2010 Fiscal Year Annual Research Report
超高速近赤外差分分光スペクトル解析による非観血的血中成分計測法の開発研究
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21240047
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山越 憲一 金沢大学, 機械工学系, 教授 (40014310)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山越 健弘 金沢大学, 自然科学研究科, 特任准教授 (70444205)
田中 志信 金沢大学, 機械工学系, 教授 (40242218)
野川 雅道 金沢大学, 機械工学系, 助教 (40292445)
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| Keywords | 血中成分 / 非侵襲計測 / 近赤外 / 光吸収 / 血糖値 / コレステロール / 血清アルブミン / 光計測 |
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| Research Abstract |
本研究は、多波長で同時計測されたPPG(photoplethysmogram:光電脈波)を用いて、各種の血中成分の非侵襲計測法を開発することを最終目的とする。この最終目的を達成するために、以下の3つの小目的を置いた。小目的(1):多波長でのPPGの光学的な発生機序を説明する数値モデルを構築し、モデルから得られた知見を、小目的(2)以下の血中成分計測システムに導入する。小目的(2):波長2.2μm付近までのレーザもしくはLEDを光源とした多波長PPG計測システムを構築し、血糖値、ヘマトクリット、血漿アルブミン、ヘモグロビンAlc(HbAlc),糖化アルブミン(GA)、コレステロール(CHL)、血中尿素窒素(BUN)などを対象量として、これらの非侵襲計測を試みる。小目的(3):本計測原理に基づく実用化を踏まえて、より少ない波長で計測を行う手法を開発・提案し、実用システム開発の礎を確立する。
本年度は、これら目的の実現のために理論的・実験的な検討を進めた。小目的(1)については、PPGの機序である動脈の容積変動によって生ずる実効光路長差について、実験的な検討を行い、実効光路長差を推定した。ただし、推定された実効光路長差は波長依存性を持っていたため、これが正しいかどうかを今後、検討する予定である。小目的(2)については、溶液状態のグルコースおよびコレステロールの近赤外領域における測定可能な吸収波長帯を世界で初めて確定した。また、これらの計測感度も確定させることができた。また、水分子の光吸収の大きな波長帯でのPPG計測を可能とするため、新たな理論に基づく計測系を考案し、考案された計測系が動作することを確認した。小目的(3)については、昨年度までに開発したより少ない波長で計測を行うためのプロトタイプ装置の改良を行った。
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