(57)【要約】      （修正有）【解決手段】哺乳類対象における生体指標の測定方法を記載する。対象の生体指標には、ヘマトクリット、血漿容積、分布容積、および糸球体濾過率が含まれる。ヘマトクリットは、動的蛍光マーカーおよび静的蛍光マーカー、または２つの蛍光タグを有する単一の静的マーカーを有する注入物を対象の血管系に投与し、それらのマーカーまたは蛍光タグの発光強度を一定期間モニターすることにより測定できる。ヘマトクリットは、その後、較正済み分光分析器を用い、Ｔ0におけるマーカーの生比率を決定し、見かけヘマトクリットを算出し、そして補正係数を適用することにより算出できる。【効果】これらの方法は、特に急激な失血を起こしている対象およびヘマトクリットが不安定な対象に適用し得る。【選択図】図１
2018102959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための注入物であって、
当該注入物は、
（ａ）第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー；
（ｂ）第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー；および
（ｃ）注入物担体；
を含み：
第一蛍光マーカーは動的分子であり、かつ第二蛍光マーカーは静的分子であり；そして当該注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている、注入物。
【請求項２】
校正識別のパラメータは、第一蛍光マーカーの第一蛍光強度および第二蛍光マーカーの第二蛍光強度を含む、請求項１に記載の注入物。
【請求項３】
校正識別のパラメータは、更に注入物のロット番号を含む、請求項２に記載の注入物。
【請求項４】
注入物のパラメータはデジタル形式で取得される、請求項１に記載の注入物。
【請求項５】
注入物のパラメータを蛍光検出器に送達して蛍光検出器を較正する、請求項１に記載の注入物。
【請求項６】
哺乳動物はヒトである、請求項１に記載の注入物。
【請求項７】
哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法であって、
（ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む注入物を設ける：
（ｉ）第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー；
（ｉｉ）第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー；および
（ｉｉｉ）注入物担体；
ここで、第一蛍光マーカーは動的分子に関連し、かつ第二蛍光マーカーは静的分子に関連する；
（ｂ）注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る；
（ｃ）注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する；
（ｄ）種特異的ヘマトクリット線を得る；
（ｅ）注入物を哺乳類対象の血管系に導入する；
（ｆ）光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光マーカーを第二励起波長により励起する；
（ｇ）較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光マーカーの第二発光強度を測定して、第一蛍光マーカーからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光マーカーからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る；
（ｈ）分光データセットからＴ0における第一蛍光マーカー対第二蛍光マーカーの比を得て、種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する；
（ｉ）哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る；ならびに
（ｊ）補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する；
ことを含む方法。
【請求項８】
ヘマトクリットは、分光データセットの入力、校正識別の入力、ヘマトクリットを算出するための計算エンジンおよび算出したヘマトクリットを報告する出力を含む較正済み分光分析器により決定される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
更に哺乳類対象の他の生体指標を算出することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
生体指標は血液容積である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
生体指標は分布容積である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
生体指標は糸球体濾過率である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
哺乳動物はヒトである、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための注入物であって、
当該注入物は、
（ａ）第一蛍光タグおよび第二蛍光タグを有する静的マーカー、ここで第一蛍光タグは第一励起波長および第一発光波長を有し、かつ第二蛍光タグは第二励起波長および第二発光波長を有する；および
（ｂ）注入物担体；
を含み：そして
当該注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている、注入物。
【請求項１５】
校正識別のパラメータは、第一蛍光タグの第一蛍光強度および第二蛍光タグの第二蛍光強度を含む、請求項１４に記載の注入物。
【請求項１６】
校正識別のパラメータは、更に注入物のロット番号を含む、請求項１５に記載の注入物。
【請求項１７】
注入物のパラメータはデジタル形式で取得される、請求項１４に記載の注入物。
【請求項１８】
注入物のパラメータを蛍光検出器に送達して蛍光検出器を較正する、請求項１４に記載の注入物。
【請求項１９】
哺乳動物はヒトである、請求項１４に記載の注入物。
【請求項２０】
哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法であって、
（ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｉ）を含む注入物を設ける：
（ｉ）第一蛍光タグおよび第二蛍光タグを有する静的マーカー、ここで第一蛍光タグは第一励起波長および第一発光波長を有し、かつ第二蛍光タグは第二励起波長および第二発光波長を有する；および
（ｉｉ）注入物担体；
（ｂ）注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る；
（ｃ）注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する；
（ｄ）種特異的ヘマトクリット線を得る；
（ｅ）注入物を哺乳類対象の血管系に導入する；
（ｆ）光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光タグを第二励起波長により励起する；
（ｇ）較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光タグの第二発光波長の第二強度を測定して、第一蛍光タグからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光タグからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る；
