(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＥＤ発光部からの励起光による人の皮膚からのＡＧＥｓ（糖化最終生成物質）由来の蛍光発光を、従来のような光学的もしくは間接的な光学伝達手段を介することなく、直接的に受光部において電気信号に変換して測定するようにし、小型で安価で操作性に優れた、簡便なＡＧＥｓ測定装置を提供する。【解決手段】測定装置の測定ヘッド１の形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状にするとともに、測定ヘッド１には発光部として一点集中的に照射光を発するＬＥＤ発光部１２と、受光部１４としての基盤一体型の分光光度計素子１５とを集約して内装してなり、皮膚からのＡＧＥｓ由来の蛍光発光を、受光部１４の分光光度計素子にて直接的に電気信号に変換して検出可能に構成している。【選択図】図４
2014010076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定装置の測定ヘッドの形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状に形成し、当該測定ヘッドの内部には略中空円錐形状の取付け部材を設けて、その円錐形内面の同一円周上には光源としての複数のＬＥＤを環状に配列し、これ等のＬＥＤ光が中心軸線上の一点に集中して向かうようにしたＬＥＤ発光部を設けるとともに、取付け部材の中央頂部には受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装し、当該受光部と上記測定ヘッドの端面中央に開孔した測定穴とが同一軸線上に配置されて、上記ＬＥＤ発光部からの励起光が測定穴から皮膚に集光的に照射されると同時に、皮膚からの反射光が測定穴から上記受光部へと入光するワンパス式の光経路を構成し、これにより糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）由来の蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて直接的に電気信号に変換して検出し、この蛍光測定値に関する電気信号を別置きの操作ボックス内のコントロール基盤にケーブル伝達するようにし、かつ当該コントロール基盤により前記ＬＥＤ発光部と受光部の分光光度計素子とを制御可能にするとともに、この蛍光測定値に関する電気信号を判定処理制御部に対する入力信号として出力するよう構成したことを特徴とする糖化最終生成物質の測定装置。
【請求項２】
測定装置の測定ヘッドの形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状に形成し、当該測定ヘッドの内部には略中空円錐形状の取付け部材を設けて、その円錐形内面の同一円周上には光源としての複数のＬＥＤを環状に配置し、これ等のＬＥＤ光が中心線上の一点に集中して向かうようにしたＬＥＤ発光部を設けるとともに、取付け部材の中央頂部には受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装し、当該受光部と測定ヘッドの端面中央に開孔した測定穴とが、同一軸線上に配置されて、上記ＬＥＤ発光部からの励起光が測定穴から皮膚に集光的に照射されると同時に、皮膚からの反射光が測定穴から上記受光部へと入光するようなワンパス式の光経路を構成し、かつ上記ＬＥＤ発光部として、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤを組合せてなる、または特定のＡＧＥｓに対する励起光より僅かに短い波長の紫外光ＬＥＤと僅かに長い波長の紫外光ＬＥＤとの二種類の紫外光ＬＥＤを組合せてなる励起光光源を採用し、これ等の二種類以上の紫外光ＬＥＤによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二種類以上の蛍光発光を、前記受光部の分光光度計素子にて重合増幅された測定値電気信号に変換して検出し、この電気信号を別置きの操作ボックス内のコントロール基盤にケーブル伝達するようにし、かつ当該コントロール基盤により前記ＬＥＤ発光部と受光部の分光光度計素子とを制御可能にするとともに、前記蛍光測定値に関する電気信号を判定処理制御部に対する入力信号として出力するように構成したことを特徴とする糖化最終生成物質の測定装置。
【請求項３】
測定ヘッドにおける光源としてのＬＥＤ発光部が、特定の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）に対する特定の励起光波長３７０ｎｍより僅かに短い波長３６５ｎｍの紫外光ＬＥＤと僅かに長い波長３７５ｎｍの紫外光ＬＥＤとの、近接した二種類の波長の紫外光ＬＥＤを組合せて励起光光源として採用したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の糖化最終生成物質の測定装置。
【請求項４】
測定ヘッドにおける光源としてのＬＥＤ発光部が、複数の紫外光ＬＥＤを組合せてなる励起光光源の他に、比較的長い波長の白色光ＬＥＤを併設してあることを特徴とする請求項１または請求項２及び請求項３に記載の糖化最終生成物質の測定装置。
【請求項５】
測定ヘッドにおける光源としてのＬＥＤ発光部が、複数の紫外光ＬＥＤもしくは、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤを有し、何れかの励起光ＬＥＤによる蛍光特性の高い方のＡＧＥｓに由来する蛍光発光を選択可能にし、この蛍光発光を選択的に受光部の分光光度計素子にて測定値電気信号に変換して検出できるよう構成したことを特徴とする請求項１または請求項２、請求項３及び請求項４に記載の糖化最終生成物質の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加齢と共に体内に生成蓄積される糖化最終生成物質（ａｄｖａｎｃｅｄ  ｇｌｙｃａｔｉｏｎ  ｅｎｄｐｒｏｄｕｃｔｓ；ＡＧＥｓ）の蛍光特性を利用して、各種の身体内部的な疾患、例えば、糖尿病と糖尿病性網膜剥離、腎臓疾患、動脈硬化、アルツハイマー病、骨粗しょう症、癌、皮膚硬化などの老化の進行度や成人病疾患に関する可能性を判別するために、ＡＧＥｓを非侵襲的に検出測定するための簡易型の測定装置に関し、特に人種や日焼けなどの皮膚組織の色素の影響を受け難い人体の最適な部位における測定を可能にするために、皮膚に押し当てる測定ヘッドに発光部と受光部を集約して小型コンパクトに成し、これを自在に最適な部位に押し当てるだけで検出測定を可能にした糖化最終生成物質の測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に加齢と共に人間の体内には、各種の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）が蓄積され、殊に成人病の主たる原因となる高血糖状態の糖尿病患者では、血中及び人体組織中のＡＧＥｓ蓄積量が、同年齢の健常者と比べて多いことが知られ、特定の病気に対応した特定のＡＧＥｓが存在すること、及びこれらＡＧＥｓの中には、青色光（３８０ｎｍ〜５００ｎｍ）以下の領域にある特定の励起光を照射すると、ＡＧＥｓ由来の蛍光特性により励起光よりも長い特定の波長を発するもの、或いは蛍光を発しないもの等、様々な糖化物質が存在することが知られている。
【０００３】
