(57)【要約】本発明の目的の１つは、生体成分濃度をより正確に測定する方法を提供することである。本発明は、生体に含有される生体成分の濃度を測定する方法測定方法であって、集光制御器、光源、光学フィルタ、受光器を有する測定装置を用意する工程、その光源からの異なる集束光を、皮膚の表面上の位置を介してその皮膚に埋め込まれた粒子チップに照射し、対応する反射光を発生させる工程、その反射光により得られる信号の差に基づいて、上記生体成分の濃度を計算する工程を含む方法を、提供する。
2012140708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に含有される生体成分の濃度を測定する方法であって、以下の工程を具備する、方法：
測定装置を用意する工程（ａ）、ここで、
前記測定装置は、光源、集光制御器、光学フィルタ、および受光器を具備し、
前記光源から前記集光制御器を介して第１集束光を送り出し、前記第１集束光を皮膚の表面上の第１領域を介して前記皮膚に埋め込まれた粒子チップの表面に集束させ、第１反射光を発生させる工程（ｂ）、ここで、
前記粒子チップは基板および複数の金属粒子を具備し、
前記第１反射光を、前記光学フィルタを介して前記受光器により受光し、第１信号Ｘａを得る工程（ｃ）、ここで、以下の等式（ＩＩＩ）が充足され、
λ２＝（１０７・λ１）／（１０７−Ｂ・λ１）・・・（ＩＩＩ）
λ２：フィルタの中心波長
λ１：前記第１集束光の波長
Ｂ：前記生体成分のラマンシフト
前記光源から前記集光制御器を介して第２集束光を送り出し、皮膚の表面上の第２領域を介して前記第２集束光を粒子チップの表面に照射し、第２反射光を発生させる工程（ｄ）、ここで、
前記第２集束光の集束点は、第１集束光の集束点とは異なり、
前記第１領域は、前記第２領域と同一であり、
前記第２反射光を、前記光学フィルタを介して前記受光器により受光し、第２信号Ｘｂを得る工程（ｅ）、および
前記第１信号Ｘａと前記第２信号Ｘｂとの間の差に基づいて、前記生体成分の濃度を算出する工程（ｆ）。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記生体成分はグルコースであり、
Ｂは１１２０ｃｍ−１である、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
工程（ｂ）および工程（ｃ）が同時に実施される、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
工程（ｄ）および工程（ｅ）が同時に実施される、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
工程（ｄ）から工程（ｆ）が同時に実施される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体に含有されるグルコースのような生体成分の濃度を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体に照射された光の反射光、散乱光、または透過光に基づいて、当該生体に含有されるグルコースのような生体成分の濃度が計測される。より具体的には、生体成分のラマン散乱光が観測され、当該ラマン散乱光の強度に基づいて生体成分の濃度が算出される。【０００３】
特許文献１および特許文献２は、グルコース濃度を光学的に測定する方法を開示している。当該方法によれば、まず、粒子が皮膚の上層に埋め込まれる。当該粒子は、グルコースと反応してその蛍光特性を変化させる試薬を含有する。次に、生体外から励起波長を有する光が粒子に照射され、粒子で発生した蛍光を経皮的に測定する。測定された蛍光に基づき、グルコース濃度が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５１０５２７号公報