（ｈ）分光データセットからＴ0における第一蛍光タグ対第二蛍光タグの比を得て、分光データセットから対象の見かけヘマトクリットを決定し、種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する；
（ｉ）哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る；ならびに
（ｊ）補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する；
ことを含む方法。
【請求項２１】
ヘマトクリットは、分光データセットの入力、校正識別の入力、ヘマトクリットを算出するための計算エンジンおよび算出したヘマトクリットを報告する出力を含む較正済み分光分析器により決定される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
更に哺乳類対象の他の生体指標を算出することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
生体指標は血液容積である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
生体指標は分布容積である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
哺乳動物はヒトである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
哺乳類対象の血管系における蛍光分子の蛍光強度を測定するために哺乳類対象の口腔内で使用するための経口プローブであって、
（ａ）近位端および遠位端を有する縦長光導管；
（ｂ）光導管の遠位端における光インターフェイス；および
（ｃ）口腔内の光導管の移動を制限するための経口安定化ガイド、を含み：
血管系における蛍光分子の蛍光強度は、光導管の遠位端における光インターフェイスを通り血管系から光導管、そしてその光導管の近位端まで伝送される、経口プローブ。
【請求項２７】
光導管は光ファイバケーブルである、請求項２６に記載の経口プローブ。
【請求項２８】
プローブは哺乳類対象の口腔内における舌下に配置される、請求項２６に記載の経口プローブ。
【請求項２９】
光導管の近位端は蛍光検出器に接続されている、請求項２６に記載の経口プローブ。
【請求項３０】
プローブは更に光導管に沿った滅菌シースを含む、請求項２６に記載の経口プローブ。
【請求項３１】
哺乳類対象の糸球体濾過率（ＧＦＲ）を測定する方法であって、
（ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む注入物を設ける：
（ｉ）第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー；
（ｉｉ）第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー；および
（ｉｉｉ）注入物担体；
ここで、第一蛍光マーカーは動的分子に関連し、かつ第二蛍光マーカーは静的分子に関連する；
（ｂ）注入物を哺乳類対象の血管系に導入する；
（ｃ）光プローブと定期的な間隔で血管系より採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光マーカーを第二励起波長により励起し；
（ｄ）蛍光検出器を用いて、試料の第一蛍光マーカーの第一発光波長の第一発光強度および第二蛍光マーカーの第二発光強度を測定し、１０〜６０分の間隔で測定した第一蛍光マーカー対第二蛍光マーカーの濃度比、および予測したＴ0における第一蛍光マーカーの濃度、および１〜２時間の期間にわたり試料から得た順次データポイントを含む分光データセットを得て、哺乳動物のＧＦＲを決定する；
ことを含む方法。
【請求項３２】
哺乳動物はヒトである、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
試料を１０〜１５分の間隔で採取する、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１２年２月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／６００，１８２号の優先権の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、一般に、哺乳類対象、好ましくはヒトの対象から生体情報を収集するための組成物および方法に関する。特に、本発明は、対象の血管系に１つまたはそれ以上の蛍光マーカーを含む較正済み注入物を導入することにより、対象のヘマトクリットおよび他の生理学的パラメータを定量し、蛍光マーカーの発光強度を一定の期間にわたりモニターするための蛍光分光方法に係る。
【０００３】
生体指標は、患者の診断の助けとすべく医療関係者が用いる有効な手段であるが、生体情報に迅速かつ正確な定量的アクセスをしなくてはならないので、医療処置の経過を適切に判断する能力が限られることが多い。医療関係者が用いる一般的な生体指標として、中核体温、血圧、心拍および呼吸数、血液の酸化およびヘマトクリット、糸球体濾過率（「ＧＦＲ」）などが挙げられる。医療関係者は、複数の生体指標を評価してから特定の治療を決定することを希望するが、それらの指標を評価するよりも先に患者の状態が悪くなるおそれもある。こういった状況では、医療関係者は、限定された情報を用いて判断を下す必要があるので、患者の生存の可能性が減少するおそれがある。したがって、迅速かつ正確に一つまたは複数の生体指標を決定できる方法および装置が必要である。
【０００４】
ヘマトクリット（「ＨＣＴ」）は、一般的にはパック細胞容積とも呼ばれ、全血容積に対する赤血球の容積の割合である。ヘマトクリットは性別および年齢によって異なることがある。健康な成人ヒトの典型的なヘマトクリットレベルは男性で４５％、女性では約４０％である。ＨＣＴは、一般に、患者の治療の初期段階で診断の助けとすべく使用され、ＨＣＴレベルが異常だと、特定の病状を示すことがある。ヘマトクリットレベルが異常に高いと、デング熱、低酸素症関連疾患、例えば、ＣＯＰＤ、脱水等に関与し、一方ヘマトクリットレベルが異常に低いと、出血、低エリスロポエチンレベルに起因する慢性腎疾患、うっ血性心不全などに関与する。
【０００５】
ＨＣＴを決定するのに現在利用可能ないくつかの方法および装置がある。「パック細胞容積」という名称は、血液のヘパリン化試料に遠心力をかけてから全血容積に対する赤血球の容積の割合を測定するという従来のＨＣＴ決定方法に由来する。この方法は比較的正確であるが、血液試料は、分析のため患者の処置室から離れた医学実験施設に送られることが多いので、試料の処理時間が著しく増え、時間に厳しい医療の状況ではその有用性が限られてしまう。
【０００６】
血液の光学特性を利用することにより従来の方法における限界に対処するために、例えばＨｅｍａ  Ｍｅｔｒｉｃｓ（Ｋａｙｓｖｉｌｌｅ，ＵＴ）の「Ｃｒｉｔｘｃａｎ」等の非侵襲的な分光ＨＣＴ装置が開発されてきた。血液は非線形の光学特性を有するので、その光の減衰係数が波長依存性となることが当該分野で知られている。これらの減衰係数はヘマトクリット依存性であることも知られている。６２０および６８０ｎｍ等のいくつかの波長では減衰係数が比較的線形であるが、４８８および５９４ｎｍ等の波長では減衰係数が非線形であることが知られている。非侵襲的な分光ＨＣＴ装置は、血管が多い組織部で、異なる波長および減衰係数を持つ複数の光信号の相対的な減衰を測定する。従来の操作は、光信号を伝送することにより開始する。この光信号は第一光導管を通って第一光インターフェイスへ伝送され、組織部に届く。ここで、組織は、光信号と光学的に相互作用することで、減衰信号を発生する。減衰信号は、次に第二光学インターフェイスに伝送されるか又は反射することがある。第二光学インターフェイスでは、第二光導管が検出器に光学情報を伝送する。次に、減衰信号の強度比を、所定の数学的な関係式を用いて、ヘマトクリットレベルに変換する。これらの非侵襲的な分光ＨＣＴ方法および装置は、典型的には、正確な測定を可能にするのに十分な信号対雑音比を得るために、相対的パルス信号解析といった１つまたは複数の従来のノイズ処理技術を用いる。