また、特定のＡＧＥｓを測定したり検出するための装置には、人体から血液や細胞等を採取して分析する質量分析装置（ＭＳ）や高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）が使用されている。或いは近年、採血や細胞診等の試料を人から採取することによる負担を強いることのないような、所謂、非侵襲的な測定装置の開発が注目され、例えば、皮膚組織に特定の励起光を照射し、ＡＧＥｓの蛍光発光を光学的に測定器本体に導いて検出する大掛りな測定装置など、様々な検出測定装置も提案されている。更には、これ等によるＡＧＥｓ量の測定結果に基づいて、各種の成人病疾患などの可能性を判別したり、病気の診断がなされる様になっていることも知られている。
【０００４】
特に、後者の非侵襲的にＡＧＥｓを測定する装置において注意しなくてはならないこととしては、皮膚の色は人種、性差、加齢、日焼け、皮膚疾患、皮膚組織の厚さ、メラニン量、血中ヘモグロビン量等に関し、人種的に大幅な違いがあり、そのために皮膚ＡＧＥｓ測定装置によって得られた測定値は、皮膚色の影響を受けることになるので、測定データを適切に補正する必要がある。更には、皮膚に照射した光から得られる反射光と、本来必要な皮膚中ＡＧＥ由来の蛍光、或いは皮膚中のＡＧＥ以外の物質から発生する蛍光等の影響と測定誤差を可能な限り少なくし、または避けるための様々な工夫がなされ、これ等の一般的な解決課題に対する提案も知られている。
【０００５】
例えば、研究用に市販されているこの種の非侵襲的なＡＧＥｓ検出測定装置として、上面に検出窓を開口した箱型のケーシング内に、光源と蛍光分光器及びデータ解析装置を内蔵してなる設置型の測定装置（商品名：ＡＧＥ  Ｒｅａｄｅｒ）が実用化され、ケーシングの上に人の腕を載せて励起光を照射し、腕からの蛍光を検出して、その測定値に基づく疾病状態の診断などに供するものが実用化されていると共に、当該測定装置に関して国際特許出願された特許文献の特徴的な構成は、ケース６内に設けたブラックライト蛍光管２を光源とし、フィルター５を介して特定波長の励起光を皮膚組織７に照射し、皮膚組織７からの蛍光発光を測定窓１８からそのままファイバー３を介して光学的に検出器２２に導いて測定し、コンピューター１６により臨床的に患者の正常な皮膚組織における自家蛍光特性を把握できるようにした、皮膚組織の自家蛍光特性を決定するための方法とその装置に関するもの（特許文献１）がある。
【０００６】
更に、従来知られている、この種の非侵襲的なＡＧＥｓ検出測定方法と、その検出測定値に基づく疾病状態の診断方法などに関する先行技術としては、例えば、人体組織の一部に光源サブシステム（Ａ）からの励起光を照射し、励起光に応答した人体組織内の化学物質（ＡＧＥｓ）に由来する蛍光や、人体組織から放たれる光を、そのまま映像の状態で検出サブシステム（Ｃ）に光学的に導出して測定し、この検出光を、組織状態（ＡＧＥｓレベルまたは疾病状態）を決定するために、組織状態の尺度（判定値）と関連付けるべく、信号処理装置（Ｄ）に保存された検出光モデルと組合わせて、疾病診断判定を行なうようにした、組織の蛍光発光を用いた糖化最終産物または疾病状態の尺度の決定に関するもの（特許文献２）、または、多光子励起を利用して、生体物質に所定の反応を進行させ、該反応の反応生成物である自家蛍光性物質からの蛍光を光学的に検出部に導出することによって、前記生体物質を検出する方法と、この検出された蛍光検出値に基づいて、疾患状態及び生理機能の判定を行なうようにした、レーザーを用いた生体物質検出方法に関するもの（特許文献３）が知られている。
【０００７】
或いは、この種の非侵襲的なＡＧＥｓ検出測定装置としては、従来のピンポイント（点）の測定方法による励起光の照射位置のずれによる測定値のばらつきをなくすために、測定対象部（皮膚組織）に対する励起光光源４とこの励起光由来の蛍光を光学的に受光する検出器８とを備えた走査機構１を、上面に窓部３ａを有する筺体３内に装備することにより、測定対象部に対し筺体３内部で上記励起光光源４並びに受光検出器８を平面的に移動させてＡＧＥｓ由来の蛍光を測定（走査）することができるようにし、当該構成により、一回の走査により多点測定、即ち面としての測定値を得て、この豊富な測定情報に基づいて測定結果のばらつきを解消するようにした大掛かりな測定装置システム（特許文献４）、及び水銀キセノンランプ１８を第１の励起光光源とするとともに、ハロゲンランプ２０を第２の励起光光源とする光源部１２を設け、この光源部１２からの第１と第２の検査光Ｌ１，Ｌ２を、皮膚などの所定の部位（検査部位）Ｗへと光学的に伝導するグラスファイバーなどの第１の導光部３２と、皮膚などの所定の部位（検査部位）ＷからのＡＧＥｓ由来の蛍光などの反射光を、フォトダイオードアレイ４６を有する別置きの測定部１６へと光学的に伝導する同様な第２の導光部３４とにより、光として検査部Ｗへ照射し、かつ光として受光するためのハンディータイプの照射部３０を設けた、皮膚の蛍光測定方法およびその装置に関するもの（特許文献５）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＷＯ０１／０２２８６９号公報
【特許文献２】特開２００７−２２２６６９号公報
【特許文献３】特開２００９−０４７５４０号公報
【特許文献４】特開２０１２−０５８１０４号公報
【特許文献５】特開２００４−２９０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１におけるような装置の場合、光源として使用しているブラックライト蛍光管２が長尺であるため、測定部位が小さい範囲で良いにもかかわらず光源を収容するケース６が大型化し、しかも被測定物として適する人体の部位は、ブラックライト蛍光管２と類似する形状をした人の腕などにおける皮膚組織７に限られ、その為に測定の際には、ケース１を設置して測定窓１８の上に腕を載せる必要があり、日焼けなどの影響の少ない上腕の内側や腹部等の最適な測定部位の選択に制約があって、使い勝手の悪いものであるばかりでなく、特にブラックライト蛍光管２を光源としているために、消費電力と発熱エネルギーが大きく、敏感な皮膚組織にとってはあり好ましいものではなかった。
更に、波長域の広いブラックライト蛍光管２による照射光の影響を避けるために、高価なグラスファイバー３により集光して光の状態のまま分光光度計１５と検出器２２に光学的に導いている関係上、装置が大型化するとともにコストが嵩む等、不都合なものであった。
【００１０】
また、特許文献２における図１１、図１２に開示された測定装置は、キセノンアーク灯やレーザー光等を励起光光源として複雑なフィルタリングを施した光源サブシステム（Ａ）と、蛍光検出のための光電子倍増管（ＰＭＴ）に複雑なフィルタリングを施してなる検出サブシステム（Ｃ）とが、光学的送達サブシステム（Ｂ）としての二分岐ファイバー束を介して試料の個体組織に導かれている構成のため、検出光をそのまま検出サブシステム（Ｃ）に光学的に送るために使用されているフアイバー束は、前記特許文献１と同様に高価であり、そのうえ信号処理装置（Ｄ）には、色合いを判別するための検出光モデルを必要とするので、色判別誤差を伴うものであるとともに、装置としても複雑かつ大掛かりで、ポータブルな扱いができない等、使用に際し制約が多く不都合なものであった。
【００１１】
そして、特許文献３の図５、図６に開示された生体物質検出方法に用いる検出装置は、多光子励起のための光源としてレーザー光源１１を用いた構成のため、生体試料標本４の深部におけるＡＧＥｓの測定検査ができる代わりに、レーザー光源１１の消費電力と発生エネルギーが大きく高価な設備となり、しかも光源１１と標本４との伝達経路には、焦点を合わせる対物レンズ２８ａや複雑なフィルタリング等の光学的な手段を必要とするばかりでなく、特に図６の装置に示されているように、前記した特許文献１，２と同様に、検出光を光学的に伝達するための効率の良い光ファイバー２８ｃを使用しているため、コストの高いものであるとともに、レーザー光源を含めたシステムとしてみた場合も、手軽に移動して使用できるようなものではなかった。