【特許文献２】特表２００７−５３７８０５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Melissa F.  Mrozek, and Michael J.  Weaver, “Detection and Identification of Aqueous Saccharides by Using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy”, Analytical Chemistry, Vol.  74, No.  16, 4069-4075, 2002
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的の１つは、生体に含有される成分の濃度をより正確に測定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１．生体に含有される生体成分の濃度を測定する方法であって、以下の工程を具備する、方法：
測定装置を用意する工程（ａ）、ここで、
前記測定装置は、光源、集光制御器、光学フィルタ、および受光器を具備し、
前記光源から前記集光制御器を介して第１集束光を送り出し、前記第１集束光を皮膚の表面上の第１領域を介して前記皮膚に埋め込まれた粒子チップの表面に集束させ、第１反射光を発生させる工程（ｂ）、ここで、
前記粒子チップは基板および複数の金属粒子を具備し、
前記第１反射光を、前記光学フィルタを介して前記受光器により受光し、第１信号Ｘａを得る工程（ｃ）、ここで、以下の等式（ＩＩＩ）が充足され、
λ２＝（１０７・λ１）／（１０７−Ｂ・λ１）・・・（ＩＩＩ）
λ２：フィルタの中心波長
λ１：前記第１集束光の波長
Ｂ：前記生体成分のラマンシフト
前記光源から前記集光制御器を介して第２集束光を送り出し、皮膚の表面上の第２領域を介して前記第２集束光を粒子チップの表面に照射し、第２反射光を発生させる工程（ｄ）、ここで、
前記第２集束光の集束点は、第１集束光の集束点とは異なり、
前記第１領域は、前記第２領域と同一であり、
前記第２反射光を、前記光学フィルタを介して前記受光器により受光し、第２信号Ｘｂを得る工程（ｅ）、および
前記第１信号Ｘａと前記第２信号Ｘｂとの間の差に基づいて、前記生体成分の濃度を算出する工程（ｆ）。
２．項目１に記載の方法であって、前記生体成分はグルコースであり、Ｂは１１２０ｃｍ−１である、方法。
３．項目１に記載の方法であって、工程（ｂ）および工程（ｃ）が同時に実施される、方法。
４．項目１に記載の方法であって、工程（ｄ）および工程（ｅ）が同時に実施される、方法。
５．項目１に記載の方法であって、工程（ｄ）から工程（ｆ）が同時に実施される、方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一実施形態は、生体に含有される生体成分の濃度をより正確に測定する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、皮膚の断面図を示す。
【図２】図２は、粒子チップ３を示す。
【図３】図３は、計測装置を示す。
【図４】図４は、照射光、表面増強ラマン散乱光、ラマンシフト、および半値全幅の間の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、第１集束光５ａを示す。
【図６】図６は、第２集束光５ｂを示す。
【図７】図７は、第１集束光５ａの他の例を示す。
【図８】図８は、第２集束光５ｂの他の例を示す。
【図９】図９は、第１領域Cｂおよび第２領域Ｃｄを示す。
【図１０】図１０は、第１領域Cｂおよび第２領域Ｃｄを示す。
【図１１】図１１は、第１領域Cｂおよび第２領域Ｃｄを示す。
【図１２】図１２は、第１領域Cｂおよび第２領域Ｃｄを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
