2013 Fiscal Year Research-status Report
中赤外光を用いた非侵襲的血糖値測定のためのスペクトル解析法の開発
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25870130
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
佐藤 謙一 国際医療福祉大学, 保健医療学部, 講師 (90505687)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 非侵襲的血中成分測定 / 中赤外スペクトル解析 / 血糖値 / ヘモグロビンA1C / 中性脂肪 / 総コレステロール |
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| Research Abstract |
詳細なスペクトル情報が得られる中赤外スペクトル解析に、高分解能な中赤外領域レーザー光源を適応し、臨床検査に適応可能な精度をもつ非侵襲的連続血糖測定装置を開発することが最終目標である。当研究課題ではその最終目標をなす為の技術として、全血試料の高精度な中赤外光スペクトル解析法を開発し、この方法をさらに経皮的非侵襲的血糖測定に応用することを目的とした。平成25年度の研究計画として、全血試料150検体を対象として、対照法（臨床検査室における標準的測定法）による血糖値、ヘモグロビンA1C、蛋白質、中性脂肪、総コレステロール濃度を測定し、それらの値をもとに、同時に測定した全血試料の中赤外分光スペクトルデータから最適なスペクトル解析法を見出し、スペクトル解析による全血試料の濃度予測法の確立を予定した。濃度予測は、各測定項目の対象法による値に対して誤差15%未満、相関係数r=0.95 以上を目標とした。
平成25年度の実施状況として、全血試料100検体を用い、スペクトル解析手法としてPartial Least Squares (PLS)解析法を用いることを検討した。その結果、血糖値 r=0.9ヘモグロビンA1C r=0.4、蛋白質 r=0.9、中性脂肪 r=0.7、総コレステロール r=0.8であった。当初の目標値に達しておらず、改善のために引き続きスペクトル解析手法の検討を行っているところである。スペクトル解析手法としてPLS解析を行ったが、改善のためにSupport Vector Machine (SVM)解析を検討しているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成25年4月より、千葉大学医学部附属病院より国際医療福祉大学福岡保健医療学部に異動となり、当初予定していたエフォートが、新所属での業務及び研究環境構築のために割かれてしまったため、当初の研究計画よりやや遅れ気味である。
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| Strategy for Future Research Activity |
先ずは、平成25年度の研究計画である、全血試料を用いた血中成分測定のための中赤外スペクトル解析法の検討における未達成事項を速やかに完遂し、その結果を踏まえ平成26年度の研究計画である、経皮的非侵襲的測定法の確立を検討する。
①被験者の赤外非侵襲的経皮的スペクトル測定を行い、測定結果の再現性が高く安定測定に適する測定部位及び測定時間の検索し決定する。②①で決定した測定部位及び測定時間にて赤外非侵襲的スペクトル測定を実施する（30測定）。同時に採血を行い対照法による血糖値、ヘモグロビンA1C、グリコヘモグロビン、中性脂肪、コレステロール測定を行う（30測定）。30測定のうちの任意の20測定に対して、得られたスペクトルの強度と対照法での血糖値などを用いて検量線を作成する（トレーニングセット）。検量線作成の為の解析法としてはPLS 解析を基本として用いるが、非線形解析法であるSVM解析なども取り入れ、経皮的測定により目的スペクトルに大きな影響を及ぼすノイズスペクトルの除去の為の新たなスペクトル解析手法を検討する。③残りの10測定の赤外スペクトルと検量線よりスペクトルより予想される血糖値を算出し、従来法で得られた血糖値との間の回帰分析を行い（テストセット）、従来法に対して、誤差10%未満、相関係数r=0.95以上を目標とする。これを満たせない場合、②におけるスペクトル分析の検討が不十分であるとみなし、再検討を行う。④③を満たすことができたら、検証のために、患者及び健常人を対象に対照及び本法にて血糖測定を100測定実施し、上述のスペクトル解析法を適応することにより血糖値を算出する。対照法に対して誤差20%未満、相関係数r=0.95以上を目標とする。これを満たせない場合は、最適なスペクトル分析法を得るために②のスペクトル分析を再検討し、さらに③④を実施してその解析法の妥当性を検証する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H25年4月より、千葉大学医学部附属病院より国際医療福祉大学福岡保健医療学部に異動となり、当初予定していたエフォートが、新所属での業務及び研究環境構築のために割かれてしまったため、当初の研究計画よりやや遅れ気味であり、購入を予定していた消耗品類の購入が無かったため。
当該年度の研究計画の未実施分を次年度に行うにあたり、当該年度未使用額を当初計画していた消耗品の購入に充てる。
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