【００１２】
更に、特許文献４の皮膚ＡＧＥの非侵襲的測定装置と測定システム並びに測定方法は、特に図２，図３，図４に図示されかつ文献公報の明細書中にも記載されているように、設置型の検出装置１０の筺体３内に一列状態に配置された紫外光ＬＥＤ４ａ（波長２３０ｎｍ〜３６５ｎｍ）と、可視光ＬＥＤ４ｂ（波長４０５ｎｍ）とにより励起光光源４が構成され、この光源４から発せられた励起光は、窓部３ａから測定対象部（皮膚組織）に直接照射されるが、皮膚組織からの蛍光や反射光は、上記窓部３ａから筺体３内に装備された受光部側の蛍光導入スリット５、導光部６、レンズ７などの光学経路を経て検出器８へと案内されると同時に、これ等光源４と検出部８は、一体的に駆動機構２により走査機構１として移動走査自在に構成されているので、外部の測定装置９に対し電気信号を送ることはできても、検出器８に至るまでの光学経路５，６，７は長い反転パスを必要とし、しかも、検出装置１０本体が自動走査機構１を必須条件としているため、この走査と駆動にかかわる可動部が複雑で大型化せざるを得ず、ために前記特許文献１等と同様に設置して使用するタイプの構造であり、簡単に持ち運びできるものではなく、そのうえ皮膚組織の最適な部位での測定には不向きで、使い勝手の悪いものであった。
【００１３】
更にまた、特許文献５の皮膚の蛍光測定方法およびその装置にあっては、その図１および文献公報明細書中にも記載されているように、光源部１２を構成する水銀キセノンランプ１８を第１の励起光光源とするとともに、ハロゲンランプ２０を第２の励起光光源とし、これ等第１と第２の検査光Ｌ１（波長３３５ｎｍ），Ｌ２（波長３６５ｎｍ）を、皮膚などの所定の部位（検査部位）Ｗへと、光学的伝導手段であるグラスファイバーなどの第１の導光部３２を介して照射部３０から照射し、次いで所定の部位（検査部位）ＷからのＡＧＥｓ由来の蛍光などの反射光を、上記照射部３０からフォトダイオードアレイ４６を有する別置きの測定部１６へと、同様に光学的な伝導手段である第２の導光部３４により導くようになっているので、皮膚などの最適部位に対する照射部３０の操作性は改善されるものの、それぞれ別置きに構成されている光源部１２と測定部１６とが高価な光学的な伝導手段を用いて連繋されている以上、前記した従来の特許文献１乃至３におけると全く同様に、高価でコストが嵩むものであるばかりでなく、その励起光光源１２の水銀キセノンランプ１８やハロゲンランプ２０は、消費電力も大きく大掛かりな装置にならざるを得ず、使用に際し装置を設置して使用せざるを得ないため、持ち運びに便利な装置とは言えないものであった。
また，検査測定の際には、皮膚などの測定部位に、最初に第１の検査光Ｌ１を照射して反射した蛍光を測定し、次いで波長の大幅に異なる第２の検査光Ｌ２を照射して反射光を測定し、これ等の反射光データにより蛍光補正を行なう様にしているため（公報段落００４９参照）、処理と操作が複雑になり簡便に使用できるものではなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、上記各種の不具合を改善し解決するために創案されたものであって、その目的とするところは、人体の最適な測定部位の皮膚に自由に測定装置の測定ヘッドを押し当てられるように、測定ヘッドの形状を人の手で握れるような小型コンパクトな形状に形成し、当該測定ヘッドの内部には略中空円錐形状の取付け部材を設けて、その円錐内面の同一円周上には光源としての複数のＬＥＤを環状に配列し、これ等のＬＥＤ光が中心軸線上の一点に集中して向かうようにしたＬＥＤ発光部を設けるとともに、取付け部材の中央頂部には受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装し、当該受光部と上記測定ヘッドの端面中央に開孔した測定穴とが同一軸線上に配置されて、上記ＬＥＤ発光部からの励起光が測定穴から皮膚に集中的に照射されると同時に、皮膚からの反射光が測定穴から上記受光部へと入光するワンパス式の光経路を構成し、これにより糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）由来の蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて直接的に電気信号に変換して検出し、省エネに優れたＬＥＤ光源でありながら集中的に強力な励起光などの照射ができるようにし、簡便かつ操作性に優れ、しかもポータブル性（持ち運び自在性）を可能にするとともに、消費電力の小さい安価な簡易型の糖化最終生成物質の測定装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の別の目的は、特定の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）に対する特定の励起光とＡＧＥｓ由来の蛍光特性に相関関係があることに着目して、その測定精度の向上を図るために、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤを組合せてなる、または特定のＡＧＥｓに対する励起光より僅かに短い波長の紫外光ＬＥＤと僅かに長い波長の紫外光ＬＥＤとの二種類の紫外光ＬＥＤを組合せてなる励起光光源を採用し、これ等の二種類以上の励起光ＬＥＤによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二種類以上の蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて重合増幅された測定値電気信号に変換して検出できるようにし、測定値にバラつきがなく精度の良い、簡便かつ操作性に優れ、しかもポータブル性（持ち運び自在性）を可能にし、しかも消費電力の小さい安価な糖化最終生成物質の測定装置を提供することにある。
【００１６】
更にまた、本発明の目的は、特定の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）として、特にクロスリン、ピロピリジン、ペントジンなど蛍光を発するＡＧＥｓを対象とし、或いは３デオキシグルコソン（３ＤＧ）を糖化反応中間体として生成するＡＧＥｓ、更にはカルボキシメチルリジン（ＣＭＬ）のように蛍光を発しないＡＧＥｓの発生過程で同時に生成される蛍光を発するＡＧＥｓに対する特定の励起光波長の３７０ｎｍと、これに対応するＡＧＥｓ由来の蛍光波長４４０ｎｍとの相関関係に着目して、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として、上記特定の励起光波長より僅かに短い波長３６５ｎｍの紫外光ＬＥＤと、僅かに長い波長３７５ｎｍの紫外光ＬＥＤとの二種類の紫外光ＬＥＤを組合せて、これを励起光光源として採用し、これ等の近接した二種類の励起光ＬＥＤによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二つの蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて重合増幅された測定値電気信号に変換して検出できるようにし、特定のＡＧＥｓに由来する蛍光波長に対し、測定精度の良い簡便かつ操作性に優れた、安価な糖化最終生成物質の測定装置を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の目的は、皮膚組織のＡＧＥｓ由来の蛍光測定値を日焼けや、メラニン色素などの皮膚色の個人差の影響を受けないようにするために、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