【０００７】
本願で用いる「光導管」とは、ある場所から別の場所へ光信号を伝送することが可能な、光ファイバケーブルまたは光反射パイプといった透明な光導波路を意味する。光導管には、単一の光ファイバケーブルといった光導波路、又は光ファイバケーブル束といった一般的な光源および光インターフェイスの周囲に配置された複数の光導波路を含み得る。「光インターフェイス」とは、光源又は光信号検出器から遠位側の光導管の末端を、外部環境から隔てる光学的な境界のことである。
【０００８】
非侵襲的な分光ＨＣＴ装置およびその他の非侵襲的な直接分光装置、例えばパルス酸素濃度計等は、ほぼ即時に比較的正確な結果を示すものの、複数の光インターフェイスを収容しなくてはならないので、組織の比較的大きな部分が必要であるという意味で制限される。これらの装置は、皮膚組織が十分なレベルの光情報を伝送可能でなくてはならないことよっても制限され、かつ複数の光インターフェイス間における光学的形状が固定される必要があることによっても限定され、その結果として、装置が物理的に剛性なものになることが多い。更に、複数の光インターフェイス間で光学的形状が固定されると、複数の光インターフェイスでの光散乱に起因する光ノイズのため、使い捨て滅菌バリア、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）プラスチックライナーを使用した無菌環境維持の可能性によっても装置が制限されてしまう。結果、無菌環境を維持するために、分光センサー自体を廃棄する場合が多い。集中治療室で使用される使い捨てパルス酸素濃度計が、一般的な例である。この戦略により無菌環境は維持されるものの、従前の滅菌バリアの使用と比較すると、医療費がかなり増加してしまう。
【０００９】
単一の軟性光導管により糸球体濾過率（「ＧＦＲ」）をモニターし血漿容積を決定するための侵襲的な間接蛍光分光方法および装置が、従前に、米国特許出願第１２／４２５，８２７号および第１２／９４６，４７１号、ならびにＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４０９９４号及び第ＰＣＴ／ＵＳ１０／３２９９７号に開示されている。本願で定義するように、用語「血漿容積」とは、対象の血管系に含まれる全血漿量のことを指し、用語「循環血漿容積」とは、対象の血管系に含まれるもののうち流れている血漿の量を指す。「血漿容積」および「循環血漿容積」の測定値は互いに類似し関連し合うが、同じではない。
【００１０】
蛍光分光システムは、従来、蛍光マーカーを励起するための光源、光源を伝送し蛍光信号を受信するための光導管、蛍光信号を測定するための光検出器、デジタルメモリ記憶装置などの分光データセットを保存するための手段、デジタル演算プロセッサなどの分光データを処理してＧＦＲを算出するための手段、デジタルディスプレイなどのＧＦＲを算出するための出力、を含む。
【００１１】
ＧＦＲは、蛍光分光システムを使用して、光導管の末端を動物対象の血管に挿入し、蛍光特性（すなわち、励起および発光波長）の第一セットに係る動的マーカーおよび蛍光特性の第二セットに係る静的マーカーを含むボーラス注射を投与し、静的マーカーに対する動的マーカーの減少を一定期間蛍光的にモニターし、そして一連の数学的な工程を用いてこれらのマーカーの相対的な変化に基づきＧＦＲを算出することにより決定できる。あるいは、先に定義したように、分布容積を、一旦静的マーカーが準安定な血管分布に達したらその蛍光信号強度を測定し、そして信号強度の減少をボーラス注入の希釈率と相関させることにより決定してもよい。
【００１２】
蛍光分光システムは、典型的には蛍光マーカーをモニターするのに低侵襲の光導管を使用する。蛍光マーカーをモニターするのに非侵襲的な光導管を使用するのは有利であるものの、信号強度が比較的低く組織の自家蛍光と混ざってしまうので使用が阻害される。口腔は、非常に血管が多い特別な場所で、比較的薄い組織なので、組織の自家蛍光が限られており高い信号対雑音比をもたらし得る。しかしながら、口腔は、常に動く場所なので再調整が必要な場所でもある。現在利用可能な光学経口プローブは全て、口腔の動きに対応するために熟練した作業者が手動で絶え間なく位置決めすることが必要である。
【００１３】
ＨＣＴを決定する従来の分光方法では、血液の光学特性は観察期間中一定しているものと仮定する。この仮定を直接応用して、観察期間の長さとは独立にＨＣＴに対する複数の波長の光信号の減衰を相関させる。ＧＦＲおよび血漿容積を決定するのに使用する従来の蛍光注入物は、ヒトに使用するために開発されたもので良好な生体適合性を示す。また、ＨＣＴは特定の医療状況においてＧＦＲおよび血漿容積とともに評価されることが多い。しかし、それら従来の蛍光注入物は、注射物に使用する動的マーカー濃度の絶えまない変化により光学特性が変動するため、ＨＣＴを測定するのには用いられていない。
【００１４】
非侵襲的な直接分光方法および装置には、形状が固定された複数の光インターフェイスおよび光導管を用いる必要があり、その結果、装置が物理的に剛性なものになり、滅菌も困難になる。蛍光分光システムは、単一の光導管によりＧＦＲおよび血漿容積を測定できるが、それらは、従来から、動的マーカー濃度が絶えまなく変化することに起因してヘマトクリットを測定できないでいる。したがって、患者のヘマトクリットを蛍光的に測定する無菌かつ正確な方法を開発することが臨床的見地から依然として必要である。本発明は、上述の問題およびその他の問題を解決し、そして従来の診断技術ではもたらされなかった利点および態様を提供するために設ける。本発明の特徴および利点は、添付の図面を参照して進める以下の詳細な説明により十分に説明する。
【発明の概要】
【００１５】
本発明は、哺乳類対象におけるヘマトクリット、ＧＦＲおよび他の生体指標を測定するシステムおよび方法に関する。
【００１６】
本発明の１つの態様は、哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための注入物であって：（ａ）第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー；（ｂ）第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー；および（ｃ）注入物担体、を含む場合があり；ここで第一蛍光マーカーは動的分子であり、かつ第二蛍光マーカーは静的分子であり；そして当該注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている、注入物を提供することである。
【００１７】
別の態様では、注入物は、（ａ）第一蛍光タグおよび第二蛍光タグを有する単一の静的マーカー、ここで第一蛍光タグは第一励起波長および第一発光波長を有し、かつ第二蛍光タグは第二励起波長および第二発光波長を有する；ならびに（ｂ）注入物担体、を含む場合があり；ここで注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている。
【００１８】