この例示的な実施形態（実施の形態１）による生体成分の濃度を測定する方法が、図面を参照しながら、以下、説明される。図面に記された構成要素は、必ずしも、縮尺通りに記したものではなく、本発明の原理を明確に例示するために誇張したものとなっている。本実施形態において、生体に含有される生体成分の濃度を測定する方法が提供される。この方法は、以下の段落で説明する工程を具備する。
【００１１】
（工程（ａ））
工程（ａ）では、測定装置が準備される。図３に示されるように、測定装置は、光源９、集光制御器１０、光学フィルタ１３、および受光器１４を具備する。測定装置は、必要に応じて、レンズ系１２およびコンピュータ１７を具備する。
【００１２】
コンピュータ１７は、受光器１４の出力信号に基づき生体成分の濃度を算出する。コンピュータ１７はまた、集光制御器１０を制御する。支持体１８は、集光制御器１０、レンズ系１２、光学フィルタ１３、および受光器１４を保持する。
【００１３】
（工程（ｂ）） 
図１に示すように、生体の皮膚は、表皮組織１、真皮組織２、および皮下組織４を有する。これらの表皮組織１、真皮組織２、および皮下組織４はこの順に積層されている。
表皮組織１は皮膚の表面に位置する。表皮組織１は、おおよそ０．２〜０．５ｍｍの厚さを有する。真皮組織２は、およそ０．５〜２ｍｍの厚さを有する。粒子チップ３は、真皮組織２に埋め込まれ、組織細胞間の体液である細胞間質液(interstitial fluid)に浸されて維持されている。皮下組織４は、主に脂肪組織から構成される。
本明細書において用いられる用語「体液」とは、細胞間質液(interstitial fluid)を意味する。
【００１４】
真皮組織２は複数の毛細血管を有するので、体液は当該毛細血管に含有される生体成分を含有している。特に、毛細血管壁は、グルコースについて高い浸透性を有するので、体液中のグルコース濃度は、血糖値との高い相関性を有する。
【００１５】
図１は、図３において描かれた破線によって囲まれた皮膚の拡大断面図を示す。図１〜図３及び図５〜図１２に示されるように、ｚ方向は皮膚の積層方向である。ｘ方向はｚ方向に直交する方向である。ｙ方向は、ｚ方向およびｘ方向の両方に直交する方向である。
【００１６】
光源９は、ｚ方向に沿って、光を集光制御器１０に送り出す。工程（ｂ）では、集光制御器１０はこの光を第１集束光５ａ（図１における実線）に変換する。第１集束光５ａは、皮膚の表面に存在する第１領域Ｃｂを介して、粒子チップ３の表面に集束される。そして、第１集束光５ａは粒子チップ３の表面で反射し、第１反射光６を生じる。
【００１７】
より詳細には、図５に示されるように、粒子チップ３の表面における第１集束光５ａの直径が、粒子チップ３の表面の直径と実質的に一致する。図１に示されるように、理論上、第１集束光５ａの集束点は、粒子チップ３の表面から深さｄ１離れた場所に位置する。図７のように、第１集束光５ａの集束点は、粒子チップ３の表面および皮膚の表面の間に位置し得る。
【００１８】
（粒子チップ３）
図２は、粒子チップ３の拡大図を示す。粒子チップ３は、基板と当該基板の表面に配置された金属粒子８を具備する。金属粒子８の数の例は、およそ１万個である。金属粒子８は、光を照射されることによって局在化表面プラズモン共鳴を発生する。
【００１９】
金属粒子８は、その直径および長さに依存する局在化表面プラズモン共鳴波長を有する。例えば、各金属粒子８が、およそ１０ナノメーターの直径およびおよそ３８ナノメーターの長さを有する場合、当該金属粒子８は、７８５ナノメーターの局在化表面プラズモン共鳴波長を有し、かつおよそ７０ナノメーターの半値幅を有する。本明細書において用いられる用語「局在化表面プラズモン共鳴波長」は、吸光のピークの波長を意味する。
【００２０】
図１に示されるように、金属粒子８を具備する表面が表皮組織１と平行になる様に、粒子チップ３は真皮組織２中に埋め込まれる。表皮組織１から粒子チップ３までの距離Ｌは、およそ１. ５ｍｍである。
