウ糖濃度0〜300mg/dlの範囲において、前腕屈側で得られたスペクトルと血糖値の間に相関係数r=0.68と有意相関が認められた。また、糖尿病患者において、食前及び食後2時間までの前腕屈側のスペクトルを計測、PLS methodにより、健常者と同じ解析を行った。その結果、ブドウ糖濃度0〜260mg/dlの範囲において、前腕屈側で得られたスペクトルと血糖値の間に相関係数r=0.60と有意相関が認められた。
2.近赤外拡散反射光を用いた非侵襲ヘモグロビンA_<1c>計測システムの開発
In vitroにおける検討結果を基に、ヘモグロビンA_<1c>の近赤外拡散反射光を用いた非侵襲計測を試みた。健常者の前腕屈側で得られたスペクトルを収集し、PLS methodによる多変量解析を用いることにより、ヘモグロビンA_<1c>4.5〜5.3%の範囲において、相関係数はr=0.41と有意の相関は認められなかった。健常者においては、ヘモグロビンA_<1c>の範囲が狭いことも、相関が得られにくい原因と考えられたため、同様の検討を糖尿病患者においても行った。その結果、ヘモグロビンA_<1c>5.2〜8.1%の範囲において、相関係数はr=0.54と有意の相関を認めた。