本発明の更なる態様は、哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法であって：（ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む注入物を設ける（ｉ）第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー；（ｉｉ）第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー；および（ｉｉｉ）注入物担体；ここで第一蛍光マーカーは動的分子であり、かつ第二蛍光マーカーは静的分子である；（ｂ）注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る；（ｃ）注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する；（ｄ）種特異的ヘマトクリット線を得る；（ｅ）注入物を哺乳類対象の血管系に導入する；（ｆ）光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光マーカーを第二励起波長により励起する；（ｇ）較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光マーカーの第二発光波長の第二強度を測定し、第一蛍光マーカーからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光マーカーからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る；（ｈ）分光データセットから（本明細書にて定義した）生比率を得て、種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する；（ｉ）哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る；ならびに（ｊ）補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する、工程を含み得る方法を提供することである。
【００１９】
本発明の更に別の態様では、哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法は、（ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｉ）を含む注入物を設ける（ｉ）第一蛍光タグおよび第二蛍光タグを有する単一の静的マーカー、ここで第一蛍光タグは第一励起波長および第一発光波長を有し、かつ第二蛍光タグは第二励起波長および第二発光波長を有する；および（ｉｉ）注入物担体；（ｂ）注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る；（ｃ）注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する；（ｄ）種特異的ヘマトクリット線を得る；（ｅ）注入物を哺乳類対象の血管系に導入する；（ｆ）光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光タグを第二励起波長により励起する；（ｇ）較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光タグの第二発光波長の第二強度を測定し、第一蛍光タグからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光マーカーからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る；（ｈ）分光データセットから（本明細書にて定義した）生比率を得て、種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する；（ｉ）哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る；ならびに（ｊ）補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する、工程を含み得る。
【００２０】
本発明のなお更に別の態様は、ヘマトクリット、ＧＦＲおよび他の生体指標の測定に使用するための定期的な血液採取技術を提供することである。この技術は、上述したような動的および静的なマーカーを利用し、対象の血流から試料を連続採取する必要性を回避し、１０〜６０分間隔の範囲で可変の時間に採取した血液試料を利用することができる。本明細書にて定義した動的マーカーのＴ0濃度は、本明細書にて定義した静的マーカーの濃度を用いて直接測定できることが見出された。というのは、これら２つのマーカーの濃度比が注入時に既にわかっているからである。Ｔ0における動的マーカーの濃度は、その濃度を決定するための静的なマーカーの強度を用いて、流動している血漿内でそれらが混合し終われば、通常は注入後１０〜１５分以内、に算出できる。これにより、より少ない血液試料を用いて、通常２時間以内またはそれ以下という、より短い時間のスパンでＧＦＲを決定することが可能になる。静的マーカーの使用により動的マーカーのＴ0濃度の予測ができるので、直接測定できない動的マーカーの測定値が与えられる。
【００２１】
本発明のさらに別の態様は、哺乳類対象の血管系における蛍光分子の蛍光強度を測定するために哺乳類対象の口腔内で使用するための経口プローブであって：（ａ）近位端および遠位端を有する縦長光導管；（ｂ）光導管の遠位端における光インターフェイス；および（ｃ）口腔内の光導管を制限する経口安定化ガイド、を含み；血管系における蛍光分子の蛍光強度は、光導管の遠位端における光インターフェイスを通り血管系から光導管、そしてその光導管の近位端まで伝送される、経口プローブを提供することである。
【００２２】
本発明は、注入物の単回注入による、血液容積、血漿容積、分布容積、糸球体濾過率（ＧＦＲ）、およびヘマトクリットの同時測定を達成するために、従来の方法および装置と組み合わせて使用してもよい。
【００２３】
本新規技術の他の特徴および利点は、以下の説明により明らかにする。
【００２４】
本発明を理解するために、以下の添付図面を参照し例示として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、段階投与による血液検査のセットの結果の一例である。
【００２６】
【図２】図２は、各投与段階における各成分の平均信号レベルおよび量を用いた、各ＶＦＩ成分のプロットである（切片をゼロにする）。
【００２７】
【図３】図３は、蛍光強度レベル対ＨＣＴのプロットである。
【００２８】
【図４】図４は、成分１対成分２の信号レベル比を取り、各段階で算出したＨＣＴに対する比をプロットした図３のＨＣＴデータのプロットである。
【００２９】
【図５】図５は、本発明の注入物を投与してその血管分布を蛍光的にモニタリングすることにより得た分光データセットの一例である。
【００３０】
【図６】図６は、蛍光強度信号レベル対材料量の検量線の一例である。
【００３１】
【図７】図７は、蛍光強度信号レベル対ＨＣＴの検量線の一例である。
【００３２】
【図８】図８は、蛍光マーカーの生比率（Ｔ0における動的および静的マーカーの濃度比）対ＨＣＴの検量線の一例である。
【００３３】
【図９】図９は、２つの蛍光タグを有する単一の静的マーカーを用いた場合の蛍光強度信号レベル対ＨＣＴの検量線の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の原理の理解を促す目的のため、図を用いて例示する実施形態を参照し、特定の言語を用いて本発明を説明する。しかしながら、これらによって本発明の範囲は限定されず、本明細書等において説明した技術原理を応用して例示の装置を変更・改変したもので、当該技術に関連する当業者が通常思いつくようなものも本発明の範囲内であることが理解される。
【００３５】
本発明は、一般に、哺乳類対象の生体指標を測定するための組成物および方法に関する。哺乳類対象はヒトであり得る。対象の生体指標としては、ヘマトクリット、血液容積、血漿容積、分布容積、および糸球体濾過率（ＧＦＲ）等が挙げられるが、これらに限定されない。本発明は、特に急激な失血を起こしている対象およびヘマトクリットが不安定な対象に適用し得る。