【００２１】
各金属粒子８は、金ナノロッドから構成され得る。金ナノロッドに代えて、金または銀のような金属によって被覆した表面を有する誘電体粒子が用いられ得る。当該誘電体粒子の材料の例はシリカである。
【００２２】
粒子チップ３の基板は、およそ１００マイクロメートルの直径およびおよそ１００マイクロメートルの厚みを有する。基板の材料の例は、アクリル樹脂などの樹脂、ガラス、またはシリコンである。金属粒子８は、各長軸方向がｘ方向に平行になるように配置されている。米国特許出願公開第２０１０／０１９５１０６号公報は、粒子チップ３を詳細に開示している。米国特許出願公開第２０１０／０１９５１０６号公報は、国際公開第２００７／１０８４５３号公報および特開２００７−２４８２８４号公報に対応する。
【００２３】
第１集束光５ａの一例は、７８５ｎｍの波長を有し、かつ円形のビームの形状を有する光である。そのような第１集束光５ａは、表皮組織１を透過し、微粒子チップ３の表面に集束される。第１集束光５ａは微粒子チップ３に到達したとき、第１集束光５ａは粒子チップ３の表面上で反射し、第１反射光６をそこで生じる。
【００２４】
（工程（ｃ））
図１に示されるように、工程（ｃ）では、第１反射光６は、皮膚の屈折率（およそ１. ３７）および空気の屈折率（１）との差のために、皮膚の表面で屈折する。そして、図３に示されるように、第１反射光６は、光学フィルタ１３を透過し、受光器１４によって受光される。このようにして、第１信号Ｘａが得られる。工程（ｂ）および工程（ｃ）は、好ましくは、同時に行われる。
【００２５】
第１集束光５ａによって粒子チップ３が照射されると、金属粒子８上で局在化表面プラズモン共鳴が生じ、金属粒子８の近傍における電磁場強度を増強する。これは、金属粒子８の近傍（０. ５〜３０ｎｍ以内）に位置する生体物質からのラマン散乱光を増強する。このようにして、表面増強ラマン散乱光が発生する。第１反射光６は当該表面増強ラマン散乱光を含む。
【００２６】
表面増強ラマン散乱光の強度は、通常のラマン散乱光の強度の１０4倍〜１０９倍大きい。従って、金属粒子８の近傍で発生する表面増強ラマン散乱光は、皮膚表面（角質層を含む）、表皮組織１、または真皮組織２において発生するラマン散乱光よりも遥かに大きい強度を有する。これは、金属粒子８の近傍の体液に含有されている生体成分のラマン散乱光が選択的に増強されていることを意味する。このようにして、迷光および妨害成分の影響が低減される。
【００２７】
生体に含有されるグルコースのような生体成分の量は、生体に含有される妨害成分の量よりもずっと低い。従って、グルコースの通常のラマン散乱光は、皮膚表面（表皮組織１の角質層）、表皮組織１、または真皮組織２に含有される妨害成分のラマン散乱光と比べて極めて小さい強度を有する。このような理由から、グルコースの通常のラマン散乱光を抽出することは難しい。
【００２８】
しかし、粒子チップ３により、真皮組織２中の体液に含まれるグルコースのラマン散乱光が選択的に増強される。これが、グルコースのラマン散乱光の強度を妨害物質のラマン散乱光の強度と比較して選択的に大きくする。グルコースの表面増強ラマン散乱光の強度は、グルコースの濃度に比例するため、グルコースの表面増強ラマン散乱光の強度より、グルコースの濃度が算出され得る。
【００２９】
グルコースの濃度の算出の一例が以下に説明される。
【００３０】
非特許文献１の図１は、グルコースの表面増強ラマン散乱光スペクトルを示す。非特許文献１の図１に示されているように、グルコースの表面増強ラマン散乱光スペクトルは、１０００ｃｍ−１〜１５００ｃｍ−１であるラマンシフトの範囲内に、グルコース特有の複数のピークを有する。
【００３１】
当該複数のピークの中でも、１１２０（ｃｍ−１）のラマンシフトを有するピークは、アルブミンおよびクレアチニンのラマン散乱光スペクトルのピークに重ならない。従って、１１２０（ｃｍ−１）のラマンシフトを有する表面増強ラマン散乱光の強度は、グルコースの濃度にのみ比例する。
