2008 Fiscal Year Annual Research Report
PASによる非侵襲血糖測定器ための光マイクロホンの開発
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18500373
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
和田森 直 Nagaoka University of Technology, 工学部, 助手 (60303179)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 康利 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (00377219)
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| Keywords | 光音響分光法 / 糖尿病 / 医用システム / 検査・診断システム / 生体情報・計測 |
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| Research Abstract |
近年、市販されている多くの簡易血糖自己測定器は観血的な測定方法であり、患者への肉体的、精神的負担は無視できない。これまでに、光音響分光法(Photoacoustic Spectroscopy; PAS)による血糖値測定の試みが幾つか報告されているが、臨床応用までには至っていない。その理由の一つに人体に対する許容光出力が十数mW程度に制限されるため、人体から発生するPA信号が背景雑音に比べ極微弱であることが挙げられる。そこで、筆者らは、音波により変化する薄膜の変位を光の変化として捉える高感度な光マイクロホンを用いることにより、PASよる血糖値測定装置の高感度化を試みた。
まず、音響管にアクリル製の直管を用いて光マイクロホンの性能評価を行った。その結果、従来の我々が用いていた装置系に比べ、約6倍の感度を有すること確認した。しかし、以前に行ったグルコース水溶液を対象としたPA信号検出実験結果において、従来装置系の分別定量可能な範囲は5g/dlであるため、簡易な血糖自己測定器として必要な精度である20〜500mg/dl±10%を達成するためには、約16倍の感度向上が必要であることを確認した。そこで、音響管の容積を削減することにより感度向上が図れることから、光音響現象を模した数値解析により、小容積化を図った音響管の感度、周波数特性を評価した。その結果、直管の音響管に比べ、約18倍の感度向上を確認した。今後、小容積化を図った音響管を試作し、基礎実験による試作した音響管の性能評価を行った後、グルコース水溶液を対象とした分別定量実験を行う予定である。さらに、ボランティアによる糖負荷実験を実施し、PASによる非侵襲血糖値測定の可能性を明らかにし、臨床応用の目処をつける。
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