【００３６】
簡単に言うと、ヘマトクリットは、本発明の注入物の投与およびＴ0におけるマーカーのピーク血管分布を含む期間にわたる血管分布の蛍光モニタリングから得られた図５に示す分光データセットを解析することによって決定できる。本願の較正済み分光分析器を使用して、分光データセットからＨＣＴを決定してもよい。本発明の利点の１つは、対象におけるＨＣＴを決定するために、動的および静的マーカーを利用できることである。
【００３７】
本願で使用する分光データセットとは、異なる蛍光波長の２つ以上の蛍光マーカーを含有する注入物の投与およびこれらの蛍光マーカーのピーク血管分布を含む期間にわたる血管分布の蛍光モニタリングから得られたデータセットを意味し、ここで、これらの蛍光マーカーの１つは動的マーカーであり、これらの蛍光マーカーの１つは静的マーカーである。
【００３８】
本発明の較正済み分光分析器（「較正済み分光分析器」）は、分光データセットの入力、校正識別子用の入力、ヘマトクリットを算出するための計算エンジン、および算出したヘマトクリットを報告する出力を含む。校正識別は、製造中に工場で予測し、コンピューター的にアクセス可能な場所に保存した注入物の平均パラメータと共にセットしてもよい。これは、ソフトウェアまたはハードウェアの変更を介して間接的に更新しても、あるいは注入物に特異的なパラメータをアップロードすることにより直接的に更新してもよい。注入物に特異的なパラメータは、例えばキーパッドまたはタッチスクリーンといった手動装置の使用、例えばバーコードスキャナといった半自動装置の使用、あるいは例えば無線ソフトウェアアップデートの使用による間接的な自動プロセスの使用により入力してもよい。
【００３９】
ヘマトクリットを決定するための注入物
本願の注入物は、第一蛍光マーカー、第二蛍光マーカー、および注入物担体を含む。各蛍光マーカーは、固有の異なる蛍光特性、すなわち、異なる励起波長および発光波長を有する。第一蛍光マーカーは、第一励起波長および第一発光波長を有する。第二蛍光マーカーは、第二励起波長および第二発光波長を有する。蛍光マーカーは、分子を蛍光にさせるフルオロフォアを含有する任意の分子である。例えば、ローダミン色素またはその誘導体（例えば、Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ（登録商標））、フルオレセインまたはその誘導体（例えば、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ））、クマリンおよびシアニン等、多くの蛍光色素は、本発明の蛍光マーカーとなり得るが、これらに限定されない。蛍光色素は、他の巨大分子と、例えば、共有結合を介して結合させて、意図する分子量にしてもよい。巨大分子の例としては、ポリマー、タンパク質、デキストラン、セルロース、炭水化物および核酸が挙げられるが、これらに限定されない。巨大分子は、天然化合物であっても合成化合物であってもよい。蛍光色素と巨大分子を結合させる方法は、当該分野で周知である。
【００４０】
第一蛍光マーカーは動的分子であり、かつ第二蛍光マーカーは静的分子である。
【００４１】
「動的分子」とは、分子量が十分に低いため対象の血管壁または血管系を透過できる分子のことである。動的分子は、５０ｋＤａ未満の分子量を有し、より典型的には、２０ｋＤａ未満の分子量を有することが当該分野で公知である。
【００４２】
「静的分子」とは、分子量が十分に高いため血管壁を透過できない分子のことである。静的マーカーは、最終的には血管系から除去され得るが、ある期間にわたって準安定血管濃度に達し得る。静的マーカーは、５０ｋＤａ超の分子量を有し、より典型的には、２００ｋＤａ超の分子量を有することが当該分野で公知である。かかるマーカーは、マーカーの分子量ならびに他の要因に応じて、約１または２〜１２時間またはそれ以上の期間にわたって血管系内部に留まることができる。
【００４３】
一実施形態では、注入物は、同一の静的マーカーに結合した２つの蛍光タグを有する静的マーカーおよび注入物担体を含み得る。各蛍光タグは固有の異なる蛍光特性、すなわち、異なる励起波長と発光波長を有する。かかる静的マーカーの例として、Ｔｅｘａｓ  Ｒｅｄ（登録商標）および、フルオレセインまたはその誘導体といった２つの異なる蛍光色素と結合した５０ｋＤａ超の分子量を有するデキストラン等の巨大分子が挙げられる。
【００４４】
蛍光マーカーは、生体指標を測定する期間中、対象内で代謝されない。本願において、「対象内で代謝されない」という表現が意味するのは、マーカーが対象の血管系において４時間以上の半減期（Ｔ1/2）を有するということである。
【００４５】
本発明では、先に述べた２種類の注入物を互換的に使用できる。注入物が、２つの異なる蛍光特性を付与するような２つの別個の蛍光マーカーを有するか否かは重要ではなく、代わりに、２つの異なる蛍光特性を付与するような２つの蛍光タグを有する１つのマーカーのみを有する場合も存在する。重要なのは、注入物が、本願に記載されているような生体指標の測定を可能にする２つの異なる蛍光発光信号をもたらすることである。よって、本願にて２つの蛍光マーカーを有する注入物を使用する態様が参照される場合、これは、分子上に２つの蛍光タグを含む１つのマーカーのみを有する注入物をも含み指し示す意図である。ヘマトクリットおよびその他の生体指標の測定に至るその後の工程は、他の点で同一である。しかし、１つの分子のみを含む注入物は静的マーカーを使用し動的マーカーを使用しないので、注入物は、ヘマトクリットおよび他の生体指標の測定には使用できるが、少なくとも２つのマーカーを必要とするＧＦＲの測定には使用できない。
【００４６】
本願で使用する用語「注入物担体」とは、蛍光マーカーの送達および生体適合性を良くするために、蛍光マーカーを溶解および送達できる生物学的に許容される流体を意味する。適切な担体の例として、緩衝液、食塩水などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４７】
校正識別および校正識別子
本発明の注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている。
【００４８】
本発明で使用する用語「校正識別」とは、分光データセットより得られＨＣＴの算出に用いる蛍光注入物のパラメータの集合を意味する。
【００４９】
パラメータには、可視蛍光注入物（ＶＦＩ）のロット番号および各蛍光マーカーまたは同一のマーカー上にある各蛍光タグの較正済みの蛍光強度を含み得る。
【００５０】
校正識別は、一連の数字または信号で表される校正識別子として表すことができる。一実施形態では、一連の数字または信号は、これに限定されないがバーコード等の光学機械で読み取り可能なデータの表現様式であってもよい。当該校正識別子を当業者に周知のバーコード様式の校正識別子に変換するためのアルゴリズムであってもよい。
【００５１】
校正識別は、製造中に工場で予測し、コンピューター的にアクセス可能な場所に保存した注入物の平均パラメータと共にセットしてもよい。これは、ソフトウェアまたはハードウェアの変更を介して間接的に更新しても、あるいは注入物に特異的なパラメータをアップロードすることにより直接的に更新してもよい。
【００５２】
校正識別に含まれる注入物に特異的なパラメータは、例えばキーパッドまたはタッチスクリーンといった手動装置の使用、例えばバーコードスキャナといった半自動装置の使用、あるいは例えば無線ソフトウェアアップデートの使用による間接的な自動プロセスの使用により、例えば蛍光検出器または分光分析器といった別の装置に入力してもよい。
【００５３】
生体パラメータの算出に使用する検量線を作成するために用いる参照基準蛍光強度は、設定値の１０００、およびその直後に異なる蛍光波長の各蛍光マーカーを指し示す文字がついたもの（すなわち、１０００ａ；１０００ｂ）として校正識別子中に表すことができ；各蛍光マーカーについての参照基準からの蛍光強度の分散は、設定値の１０００に対する増減値として校正識別子中に表すことができる。