【００３２】
第１集束光５ａの波長が７８５ナノメートルである場合、波長８６０.７ナノメートルの光を透過させるフィルタが光学フィルタ１３として使用される。その理由が以下に述べられる。
【００３３】
波長λと波数ｋとの間の関係は以下の等式（Ｉ）を充足する。
ｋ（ｃｍ−１）＝１０７／λ（ｎｍ）  ・・・（Ｉ）
【００３４】
７８５ｎｍの波長は、１２７３９ｃｍ−１の波数に対応する。従って、１１２０ｃｍ−１のラマンシフトを有するグルコースに特有なラマン散乱光の波数は、以下の等式から算出される。
１２７３９（ｃｍ−１）−１１２０（ｃｍ−１）＝１１６１９（ｃｍ−１）。
等式（Ｉ）により換算されると、１１２０ｃｍ−１のラマンシフトを有するグルコースに特有なラマン散乱光の波長は、８６０.７ｎｍである。
【００３５】
光学フィルタ１３は、例えば、８６０.７ナノメートルの中心波長を有し、かつ３ナノメートルの半値全幅を有する。当該光学フィルタ１３の透過域は８５９.２ナノメートル〜８６２.２ナノメートルである。等式（Ｉ）より、当該透過域の波数は１１５９９ｃｍ-1〜１１６３９ｃｍ-1である。
【００３６】
図４は、照射光、表面増強ラマン散乱光、ラマンシフト、および半値全幅の間の関係を示す。
【００３７】
グルコースに特有の表面増強ラマン散乱光スペクトルの中心波長およびその幅が、光学フィルタ１３の透過スペクトルの中心波長および幅に規定された、透過を許容する範囲に入る。この設定により、グルコースに特有の表面増強ラマン散乱光は光学フィルタ１３を透過する。しかし、他の光は光学フィルタ１３を透過しない。
【００３８】
より詳細には、図４に示すように、１２，７３９ｃｍ−１の波数を有する第１集束光５ａに対して１１００ｃｍ−１〜１１４０ｃｍ−１のラマンシフトを有するラマン散乱光のみが光学フィルタ１３を選択的に透過する。他方、この光学フィルタ１３は、妨害成分のラマン散乱光及び第１反射光６を含む、不要な波数の光の透過を制限する。１１００ｃｍ−１のラマンシフトを有するラマン散乱光の波数は、１１，６３９ｃｍ−１（１２，７３９ｃｍ−１−１，１００ｃｍ−１＝１１，６３９ｃｍ−１）であり、１１４０ｃｍ−１のラマンシフトを有するラマン散乱光の波数は、１１，５９９ｃｍ−１（１２，７３９ｃｍ−１−１，１４０ｃｍ−１＝１１，５９９ｃｍ−１）である。これらの値は、光学フィルタ１３の透過域の端点の波数と一致する。
【００３９】
表面増強ラマン散乱光の強度を強くするために、第１集束光５ａの強度が強められると、反射光６の強度及び妨害成分のラマン散乱光の強度も強められる。しかし、妨害成分のラマン散乱光及び反射光６は光学フィルタ１３により遮蔽され、受光器１４に到達しない。このようにして標的物質に特有な第１信号Ｘａのみが得られる。
【００４０】
グルコースの濃度検出のために用いられる光学フィルタ１３の中心波長λ２は、下記等式(II)によって算出される。λ１は、第１集束光５ａの波長を示す。
λ２＝（１０７・λ１）／（１０７−１１２０・λ１）  ・・・（ＩＩ）
λ２：光学フィルタ１３の中心波長
λ１：第１集束光５ａの波長
【００４１】
以上のように、実施の形態１による計測装置を用いることによって、１１２０ｃｍ−１のラマンシフトを有するグルコースの表面増強ラマン散乱光が選択的に計測される。
【００４２】
言うまでもないが、通常の計測の場合と同様に、上記計測時には予め用意された検量線が用いられる。
【００４３】
Ｂｃｍ−１のラマンシフトを有する生体物質の濃度を算出するためには、等式（ＩＩ）に代えて、以下の等式（ＩＩＩ）が用いられる。
λ２＝（１０７・λ１）／（１０７−Ｂ・λ１）  ・・・（ＩＩＩ）
λ２：光学フィルタ１３の中心波長
λ１：第１集束光５ａの波長
Ｂ：生体成分のラマンシフト
【００４４】
（工程（ｄ）〜工程（ｆ））