として、二種類以上の複数の紫外光ＬＥＤを組合せてなる励起光光源の他に、比較的長い波長の、例えば一例として、波長４６５ｎｍの白色光ＬＥＤを併設して、この白色光により人種、性別、加齢程度や日焼け、皮膚疾患などの皮膚色の個人差を補正できるようにし、ＡＧＥｓに由来する蛍光成分のみの測定値とし、精度の良い、簡便かつ操作性に優れた、安価な糖化最終生成物質の測定装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の目的は、種々の幅広いＡＧＥｓの検査測定ができるようにするために、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として設ける複数個の励起光ＬＥＤについて、複数の紫外光ＬＥＤもしくは、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤを設けて、何れかの励起光ＬＥＤによる蛍光特性の高い方のＡＧＥｓに由来する蛍光発光を選択可能にし、この蛍光発光を選択的に受光部の分光光度計素子にて測定値電気信号に直接変換して検出できるようにし、いくつかの特定のＡＧＥｓに対する検査測定に関し、多機能的に精度の良い、簡便かつ操作性に優れた、安価な糖化最終生成物質の測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、測定装置の測定ヘッドの形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状に形成し、当該測定ヘッドの
内部には略中空円錐形状の取付け部材を設けて、その円錐内面の同一円周上には光源としての複数のＬＥＤを環状に配列し、これ等のＬＥＤ光が中心軸線上の一点に集中して向かうようにしたＬＥＤ発光部を設けるとともに、取付け部材の中央頂部には受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装し、当該受光部と上記測定ヘッドの端面中央に開孔した測定穴とが同一軸線上に配置されて、上記ＬＥＤ発光部からの励起光が測定穴から皮膚に集中的に照射されると同時に、皮膚からの反射光が測定穴から上記受光部へと入光するワンパス式の光経路を構成し、これにより糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）由来の蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて直接的に電気信号に変換して検出し、この蛍光測定値に関する電気信号を別置きの操作ボックス内のコントロール基盤にケーブル伝達するようにし、かつ当該コントロール基盤により前記ＬＥＤ発光部と受光部の分光光度計素子とを制御可能にするとともに、この蛍光測定値に関する電気信号を判定処理制御部に対する入力信号として出力できるように構成したことを特徴とする。
【００２０】
上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、測定装置の測定ヘッドの形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状に形成するとともに、当該測定ヘッドには発光源としてのＬＥＤ発光部と受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装してなり、上記ＬＥＤ発光部として、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤを組合せてなる、または特定のＡＧＥｓに対する励起光より僅かに短い波長の紫外光ＬＥＤと、僅かに長い波長の紫外光ＬＥＤとの二種類の紫外光ＬＥＤを組合せてなる励起光光源を採用し、これ等の二種類以上の紫外光ＬＥＤによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二種類以上の蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて重合増幅された測定値電気信号に変換して検出できるようにし、この電気信号を別置きの操作ボックス内のコントロール基盤にケーブル伝達するようにし、かつ当該コントロール基盤により前記ＬＥＤ発光部と受光部の分光光度計素子とを制御可能にするとともに、前記蛍光測定値に関する電気信号を判定処理制御部に対する入力信号として出力できるように構成したことを特徴とする。
【００２１】
更に上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、特定の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）として、特にクロスリン、ピロピリジン、ペントジンなど蛍光を発するＡＧＥｓを対象とし、或いは３デオキシグルコソン（３ＤＧ）を糖化反応中間体として生成するＡＧＥｓ、更にはカルボキシメチルリジン（ＣＭＬ）のように蛍光を発しないＡＧＥｓの発生過程で同時に生成される蛍光を発するＡＧＥｓに対する特定の励起光波長の３７０ｎｍと、これに対応するＡＧＥｓ由来の蛍光波長４４０ｎｍとの相関関係に着目して、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として、上記特定の励起光波長より僅かに短い波長３６５ｎｍの紫外光ＬＥＤと僅かに長い波長３７５ｎｍの紫外光ＬＥＤとを組合せて、これを励起光光源として採用し、これ等の近接した二種類の紫外光ＬＥＤによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二つの蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて重合増幅された測定値電気信号に変換して検出できるように構成したことを特徴とする。
【００２２】
また上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、測定装置の測定ヘッドの形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状にするとともに、当該測定ヘッドには測定装置のＬＥＤ発光部と受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装してなり、上記ＬＥＤ発光部として、二種類以上の複数の紫外光ＬＥＤを組合せてなる励起光光源の他に、比較的長い波長の、例えば一例として、波長４６５ｎｍの白色光ＬＥＤを併設して、この白色光により人種、性別、加齢程度や日焼け、皮膚疾患などの皮膚色の個人差を補正して、ＡＧＥｓに由来する蛍光成分のみの測定値とするように構成したことを特徴とする。
【００２３】