【００５４】
試料の校正識別子を以下に示す：
ＬＯＴ１０１Ａ１０３４Ｂ０９７５
情報には以下が含まれる：
ＶＦＩ  Ｌｏｔ  Ｎｏ．：１０１
較正による蛍光マーカー１（Ａ）の強度：１０３４
較正による蛍光マーカー２（Ｂ）の強度：０９７５
【００５５】
較正済みの注入物
本発明の較正済みの注入物（「較正済みの注入物」）は、第一ヘマトクリット依存性蛍光減衰係数を有する第一蛍光マーカーまたは蛍光タグ、第二ヘマトクリット依存性蛍光減衰係数を有する第二蛍光マーカーまたは蛍光タグ、注入物担体、および校正識別を含み得る。校正識別は、較正済みの注入物と別に設けてもよいし、較正済みの注入物と共に設けてもよいし、校正識別子として設けてもよい。較正済みの注入物を使用して、複数の製造工程から生じる光バッチ分散を補正することにより、較正済み分光分析器の正確性および精度を更に向上させてもよい。
【００５６】
較正済みの注入物を生成するために使用する本発明の較正方法は、各蛍光マーカーまたは蛍光タグの蛍光強度標準のセット、蛍光検出器を較正するための作業標準溶液および校正溶液を生成するための調製手順のセット、校正溶液および注入物における各蛍光マーカーの蛍光強度を読みとるのに使用する蛍光検出器、を含む。
【００５７】
蛍光マーカー標準液のセットの手順に続いて、作業標準溶液および校正溶液を生成する。校正溶液は、各マーカーにつき注入物と同一の蛍光強度範囲内で使用する。校正溶液は、蛍光検出器のパラメータをセットするために使用する。その後、同一のセットの手順を用いて、較正すべき注入物を用いて検査溶液を生成する。較正済み蛍光検出器を用いて、較正済みの注入物の校正識別用に注入物検査溶液を生成する。
【００５８】
較正済み分光分析器
本発明の較正済み分光分析器（「較正済み分光分析器」）は、分光データセットの入力、校正識別子用の入力、ヘマトクリットを算出するための計算エンジン、および算出したヘマトクリットを報告する出力を含む。
【００５９】
ヘマトクリットを決定するための方法
簡潔には、ヘマトクリットは、異なる蛍光波長の２つ以上の蛍光マーカーを含有する注入物の投与およびこれらのマーカーのピーク血管分布を含む期間にわたる血管分布の蛍光モニタリングから得られた分光データセットを解析することによって決定でき、ここで、これら蛍光マーカーの少なくとも１つは動的マーカーである。あるいは、注入物は、マーカーに結合した２つの蛍光タグを有する１つの静的マーカーを含むものであってもよい。本願の新規較正済み分光分析器を使用して、分光データセットからＨＣＴを決定しもよい。本発明の利点の１つは、動物対象におけるＨＣＴを決定するために、動的マーカーを利用できることである。
【００６０】
本明細書で使用する用語「時間ゼロ」または「Ｔ0」は、静脈内注入した蛍光マーカーのピーク蛍光信号強度を有することを特徴とする分光データセット内の瞬間のことである。Ｔ0は典型的にはボーラス静脈内注入後１分以内に起こる。Ｔ0は、生体パラメータの蛍光信号解析の開始を示すのに使用する。本願で使用する用語「生比率」とは、Ｔ0における蛍光信号強度の比率、すなわち動的マーカー（分子量が小さいことを示す「小さいマーカー」、または緑色スペクトルにおいて発光する蛍光タグを示す「緑色マーカー」対静的マーカー（分子量が大きいことを示す「大きいマーカー」、または赤色スペクトルにおいて発光する蛍光タグを示す「赤色マーカー」）の比率として定義し得る。本技術の重要な態様は、光学的に動的な環境における、ＨＣＴ、ＧＦＲ、および他の生体パラメータを決定するための生比率の使用である。
【００６１】
小さいマーカーの最大２分の１は、動的マーカーおよび静的マーカーの初期ボーラス注入からたったの約１５分後に血流から濾過されることがわかった。従って、本発明の手順に従い、Ｔ0における動的マーカーの濃度は、例えば、本明細書に記載のように１０〜１５分の間隔で静的マーカーの濃度を測定する分光分析器を用いて正確に予測することができる。連続的なサンプリング手順と比較すると、総検査時間は、現在の約６時間という期間から、約１〜２時間に短縮できるので、定期的な生体サンプリング、すなわち、血管系から１０〜６０分毎のサンプリングで済むという点において顕著な進歩である。
【００６２】
本願で算出される生比率は、光プローブの光インターフェイスで観察されるヘマトクリットを算出するために、順番に使用でき、これを本願では見かけＨＣＴと呼ぶ。侵襲的なプローブにより得られる見かけヘマトクリットは、対象の実際のＨＣＴと異なることがある。これは、流れる系に挿入した光インターフェイス付近で発生する流体力学的なずれに起因し得る。実際のＨＣＴは、見かけＨＣＴに補正係数を適用することにより算出できる。補正係数は、ＨＣＴの１〜１０パーセント、より具体的にはＨＣＴの４〜５パーセントの範囲内にあり得る。典型的な補正係数の計算については、本明細書の実施例に示す。
【００６３】
種特異的なＨＣＴ線を決定するための方法は、較正済み蛍光検出器、較正済みの注入物、および種特異的な血液の検査容積を含む。手順は、検査容積中のＨＣＴを変化させながら総検査容積および検査容積中の較正済みの注入物の濃度を一定に維持するように行う。較正済み蛍光検出器を、手順全体を通して検査容積の蛍光強度を読み取るように設定し構成する。従来の方法により決定した既知のＨＣＴ（Ｈcalib）および測定済みの総容積（Ｖt）を有する検査容積を調製する。既知の容積の較正済み注入物を検査容積に添加する。通常の食塩水および較正済みの注入物から、同じ濃度の較正済みの注入物を検査容積に加えた別の容積を作成する。この溶液は、手順の間に、検査容積から除去した容積を置き換えるために使用する。その後、一連の繰り返しの工程を行い、異なるＨＣＴレベルの検査容積を作成する。容積（ｘ）を検査容積から除去、廃棄し、同量（ｘ）の調整済み食塩水を置き換える。この系を安定化させ、ＨＣＴの希釈に基づいた各段階におけるＨＣＴを算出する。検査した各ＨＣＴレベルにおけるデータの「平坦部」の平均信号レベルが下記に示すように決定される。ここで、Ｖtは検査セットにおける総容積、Ｖeは（血液から食塩水に）交換した容積、Ｈ0は開始ＨＣＴ（溶液の交換前）、そしてＨ’は新ＨＣＴ（溶液の交換後）である。ヘマトクリット依存性の線を作成した。ここで生比率が入力で見かけヘマトクリットは出力である。
【００６４】
よって、哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法は：（ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む注入物を設ける（ｉ）第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー；（ｉｉ）第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー；および（ｉｉｉ）注入物担体；ここで第一蛍光マーカーは動的分子であり、かつ第二蛍光マーカーは静的分子である；（ｂ）注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る；（ｃ）注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する；（ｄ）種特異的ヘマトクリット線を得る；（ｅ）注入物を哺乳類対象の血管系に導入する；（ｆ）光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光マーカーを第二励起波長により励起する；（ｇ）較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光マーカーの第二発光波長の第二強度を測定し、第一蛍光マーカーからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光マーカーからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る；（ｈ）分光データセットから生比率を得て、種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する；（ｉ）哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る；ならびに（ｊ）補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する；工程を含み得る。この技術を用いて、血液容積、分布容積および糸球体濾過率等の他の生体指標も決定し得る。