一見したところ、工程（ａ）〜工程（ｃ）を介して、生体成分の濃度は測定されるように思われる。しかし、得られた濃度の値は不正確である。その理由が、以下、説明される。
【００４５】
迷光は、測定精度を低下させる。迷光は、第１反射迷光６１および拡散散乱光７を含む。第１反射迷光６１は、皮膚表面に第１集束光５ａを照射することより皮膚表面から生じる。拡散散乱光７は、皮膚内部を進行する第１集束光５ａによって皮膚内部から生じる。
【００４６】
第１反射迷光６１が測定精度を大きく低下させる。一方、拡散散乱光７は測定精度をほとんど低下させない。なぜなら、第１反射迷光６１の強度は、拡散散乱光７の強度よりずっと大きいためである。
【００４７】
屈折率の差が大きいと、第１反射迷光６１の量も大きくなる。第１集束光５ａは、空気から皮膚内部に向かって進行する。空気の屈折率と皮膚の屈折率との大きな差（およそ０. ３７）のため、皮膚表面で第１集束光５ａは大きく反射する。
【００４８】
一方、皮膚内部では、およそ１．３７の皮膚内部の屈折率は実質的に一定である（およそ１. ３７）ため、拡散散乱光７の強度は、第１反射迷光６１の強度よりもずっと弱い。従って、以下、拡散散乱光７を無視する。
【００４９】
第１集束光５ａは、皮膚の表面上で全ての方向に強く反射され、第１反射迷光６１を発生させる。第１反射迷光６１は、皮膚の最表面に位置する１０マイクロメートル〜２０マイクロメートルの厚みを有する角質層において発生する。第１反射迷光６１の強度は、照射光の強度のおよそ４〜７％に等しい。第１反射迷光６１の強度は、角質層の表面粗さおよび異なる屈折率を有する領域の分布に応じて変化する。
【００５０】
一方、通常のラマン散乱光の強度は、照射光の強度の１０−１６倍以下である。また、表面増強ラマン散乱光の強度は、照射光の強度の１０−７以下である。即ち、検出されるべき表面増強ラマン散乱光の強度よりも、皮膚の表面において発生した第１反射迷光６１の強度の方が極めて大きい。従って、たとえ第１反射迷光６１の強度が極めて小さいとしても、当該第１反射迷光６１の受光器１４への混入が、光センサの出力信号を飽和させ、計測を不可能にする。
【００５１】
光学フィルタ１３は、光センサに混入する第１反射迷光６１の量を低減させ、受光器１４が飽和すること防止し得る。
【００５２】
しかし、光学フィルタ１３を透過する光の透過率が下がる（すなわち、光学フィルタ１３の遮断効果が上がる）と、ラマン散乱光の透過率も下がる。実用上、光学フィルタ１３を透過する光の透過率の最小値は、おおよそ１０−８である。即ち、全ての第１反射迷光６１が遮断されることはなく、一部の第１反射迷光６１がフィルタを透過する。当該一部の第１反射迷光６１は受光器１４に混入し、生体成分の濃度の計測精度を低下させる。
【００５３】
さらに、生体は、グルコースのような生体成分のラマンスペクトルと重なるラマンスペクトルを有する物質を有する。光学フィルタ１３を使っても当該物質により発生するラマン散乱光（以下、「妨害ラマン光」という）は、低減されない。このことも、生体成分の濃度の計測精度を低下させる。
【００５４】
上記の問題を解決するため、本発明のこの実施形態では、工程（ｄ）〜工程（ｆ）が実施される。工程（ｄ）および工程（ｅ）は同時に実施されることが好ましい。より好ましくは、工程（ｄ）〜工程（ｆ）は同時に実施される。
【００５５】
（工程（ｄ））
まず、工程（ｄ）では、コンピュータ１７により、不等式：ｄ１＜ｄ２を充足するように、集光制御器１０は光源９からの光を第２集束光５ｂ（図１における破線）に変換する。ここで、図１に示されるように、距離ｄ１およびｄ２は、それぞれ、第１集束光５ａの集束点と粒子チップ３の表面との間の距離（深さ）、および第２集束光５ｂの集束点と粒子チップ３の表面との間の距離（深さ）を示す。
【００５６】
図１に示されるように、第２集束光５ｂは第２領域Ｃｄを透過し、粒子チップ３の表面に到達する。そこで、第２集束光５ｂは第２反射光を生じさせる。