また上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として設ける複数個の励起光ＬＥＤについて、複数の紫外光ＬＥＤもしくは、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤを設けて、何れかの励起光ＬＥＤによる蛍光特性の高い方のＡＧＥｓに由来する蛍光発光を選択可能にし、この蛍光発光を選択的に受光部の分光光度計素子により測定値電気信号に変換して検出できるよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、請求項１に記載の如く、測定装置の測定ヘッドの形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状に形成し、当該測定ヘッドの内部には略中空円錐形状の取付け部材を設けて、その円錐内面の同一円周上には光源としての複数のＬＥＤを環状に配列し、これ等のＬＥＤ光が中心軸線上の一点に集中して向かうようにしたＬＥＤ発光部を設けるとともに、取付け部材の中央頂部には受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装し、当該受光部と上記測定ヘッドの端面中央に開孔した測定穴とが同一軸線上に配置されて、上記ＬＥＤ発光部からの励起光が測定穴から皮膚に集中的に照射されると同時に、皮膚からの反射光が測定穴から上記受光部へと入光するワンパス式の光経路を構成し、これにより糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）由来の蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて直接的に電気信号に変換して検出し、この蛍光測定値に関する電気信号を別置きの操作ボックス内のコントロール基盤にケーブル伝達するようにし、かつ当該コントロール基盤により前記ＬＥＤ発光部と受光部の分光光度計素子とを制御可能にするとともに、この蛍光測定値に関する電気信号を判定処理制御部に対する入力信号として出力できるようにしたので、省エネに優れたＬＥＤ発光源でありながら集中的に励起光などを皮膚に照射することができ、装置としての測定性能の向上を果たすことができるとともに、操作性に優れ自在に人体における測定に最適な場所、即ち、人種や日焼けなどの皮膚組織の色素の影響を受け難い最適部位に、検出器ヘッドを押し当てて測定することができ、これにより検出精度と操作性を飛躍的に向上させることができる優れた効果を発揮する。
【００２５】
また、そればかりでなく、測定装置全体としても簡単な構造であるので、持ち運び自在で便利なポータブル型の測定装置として提供することが可能であるとともに、測定装置の光源としての発光部には、特定波長の発光ＬＥＤを採用したので、その光源電源も安価な一般電源で済み、しかも消費電力も少なくて済み経済的であり、ランニングコストのかからない経済効果の大きい測定装置を提供することができる。
更に、測定ヘッドにおいて、受光した蛍光を含む検出光を直接分光光度計素子により電気的に変換して計測し、電気信号としてケーブル伝達できるので、従来一般に採用されていたような高価なグラスファイバー等の光学的な検出光伝導手段を必要とすることがなく、それゆえ従来装置に比べ、非常に安価に装置を構成することができるなど、初期投資の点においても、経済性に優れた測定装置を得ることができる。
【００２６】
本発明によれば、請求項２に記載の如く、測定装置の測定ヘッドの形状を人の手で握れるように小型コンパクトな形状に形成し、当該測定ヘッドの内部には略中空円錐形状の取付け部材を設けて、その円錐内面の同一円周上には光源としての複数のＬＥＤを環状に配置し、これ等のＬＥＤ光が中心線上の一点に集中して向かうようにしたＬＥＤ発光部を設けるとともに、取付け部材の中央頂部には受光部としての基盤一体型の分光光度計素子を集約して内装し、当該受光部と上記測定ヘッドの端面中央に開孔した測定穴とが、同一軸線上に配置されて、上記ＬＥＤ発光部からの励起光が測定穴から皮膚に集中的に照射されると同時に、皮膚からの反射光が測定穴から上記受光部へと入光するようなワンパス式の光経路を構成し、かつ上記ＬＥＤ発光部として、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤを組合せてなる、または特定のＡＧＥＳに対する励起光より僅かに短い波長の紫外光ＬＥＤと僅かに長い波長の紫外光ＬＥＤとを組合せてなる励起光光源を採用し、これ等の二種類以上の紫外光ＬＥＤによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二種類以上の蛍光発光を、前記受光部の分光光度計素子にて重合増幅された測定値電気信号に変換して検出できるようにし、この電気信号を別置きの操作ボックス内のコントロール基盤にケーブル伝達するようにし、かつ当該コントロール基盤により前記ＬＥＤ発光部と受光部の分光光度素子とを制御可能にするとともに、この蛍光測定値に関する電気信号を判定処理制御部に対する入力信号として出力できるようにしたので、ＬＥＤ発光部における集中的な集光効果による強力な照射光と相俟って、この照射光による皮膚からの反射光も強力なものになして受光することができるばかりでなく、この反射光中の二種類以上の蛍光発光においては、測定出力値として所謂重合増幅効果を得てその分光光度分布を際立たせることができるので、必要な測定値を確実かつ選択的に検出し、測定することができる優れた効果を発揮する。
それ故、測定値のバラつきも抑えられ、測定精度の向上を図ることができるなど、精度の良い簡便かつ操作性に優れ、しかもポータブル性（持ち運び自在性）にも優れているうえに、消費電力も小さくて済む安価な糖化最終生成物質の測定装置を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の糖化最終生成物質の測定装置は、請求項３に記載の如く、特定の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）として、特にクロスリン、ピロピリジン、ペントジンなど蛍光を発するＡＧＥｓを対象とし、或いは３デオキシグルコソン（３ＤＧ）を糖化反応中間体として生成するＡＧＥｓ、更にはカルボキシメチルリジン（ＣＭＬ）のように蛍光を発しないＡＧＥｓの発生過程で同時に生成される蛍光を発するＡＧＥｓに対する特定の励起光波長の３７０ｎｍと、これに対応するＡＧＥｓ由来の蛍光波長４４０ｎｍとの相関関係に着目して、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として、上記特定の励起光波長より僅かに短い波長３６５ｎｍの紫外光ＬＥＤと僅かに長い波長３７５ｎｍの紫外光ＬＥＤとを組合せて、これを励起光光源として採用し、これ等の近接した二種類の紫外光ＬＥＤによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二つの蛍光発光を、受光部の分光光度計素子にて重合増幅された測定値電気信号に変換して検出できるようにしたので、対象とする特定のＡＧＥを確実に精度よく検出測定することができ、しかも安価であるなど優れた効果を発揮するものである。
【００２８】
更に、本発明の糖化最終生成物質の測定装置は、請求項４に記載の如く、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として、二種類以上の複数の紫外光ＬＥＤを組合せてなる励起光光源の他に、比較的長い波長の白色光ＬＥＤを併設してあるので、この白色光により皮膚組織における吸収光の色補正を図るとともに、皮膚色の個人差を補正してＡＧＥに由来する蛍光の測定値を蛍光成分のみに際立たせて検出測定することができ、皮膚組織の環境条件等に左右されることなく、蛍光発光に絞り込んだ測定を確実に精度よく行なうことができ、しかもこの優れた効果を安価かつ簡便になし得て、経済的にもその実用的効果が大きいものである。
【００２９】
また更に、本発明の糖化最終生成物質の測定装置は、請求項５に記載の如く、測定装置の測定ヘッドにおけるＬＥＤ発光部として設ける複数個の励起光ＬＥＤについて、複数の紫外光ＬＥＤもしくは、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する二種類以上の紫外光ＬＥＤ設けて、何れかの励起光ＬＥＤによる蛍光特性の高い方のＡＧＥｓに由来する蛍光発光を選択可能にし、この蛍光発光を選択的に受光部の分光光度計素子にて測定値電気信号に変換して検出できるようにしてあるので、種々の幅広いＡＧＥｓの検査測定を精度良く行なうことができるとともに、簡便かつ操作性に優れ、安価な糖化最終生成物質の測定装置であっても、多機能を備えた汎用性のあるものとすることができる優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態における糖化最終生成物質の測定装置の全体構成を表す説明用斜視図である。