【００６５】
一実施形態では、哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法は：（ａ）以下の（ｉ）〜（ｉｉ）を含む注入物を設ける（ｉ）第一蛍光タグおよび第二蛍光タグを有する静的マーカー、ここで第一蛍光タグは第一励起波長および第一発光波長を有し、かつ第二蛍光タグは第二励起波長および第二発光波長を有する；および（ｉｉ）注入物担体；（ｂ）注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る；（ｃ）注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する；（ｄ）種特異的ヘマトクリット線を得る；（ｅ）注入物を哺乳類対象の血管系に導入する；（ｆ）光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光タグを第二励起波長により励起する；（ｇ）較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光タグの第二発光波長の第二強度を測定し、第一蛍光タグからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光タグからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る；（ｈ）分光データセットから生比率を得て種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する；（ｉ）哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る；ならびに(ｊ）補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する工程を含み得る。血液容積および分布容積等の他の生体指標も決定し得る。
【００６６】
注入物は、ボーラス注射を介してまたは点滴により血管系に導入してもよい。
【００６７】
蛍光強度を非侵襲的にモニタリングするための経口プローブ
本発明の安定化した経口プローブを用いて、哺乳類対象の口腔内における血管系中の蛍光マーカーの蛍光強度を非侵襲的にモニターできる。一実施形態では、プローブを口腔内の舌下に配置する。
【００６８】
プローブは、近位端および遠位端を有する縦長光導管（ここで光導管の遠位端は、光導管および血管系の間の非侵襲的なインターフェイスを形成する）および経口安定化ガイドを含み得る；ここで、血管系における蛍光分子の蛍光強度は、光導管の遠位端における光インターフェイスを通り血管系から光導管、そしてその光導管の近位端まで伝送される。光導管は光ファイバケーブルであってもよい。光導管の近位端は、血管系中の蛍光マーカーの蛍光強度をモニターするための蛍光検出器に接続されていてもよい。光導管は、経口安定化ガイドを越えてもよいし、または経口安定化ガイドが光導管の移動を制限するように、安定化ガイドの表面と物理的に連通するようにしてもよい。経口安定化ガイドは、歯科インセットを含み得る。経口安定化ガイドは、舌下の光導管の位置を維持するための光ガイド突起部を含んでもよい。
【００６９】
本発明の経口プローブは、更に、滅菌シースを含み得る。滅菌シースは、均一かつ透明な材料で構成してもよいし、または透明領域及び可動領域から構成してもよい。経口プローブは、更に、（ａ）光インターフェイスと組織との間の透明な滅菌バリアを維持するための固定領域、および（ｂ）光学的位置決めガイドと生物的環境との間の滅菌バリアを維持するための可動領域、を含み得る。
【実施例】
【００７０】
実施例１：検量線の作成
１．段階投与による血液検査のセットを、それぞれ異なる発光波長を有する２つの蛍光マーカーを含む全血試料について行った。結果の一例を図１に示す。上側の線は、チャンネル１に記録した第一蛍光マーカーまたはタグからの第一発光信号をチャンネル１信号として示したもので、下側の線はチャンネル２に記録した第二蛍光マーカーまたはタグからの第二発光信号をチャンネル２信号として示したものである。前述したように、この段階投与による血液検査のセットは、それぞれ異なる発光波長を有する２つの蛍光タグを有する１つの静的マーカーを用いて行ってもよい。各蛍光マーカーまたは各蛍光タグは、以下、「蛍光成分」と呼ぶこともある。
【００７１】
２．各蛍光成分について各投与段階における「平坦」または安定した部分の平均信号レベルを算出する。
【００７２】
３．用いた既知の血液体積（Ｖt）、既知のＶＦＩ投与量（ＶD）およびこの投与量における既知の各ＶＦＩ蛍光成分の濃度（Ｄ1またはＤ2）に基づいて、血液中に存在する各蛍光マーカーの量を各投与段階において算出した（１）。
【００７３】
ｘ1;2＝ＶD［Ｄ1;2］      （１）
４．予め計算した各成分の各投与段階における平均信号レベルおよび量を用いて、各蛍光成分をプロットするための適合線を作成する（切片をゼロにする）。プロットを図２に示す。
Ｓ1＝ｍ1ｘ1      （２）
Ｓ2＝ｍ2ｘ2      （３）
式中、Ｓは信号レベル、ｍは適合線の傾き、そしてｘは材料の量（ｍｇ）である。
【００７４】
実施例２：種特異的なヘマトクリット（ＨＣＴ）検量線の作成
１．血液検査を単回投与の手法で行う。既知の血液容積（Ｖt）および既知の血液ＨＣＴ（Ｈcalib）を用いて、検査に必要な食塩水の量（ＶS）を算出した。
【００７５】
Ｖt−ＶtＨcalib＝ＶS      （４）
２．血液および食塩水を同一のＶＦＩバイアルから同等に投与する。
【００７６】
３．所定の容積の血液を、検査セットから取り除いて廃棄する。取り除いた血液と同量の食塩水を検査セットに注入する。この交換により、各成分の濃度および検査セットの全容積が維持されるが、分布容積対ＨＣＴの比が変化するであろう。この工程を何度も繰り返して、分布容積およびＨＣＴ比が異なる複数のデータポイントを生成する。
【００７７】
４．新たなポイントは次のポイントの生成前に、それぞれ安定化させる。各安定ポイントにおける新たなＨＣＴを算出する。
（Ｖt−Ｖe）（Ｈ0）＝Ｈ’  （５）
Ｖt
式中、Ｖtは装置内の全容積、Ｖeは（血液から食塩水に）交換した容積、Ｈ0は開始ＨＣＴ（溶液の交換前）、そしてＨ’は新ＨＣＴ（溶液の交換後）である。
【００７８】
５．データの「平坦」で安定した部分の平均信号レベルを、検査において作成した各ＨＣＴレベルで取った。
【００７９】
６．あらかじめ算出した値を用いて、信号レベル対ＨＣＴのプロットを図３に示すように作成した。
【００８０】
７．適合線を、個々の成分プロットのそれぞれについて作成した。作成に係る式は下記の通りである。
Ｓ3＝ｍ3Ｈ-r1    （６）
Ｓ4＝ｍ4Ｈ-r2    （７）
式中、Ｓは信号レベル、ＨはＨＣＴ、ｍは傾き、そしてｒはレート（ｒａｔｅ）である。
【００８１】
８．成分１対成分２の信号レベルの比を取り（８）、式５において各段階で算出したＨＣＴに対する比をプロットした同じＨＣＴデータからの適合線を図４に示すように作成した。
Ｒ＝Ｓ3／Ｓ4      （８）
作成に係る式は以下の通りになるはずである。
Ｒ＝ＫＨ-q      （９）