【００５７】
図６（および図５）に示されるように、第２集束光５ｂは、微粒子チップ３の表面で、第１集束光５ａよりも大きいビーム直径を有する。図５および図６の比較から明らかなように、第２集束光５ｂは、微粒子チップ３上で、第１集束光５ａよりも小さな強度を有する。
【００５８】
第１集束光５ａの集束点および第２集束光５ｂの集束点が異なる限り、不等式：ｄ１＜ｄ２は必ずしも充足される必要はない。図７に示される第１集束光５ａの場合と同様、図８に示されるように、第２集束光５ｂの集束点も、粒子チップ３の表面および皮膚の表面の間に位置し得る。
【００５９】
図９に示されるように、第１領域Ｃｂおよび第２領域Ｃｄは同一である必要がある。この理由は、以下の通りである。
【００６０】
皮膚表面の光学特性は、表面粗さ、屈折率の分布、および妨害成分の濃度に依存する。皮膚表面の光学特性は、同一個体であっても均一ではない。即ち、皮膚表面上の位置に応じて、光学特性は異なる。従って、同一の強度を有する光によって同一個体が照射されても、照射される位置に応じて、第１反射迷光６１の強度は変化する。この理由から、図９に示されるように、第１領域Ｃｂおよび第２領域Ｃｄは同一である必要がある。
【００６１】
工程（ｂ）の場合と同様に、工程（ｄ）においても、反射迷光が生じる。工程（ｄ）において生じた反射迷光は、第２反射迷光６２と言う。
【００６２】
（工程（ｅ）および工程（ｆ））
工程（ｃ）の場合と同様に、工程（ｅ）において、第２反射迷光６２は、光学フィルタ１３を介して受光器１４により受光され、第２信号Ｘｂを得る。最後に、工程（ｆ）において、第１信号Ｘａから第２信号Ｘｂが差し引かれ、それらの差を算出する。当該差に基づいて、コンピュータ１７によって生体成分の濃度が算出される。
【００６３】
第１信号Ｘａから第２信号Ｘｂを差し引くことが、測定精度を大きく低下させる第１反射迷光６１を相殺する。妨害ラマン光も相殺される。すなわち、上記差は、第１反射迷光６１または妨害ラマン光の成分を含まない。従って、工程（ａ）〜工程（ｃ）のみを介して得られた濃度よりも、工程（ａ）〜工程（ｆ）を介して得られた濃度は、より正確である。
【００６４】
図１０および図１１に示されるように、第１領域Ｃｂおよび第２領域Ｃｄは異なってはならない。なぜなら、第１反射迷光６１が第２反射迷光６２によって十分相殺されない（図１０）か、または第２反射迷光６２が第１反射迷光６１を必要以上に相殺する（図１１）ため、工程（ｆ）における差が、いずれか一方の反射迷光を含む。この差に基づいて計算された生体成分の濃度は不正確である。
【００６５】
図１２に示されるように、第１領域Ｃｂが、第２領域Ｃｄに部分的に一致しても不十分である。従って、図９に示されるように、第１領域Ｃｂの重心は第２領域Ｃｄの重心と一致し、かつ第１領域Ｃｂは第２領域Ｃｄと合同である。第１領域Ｃｂおよび第２領域Ｃｄのいずれもが円形である場合、それらの重心はその円の中心点に一致する。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、生体におけるグルコースのような生体成分の濃度を測定するために用いられ得る。
【符号の説明】
【００６７】
１    表皮組織
２    真皮組織
３    粒子チップ
４    皮下組織
５a    第１集束光
５b    第２集束光
６    反射光
６１  第１反射迷光
６２  第２反射迷光
７    拡散散乱光
８    金属粒子
９    光源
１０  集光制御器
１２  レンズ系
１３  光学フィルタ
１４  受光器
１７  コンピュータ
１８  支持体
Ｃｂ  第１領域
Ｃｄ  第２領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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