【図２】本発明の図１の実施の形態における測定装置を構成する測定ヘッド部の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態における図２に示す測定ヘッド部をＡ方向から見た押し当て面の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態における図２に示す測定ヘッド部の説明用縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における図２に示す測定ヘッド部の押し当て面である当接カバーを取り外してＡ方向から見た説明図である。
【図６】本発明の実施の形態における光源としての紫外光ＬＥＤの取付け要領の一実施例を示す説明用拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態における蛍光発光等の反射光を受光する受光部の一実施例を示す説明用拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態における光源としての白色ＬＥＤの取付け要領の一実施例を示す説明用拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態における光源として特定の励起光波長に近接した二種類の励起光による特定のＡＧＥ由来の二種類の蛍光発光の測定検出結果の一例を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。
図１は、一実施の形態における糖化最終生成物質の測定装置の全体構成を表す説明用斜視図であり、本発明の測定装置は、人体の最適な測定部位の皮膚に自由に押し当てられるように、人の手で握れるような小型コンパクトな形状に形成された測定ヘッド１と、当該測定ヘッド１に内装された後述のＬＥＤ発光部１２と受光部１４としての基盤一体型の分光光度計素子１５に対する電源供給制御や検出光の出力制御等を司るコントロール基盤２ａを主体とする操作ボックス２と、この操作ボックス２からの検出光の測定電気信号出力を受けて、その検出光の分光分布波形を表示するディスプレイ画面３ａを有し、かつ得られた測定値データから病気や疾患の進行度などを診断したり、判定処理するための制御ソフトなどを内蔵したパソコン３とより構成される。
【００３２】
上記操作ボックス２には、電源コネクター２ｂと上記ＬＥＤ発光部１２に対する切り替えスイッチ２ｃと、基盤一体型の分光光度計素子１５に対する切り替えスイッチ２ｄが装備されているとともに、上記測定ヘッド１と操作ボックス２とは、ＬＥＤ発光部１２及び分光光度計素子１５への電源供給のための給電ケーブル４ａ及び４ｂ、並びに分光光度計素子１５からの蛍光分光光度分布の電気信号を伝達する配線ケーブル４ｃを束ねたケーブル４により連絡され、更に、上記コントロール基盤２ａからの出力信号を伝送するためのＵＳＢケーブル５によって、操作ボックス２は判定処理制御機能を有するパソコン３と接続されている。
なお、パソコン３において行なわれる、老化や成人病疾患等の予測や診断に関する判定方法や、その処理ソフトなどについては、ここでは説明を省略する。
【００３３】
次に、本発明の最大の特徴である、測定装置の測定ヘッド１にかかわる構成について、図２乃至図５に基づいて以下詳述する。
本発明の測定ヘッド１は、人の手で握れるようにするために小型コンパクトな形状として、外観的に図示の場合は略コップ形に形成されてなる（ただし外観形状はこのコップ形に限られるものではない）中空の測定ヘッド本体１ａからなり、この中空の測定ヘッド本体１ａの大径側の開口端には、皮膚に押し当てるための当接面を形成するように、円盤状の当接カバー１０が取付けられ、この当接カバー１０の中央には、皮膚への励起光と皮膚からの蛍光を含む反射光が通過するための測定穴１０ａが開孔され（図３参照）、更に測定ヘッド本体１ａの小径側の端部には、前記操作ボックス２内のコントロール基盤２ａと接続するケーブル４がコネクター接続されている。
【００３４】
なお、上記当接カバー１０について本発明の実施例の場合、全体の色を黒色とし、測定穴１０ａ以外の部分からの光の乱反射を防いだり、後述の光源から発せられて測定穴１０ａ以外に照射される余分な光を吸収できるようにしてある。
また、上記当接カバー１０は、人の皮膚に直接押し当てる部分となるので、図示してないがその表面に更に同様な形状の、即ち、測定穴１０ａに対応する穴を中央に開孔してある円盤状の衛生フィルム、または汗等を吸収する吸湿性のあるフェルト部材や吸湿紙等を貼着することもでき、そうすることにより、被験者に不快な思いを懐かせたりすることなく快適に、かつ衛生的なＡＧＥｓ測定検査が可能である。
【００３５】
そして、上記測定ヘッド本体１ａ内には、図４に詳細を示すように、略中空円錐形をした取付け部材１１が固定支持されていて、その取付け部材１１の内側円錐面の同一円周上には、特定の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）に対する励起光光源として複数個の、例えば図示実施例の場合は、特定の波長に近接した異なる波長を持つ二種類の紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂと、皮膚の色補正のための後述する白色光ＬＥＤ１３とを交互に円環状に配列して、消費電力の少ないＬＥＤ発光部１２を構成し、かつ円錐体の内周面に埋め込まれたこれ等の紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂと白色光ＬＥＤ１３から発せられる励起光と補正光は、前記当接カバー１０の中心部の測定穴１０ａの一点に向けられて、集中的に照射されるように設置されている。
なお、特定のＡＧＥｓに対する特定の励起光を発する励起光光源としての紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂは、二種類に限られることなく後述の重合効果の得られるものであれば、二種類以上の特定波長の紫外光ＬＥＤを採用することができるものであり、或いは、特定の波長の励起光を発する一種類の紫外光ＬＥＤであっても、これを複数個円環状に配列してなる集光配列構造として実施することも可能である。
【００３６】
更に、取付け部材１１の円錐頂部に当たる中心部には、前記当接カバー１０の測定穴１０ａに対向するよう同一軸線上の位置関係を保って、前記受光部１４の受光穴１４ａ及び基盤一体型の分光光度計素子１５が設置され、これ等の配置関係により、上記ＬＥＤ発光部１２からの励起光と補正光が測定穴１０ａから皮膚に集中して集光的に照射されると同時に、皮膚からの蛍光を含む反射光が測定穴１０ａから受光部１４の分光光度計素子１５へと入光する、ワンパス式の光経路を形成するように構成されている。
また、測定穴１０ａに対面する取付け部材１１の円錐形内面は、これに黒色系の色彩を施してあり、これにより前記した当接カバー１０におけると同様に、光源からの照射光の乱反射を吸収するとともに、皮膚からの反射光の乱反射を吸収する事ができるように配慮してある。なお、この色は、黒色に限らず、光源として使用する光や皮膚からの反射光に合わせて、効果的に乱反射を吸収できる色合いを選択することが好ましい。
【００３７】