式中、Ｒは比率、Ｋは傾き、ＨはＨＣＴ、そしてｑはレート（ｒａｔｅ）である。
【００８２】
実施例３：様々な生体指標の決定
検査を対象に実施する際、ＶＦＩの「バッチ」を知っておく必要がある、というのは解釈に使用する信号較正およびＨＣＴ検量線は対象に使用したのと同じＶＦＩの「バッチ」に基づかなくてはならないからである。
【００８３】
１．図５の検査データサンプルから、Ｔ0における生比率（ＲT0）および安定した成分２（ＦＤ００３）の平均信号レベル（Ｓavg）を抽出した。図５における下側の線はチャンネル１の信号を表し、上側の線はチャンネル２の信号を表す。
【００８４】
２．Ｔ0における生比率（ＲT0）を用いて、比率対ＨＣＴの検量線より対象の見かけＨＣＴを算出する。
ＲT0＝ＫＨ-q      （１０）
Ｈ＝Ｈapp（１１）
【００８５】
３．算出した見かけＨＣＴおよび信号レベル対材料量の検量線を用いて、成分の平均信号レベルに適用するための補正量Ｃを算出する。
式７より：
Ｓcalib＝ｍ4Ｈcalib-r      （１２）
Ｓapp＝ｍ4Ｈapp-r  （１３）
Ｈapp＜Ｈcalibの場合、Ｓcalib／Ｓapp
Ｈapp＞Ｈcalibの場合、Ｓapp／Ｓcalib
Ｓcalib／Ｓapp＝Ｃ  （１４）
【００８６】
４．（１４）で算出した補正係数Ｃを、検査データから得られた成分２の平均信号レベルＳavgに適用する。
Ｃ＊Ｓavg＝ＳC  （１５）
【００８７】
５．補正信号ＳCを式（１６）に用いて、信号レベル対材料量の検量線に基づき成分２の材料当量を決定する。
ＳC＝ｍ2ｘ      （１６）
ｘ＝ｘeq（１７）
【００８８】
６．対象に投与したＶＦＩ成分２の既知量ｘsub（ｍｇ）対較正に用いた既知量Ｖdistcalibの比、および算出した成分２の当量ｘeq（ｍｇ）対対象の容積Ｖdistcalibの比より、対象の分布容積を算出する。
Ｖdistcalib＝Ｖt−ＶtＨcalib（１８）
ｘeq／Ｖdistcalib＝ｘsub／Ｖdistsub      （１９）
Ｖdistsub＝ｘsubＶdistcalib／ｘeq      （２０）
【００８９】
７．見かけＨＣＴおよびＨＣＴオフセットから対象のＨＣＴを算出する。
Ｈsub＝Ｈapp+Ｈos（２１）
【００９０】
８．対象の分布容積および算出した対象ＨＣＴからの血液容積を算出する。
ＢＶ＝Ｖdistsub／Ｈsub      （２２）
【００９１】
実施例４：計算例
本実施例で使用した検量線を図６〜８に示す。図９は、２つの蛍光タグを有する単一の静的マーカーを用いた検量線である。
【００９２】
本実施例では、以下の既知パラメータのセットを使用する：
ＶＦＩ投与濃度：成分１は３５ｍｇ／ｍＬおよび成分２は１５ｍｇ／ｍＬ
投与量：３．０ｍＬ
Ｔ0における生比率：１．２
成分２の平均信号レベル：１２０００
検量線の検査容積：１００ｍＬ
検量線の検査ＨＣＴ：３８％
【００９３】
１．Ｔ0における生比率ＲT0から、比率対ＨＣＴの検量線より対象の見かけＨＣＴを算出する。
１．２＝９．６１８Ｈ-0.595    （２３）
Ｈapp＝３３％    （２４）
【００９４】
２．算出した見かけＨＣＴおよび信号レベル対ＨＣＴの検量線を用いて、成分２の平均信号レベル（Ｓavg）に適用するのに必要な補正量Ｃを、以下（２５、２６、２７）を用いて算出する。
Ｓcalib＝３１２００（３８）-0.3  （２５）
Ｓcalib＝１０４７６
Ｓapp＝３１２００（３３）-0.3  （２６）
Ｓapp＝１０９３０  
Ｈapp＜ＨcalibなのでＳcalib／Ｓapp：
１０４７６／１０９３０＝０．９５８＝Ｃ    （２７）
【００９５】
３．補正係数Ｃを、検査データから得られた成分２の平均信号レベルＳavgに適用する。
（０．９５８）（１２０００）＝  ＳC        （２８）
ＳC＝１１４９６
【００９６】
４．補正信号ＳCを式（１６）に用いて、信号レベル対材料量の検量線に基づき成分２の材料当量を決定する。
１１４９６＝５４７８．２ｘ    （２９）
ｘ＝２．０９ｍｇ＝ｘeq    （３０）
【００９７】
５．対象に投与したＶＦＩ成分２の既知量ｘsub（ｍｇ）較正に用いた既知量Ｖdistcalib、算出した成分２の当量ｘeq（ｍｇ）、および対象の容積Ｖdistcalibより、対象の分布容積を算出する。
Ｖdistcalib＝Ｖt−ＶtＨcalib（３１）
Ｖdistcalib＝１００−１００＊（．３８）（３２）
２．０７／６２＝（３＊１５）／Ｖdistsub
Ｖdistsub＝１３３４．９ｍＬ    （３３）
【００９８】
６．見かけＨＣＴおよびＨＣＴオフセットから対象のＨＣＴを算出する。
Ｈsub＝３３＋５＝３８％  （３４）
【００９９】
７．対象の分布容積および算出した対象ＨＣＴから血液容積を算出する。
ＢＶ＝１３３４．９／０．３８    （３５）
ＢＶ＝３５１３ｍＬ
【０１００】
本発明は、図面および前述の記載により詳細に例示および説明されているが、これらは例示的なものでありその特徴を限定するものではないと考えるべきである。明細書では最良の形態および実施可能要件を満たす実施形態を示し説明したと理解すべきである。当業者は前述の実施形態に実質的ではない変更および改変することが容易に可能であり、このような実施形態のバリエーションを全て明細書に記載する試みは現実的ではないことが理解されるべきである。従って、本発明の精神の範囲内の全ての変更および改変が保護されることが望ましいことを理解すべきである。
【０１０１】
具体的な実施形態を例示および説明したが、本発明の精神を大きく逸脱しない多くの改変が可能であり、保護の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
2018102959.tif 000003
【図２】
2018102959.tif 000004
【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】
2018102959.tif 000009
【図８】
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【図９】
2018102959.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月7日(2018.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳類対象の血管系における蛍光分子の蛍光強度を測定するために哺乳類対象の口腔内で使用するための経口プローブであって、
（ａ）近位端および遠位端を有する縦長光導管；
（ｂ）光導管の遠位端における光インターフェイス；および
（ｃ）口腔内の光導管の移動を制限するための経口安定化ガイド、を含み：
使用の際、血管系における蛍光分子の蛍光強度は、光導管の遠位端における光インターフェイスを通り血管系から光導管、そしてその光導管の近位端まで伝送されるように構成されている、経口プローブ。
【請求項２】
光導管は光ファイバケーブルである、請求項１に記載の経口プローブ。
【請求項３】
プローブは哺乳類対象の口腔内における舌下に配置されるように構成されている、請求項１に記載の経口プローブ。
【請求項４】
光導管の近位端は蛍光検出器に接続されている、請求項１に記載の経口プローブ。
【請求項５】
プローブは更に光導管に沿った滅菌シースを含む、請求項１に記載の経口プローブ。
【請求項６】
滅菌シースは、均一かつ透明な材料を含む、請求項５に記載の経口プローブ。
【請求項７】
滅菌シースは、透明領域及び可動領域を含む、請求項５に記載の経口プローブ。
【請求項８】
経口安定化ガイドは、舌下の光導管の位置を維持するように構成されている光ガイド突起部を更に含む、請求項１に記載の経口プローブ。
【請求項９】
経口安定化ガイドは、歯科インセットを含む、請求項１に記載の経口プローブ。
【外国語明細書】
2018102959000001.pdf