上記ＬＥＤ発光部１２について更に詳しく説明すると、特定のＡＧＥｓに対する励起光光源としての特定の波長との関係について、本実施例においては例えば、特定のＡＧＥｓとして、特にクロスリン、ピロピリジン、ペントジンなど蛍光を発するＡＧＥｓを対象としているが、これに限られることなく、例えば３デオキシグルコソン（３ＤＧ）のように糖化反応中間体として生成するＡＧＥｓ、更にはカルボキシメチルリジン（ＣＭＬ）のように蛍光を発しないＡＧＥｓであっても、その発生過程で同時に生成される蛍光を発するＡＧＥｓをも対象にするように、これらＡＧＥｓに対する特定の励起光波長の３７０ｎｍと、これに対応するＡＧＥｓ由来の蛍光波長４４０ｎｍとの相関関係に着目して、具体的に例えば、測定装置の測定ヘッド１０におけるＬＥＤ発光部１２として、上記特定の励起光波長３７０ｎｍより僅かに短い波長３６５ｎｍの紫外光ＬＥＤと、僅かに長い波長３７５ｎｍの紫外光ＬＥＤとを組合せて、これを励起光光源として採用し、図５に示すように同一円周上に交互に対向配置した状態で、取付け部材１１の中に埋め込まれて固定され（図６参照）、これ等の特定励起光に近接した二種類の波長を持つ紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂからの励起光は、前述したように、当接カバー１０の中心部の測定穴１０ａの一点に向けられて集中して集光的に照射され、一つのＬＥＤ光は弱くても一点に集められて強力な光となるのである。
なお、これ等の二種類の紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂによる皮膚からのＡＧＥｓ由来の二つの蛍光発光は、原理的には、紫外光ＬＥＤの特定の波長の種類に対応して特定のＡＧＥｓ由来の蛍光が励起されるので、同数の蛍光発光が反射光として発生するものであり、蛍光を発しないＡＧＥｓでもその糖化反応中間体からの反射光や、ＡＧＥｓ生成過程で付随的に蛍光を発生するものなど、もしくは何れかの紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂによる蛍光特性の高い方のＡＧＥｓに由来する蛍光発光など、あらゆる反射光を幅広く検出測定することができるのである。
また、これ等の紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂの波長の選定については、測定対象とされる特定のＡＧＥｓが異なれば、当然その励起光として使用する波長も相対的に異なり、ＡＧＥｓ由来の蛍光波長も上記と異なることは言うまでもなく、その必要とする波長に合わせて紫外光ＬＥＤを種々選択して採用したり、特定の励起光波長に対する僅かに短い波長と長い波長の幅の設定についても、効率の良い波長幅を適宜選択設定するものである。
【００３８】
また、上記ＬＥＤ発光部１２には、皮膚の状態のバラつきや吸収光などの色補正用として、比較的長い波長、例えば一例として、本実施例の場合は４６５ｎｍの波長の白色光ＬＥＤ１３を、図５に示すように上記紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂと交互に同一円周上に対向的に円環状に配列して併設してあるとともに、図８に拡大図を示すようにこの白色光ＬＥＤ１３は、取付け部材１１に埋め込まれて固定されている他、その発光側の取付け部材１１には、皮膚組織に対する照射光として、上記特定の励起光以外の、例えば３８０ｎｍ以下の励起光の影響を抑えたり、皮膚の状態のバラつきに起因する反射光や、日焼け、メラニン物質などの赤色系の吸収光などの色合いを補正するための効果を発揮する着色ガラス製の発光フィルター１３ａが設けられている。
【００３９】
更に、本発明の特徴的な構成として、上記したＬＥＤ発光部１２と相俟って受光部１４の構成が重要である。即ち、本発明では、測定ヘッド本体１ａ内に固定された中空円錐状の取付け部材１１の円錐頂部に当たる中心部には、図４及び図７に示すように、前記当接カバー１０の中心部の測定穴１０ａに対向するよう受光穴１４ａが同一軸線上において開口するように設置され、この受光穴１４ａの受光側の取付け部材１１には、前記特定のＡＧＥｓ由来の蛍光波長４４０ｎｍ以外の皮膚組織からの反射光や、他の物質からの蛍光、例えば波長４１８ｎｍ付近の蛍光等をカットするための着色ガラス製の受光フィルター１４ｂを設けるとともに、受光穴１４ａの背面側の取付け部材１１には、受光穴１４ａから取り込まれた特定のＡＧＥ由来の蛍光（図示実施例の場合は近接した二種類の波長の励起光に励起されたＡＧＥ由来の二つの蛍光発光）を感知して、この二つの測定光を重合増幅して直接的に電気信号に変換して計測する基盤一体型の分光光度計素子１５が固定配備され、蛍光測定値を光学的伝達手段に依存することなく電気信号に変換してケーブル４を介し、前記操作ボックス２のコントロール基盤２ａに電送するように構成されている。
【００４０】
次に、本発明の糖化最終生成物質の測定装置を使用するときは、図１に示すように測定ヘッド１、操作ボックス２及びパソコン３を電気的に接続してセットアップする。次いで測定操作を行なうオペレーターは、電源や発光源に対する切り替えスイッチ２ｃ，２ｃ，２ｄを適宜入力（ＯＮ）状態にして、測定ヘッド１を手に持って被験者の腹部や首などの最適な部位に当接カバー１０を押し当てて、しばらくの間この状態を保持する。
こうすることにより被験者の皮膚に対しては、ＬＥＤ発光部１２における紫外光ＬＥＤ１２ａからの３６５ｎｍの励起光と、紫外光ＬＥＤ１２ｂからの３７５ｎｍの励起光と、白色光ＬＥＤ１３から発光されて発光フィルター１３ａによりフィルタリングされた皮膚の補正光としての白色光が、同時に押し当て面の測定穴１０ａからピンポイントで照射される。
【００４１】
このとき被験者の皮膚組織の状態が人種差や性差、極端な年齢差、或いは極度な日焼け状態やメラニン色素の沈着もない等の良好な状態であれば、白色光ＬＥＤ１３の発光をする必要はないので、そのときには操作ボックス２の切換えスイッチ２ｄをＯＦＦ操作して白色光ＬＥＤ１３の発光を止めればよいが、一般的には一定条件の下での均質な測定データを得るためには、白色ＬＥＤ１３による色補正を常時行なって、測定データを蛍光成分のみにすることが望ましい。
【００４２】
また、本実施例においては、ＬＥＤ発光部１２における励起光として、特定の波長３６５ｎｍの紫外光ＬＥＤ１２ａ及び波長３７５ｎｍの紫外光ＬＥＤ１２ｂとが同時にかつ集光的に押し当て面の測定穴１０ａから皮膚にピンポイントで照射されるので、これ等近接した二種類の特定波長を持つ励起光を受けた皮膚からは、この特定の励起光に反応したＡＧＥｓ由来の波長４４０ｎｍ付近の二つの蛍光が発せられ、これ等二つの蛍光発光は、前記測定ヘッド本体１ａの中心線上において対向的な配置関係にあるワンパス式の光経路中に配置された受光部１４の受光フィルター１４ｂにより、前記特定のＡＧＥｓ由来の蛍光波長４４０ｎｍ以外の皮膚からの反射光や、他の物質からの蛍光がフィルタリングされ、更に受光穴１４ａなどを経由して分光光度計素子１５へと入光し、この近接した波長を持つ二つの蛍光発光は、図９に示すように互いに重合増幅されて強められた電気信号とされ、ノイズなどの影響を受けることなく確実に基盤一体型の分光光度計素子１５によって分光光度分布測定値として計測され、この蛍光測定値は、更にケーブル４を介して電送され、爾後の操作ボックス２のコントロール基盤２ａにて処理される。
【００４３】
このとき、二種類の波長の紫外光ＬＥＤ１２ａと紫外光１２ｂとは、操作ボックス２の切換えスイッチ２ｃ，２ｃにより、上記したように同時入力状態にセットしたり、或いは、紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂの何れか一方による蛍光特性の高いＡＧＥｓに由来する蛍光発光が顕著で、安定して検出測定できる場合には、何れか一方の入力状態を切換えスイッチ２ｃ，２ｃにより選択し、蛍光特性の高い方の紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂを選択的に用いるように操作することもでき、更に、ＬＥＤ発光部１２に設けるこれ等の複数個の紫外光ＬＥＤ（励起光ＬＥＤ）については、特定のＡＧＥｓに対する特定の一種類の励起光を発するものを複数個設けた場合には、そのうちのいくつかを選択することにより、照射光の強さを調節するように実施することも可能である。
【００４４】
以上説明したように、図１に全体的構成を示した測定装置の実施例によれば、既存の一般的なパソコン３を利用して本発明の測定ヘッド１と操作ボックス２などと電気的にケーブル接続してシステムを構成してあるので、システム全体としても小型コンパクトにして持ち運びに便利であり、しかも測定ヘッド１が手で握れる程度のコップ状の大きさの形状にしてあるため、その操作に際しても、被験者の皮膚における最適な部位に容易かつ自在に押し当てて測定することができ操作性が良く、更に初期のこの種装置の目的であるところの人体に負担を掛けることのないよう非侵襲的に糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）を測定することができるのである。
【００４５】
そして特に、上記測定ヘッド本体１ａ内における取付け部材１１の内側円錐面の同一円周上に、特定のＡＧＥｓに対する励起光光源としての特定の波長に近接した異なる波長を持つ二種類の紫外光ＬＥＤ１２ａと１２ｂと、皮膚の色補正のための白色光ＬＥＤ１３とを交互に円環状に配列して構成されたＬＥＤ発光部１２が設けられ、これ等の紫外光ＬＥＤ１２ａ，１２ｂと白色光ＬＥＤ１３から発せられる励起光と補正光が、前記当接カバー１０の中心部の測定穴１０ａの一点に向けられて集中して集光的に照射されるので、省エネタイプのＬＥＤ光でありながら、照射光として集光された強い光源とすることができ、これと同時に、取付け部材１１の円錐頂部の中心部に設けられた受光部１４では、前記当接カバー１０の測定穴１０ａと対向配置された受光穴１４ａ並びに受光フィルター１４ｂによるワンパス式の光経路において、皮膚からの蛍光を含む反射光が測定穴１０ａから分光光度計素子１５へと入光し、近接した二種類のＡＧＥｓ由来の蛍光発光は重合増幅されて強調された状態で、分光光度計素子１５により直接的に電気信号に変換されて計測されるので精度が極めて良いのである。
特に特定のＡＧＥｓに対する励起光光源としての特定の波長に対応した異なる波長を持つ紫外光ＬＥＤ１２ａと１２ｂは、二種類に限られるものではなく、
必要に応じて二種類以上の紫外光ＬＥＤを組合わせて、これを励起光光源とすることができ、これ等二種類以上の紫外光ＬＥＤからの励起光による特定のＡＧＥｓ由来の蛍光発光も当然二種類以上発生し、重合作用を呈して強められることは勿論である。
【００４６】
また、本発明では、ＡＧＥｓ由来の蛍光発光を光の状態で導くような一般的な光学的な光経路や、光学的な伝導手段によることなしに、測定ヘッド本体１ａに内装した分光光度計素子１５により、直接的に蛍光発光を電気信号に変換して検出し、これを操作ボックス２内のコントロール基盤２ａ及び判定処理システムとしてのパソコン３に電送することができるので、安価かつ簡便な装置として持ち運ぶことができ、ホータプル性にも優れているものである。
【００４７】
また、図１の場合は操作ボックス２と既存の一般的なパソコン３とを利用してＡＧＥｓの測定装置とシステムを構成したが、操作ボックス２のコントロール基盤２ａや切り替えスイッチ２ｃ，２ｄ等の操作機能をパソコン３に持たせたり、或いは測定ヘッド１側に持たせて手元操作可能に変更することもでき、この場合、先に説明したような本発明の本質的な構成である、測定ヘッド１内のＬＥＤ発光部１２の集光配列構造と、測定穴１０ａと受光部１４の受光穴１４ａのワンパス式の光経路構造、及び基盤一体型の分光光度計素子１５と電気的なケーブル４を用いることなどは、何ら変わることなくその作用効果も変わることなく実施することができるのである。
【００４８】
本発明の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）の測定装置は、上記したようにその測定ヘッド内部のＬＥＤ発光部の複数個の発光ＬＥＤを円環状に配列して得られる集光配列構造と、測定穴と受光部とのワンパス式の光経路と、受光部における基盤一体型の分光光度計素子による電気変換計測方式などの組合わせ構造について、これを変更しない限りは、複数個の発光ＬＥＤが特定の励起波長を持つ一種類であっても二種類以上であっても良く、その他、操作ボックスやディスプレイ画面を有するコンピューターまたはパソコンなどについて、これを図示の実施例以外の形状構造のものを採用したり、また、測定ヘッド自体の外観形状についても、更に小型化したペンシル形状などへの変更も制限されるものではなく、当業者が容易に変更することが可能な範囲において、種々組合せたり変更することも自在である。
【００４９】
更に、特定の糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）についても、実施例に述べたクロスリン、ピロピリジン、ペントジンなど蛍光を発するＡＧＥｓを対象とすることや、或いは３デオキシグルコソン（３ＤＧ）を糖化反応中間体として生成するＡＧＥｓ、更にはカルボキシメチルリジン（ＣＭＬ）のように蛍光を発しないＡＧＥｓの発生過程で同時に生成される蛍光を発するＡＧＥｓなどに限定されることはなく、特定のＡＧＥに対する励起光光源として用いる特定の波長の関係についても、具体的に実施例に述べた特定の励起光の波長３７０ｎｍと、これに対応するＡＧＥ由来の蛍光波長４４０ｎｍに限定されるものではなく、特定のＡＧＥが変わればその励起光光源としての励起光ＬＥＤの波長を種々変更して構成することは勿論であり、これ等の変更に付随して、受光部に設ける受光フィルターにおけるカット波長の変更も必要に応じて行なうものであり、実施例の波長に限定されるものではなく、また、発光フィルターや受光フィルターの方式も、着色ガラス方式に限定されるものではない。
【００５０】
以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示され、または説明された詳細そのものには限定されないことは勿論であるとともに、これらを種々組み合わせて実施することも可能で、何れの場合も本発明の目的を逸脱するものでなければ、本発明の優れた効果を損なうことなく発揮できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、医療分野における糖化最終生成物質（ＡＧＥｓ）の測定や検査技術分野の、特に予防医学の産業分野において利用される。
【符号の説明】
【００５２】
１  測定ヘッド
１ａ測定ヘッド本体
２  操作ボックス
２ａコントロール基盤
２ｂ電源コネクター
２ｃ，２ｃ，２ｄ切り替えスイッチ
３  パソコン（判定処理制御部）
３ａデータ表示画面  
４  ケーブル
４ａ，４ｂ給電ケーブル
４ｃ配線ケーブル
５  ＵＳＢケーブル
１０  当接カバー
１０ａ測定穴  
１１  取付け部材
１２  ＬＥＤ発光部
１２ａ，１２ｂ紫外光ＬＥＤ
１３  白色光ＬＥＤ
１３ａ発光フィルター
１４  受光部
１４ａ受光穴
１４ｂ受光フィルター
１５  基盤一体型の分光光度計素子
【図９】
2014010076.tif 000003
【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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