(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、診断・治療に必要とされる結石の成分や、尿などの生体からの排出物の成分を簡便かつ高感度に検出し、定量的に分析する方法および装置を提供するものである。【解決手段】  結石の成分や尿中の物質などの生体排出物質分析に、テラヘルツ領域での吸収スペクトル測定を適用し、それぞれを比較することにより、簡便・高速かつ信頼性の高い病理診断を実現する。【選択図】図５
2008197081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テラヘルツ波を用いた測定に関し、範囲を限定することもできるテラヘルツ波周波数掃引、または少なくとも一つ以上の任意の単一周波数を指定したテラヘルツ波を照射する機能を有し、体内から抽出、あるいは排出される物体に対して照射したテラヘルツ波の少なくとも透過波強度から、物性同定あるいは物質定量あるいは組成分析を行うことを特徴とする測定装置および方法。
【請求項２】
請求項１において、体内から抽出される物体が結石、あるいは関節液などの体液、あるいは尿、便、唾液、汗、涙などの体液の成分を反映する物質であり、その成分分析・定暈法として、シュウ酸カルシウムの１．９ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．３ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．６ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
リン酸カルシウムの２．９ＴＨｚ、５．７ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
リン酸水素カルシウム・二水和物の３．９ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．９ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
リン酸マグネシウムアンモニウム・六水和物の１．３ＴＨｚ、３．８ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
尿酸の１．４ＴＨｚ、２．４ＴＨｚ、２．９ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．０ＴＨｚ、４．４ＴＨｚ、５．０ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
シスチンの１．５ＴＨｚ、２．１ＴＨｚ、２．２ＴＨｚ、２．４ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．６−５．３ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
コレステロールにおける１．４ＴＨｚ、３．６ＴＨｚ、４．７ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
ビリルビンにおける１．６ＴＨｚ、３．９ＴＨｚ、４．９ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
炭酸カルシウムにおける２．３ＴＨｚ、３．４ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
ピロリン酸カルシウムにおける３．０ＴＨｚ、３．７ＴＨｚ、４．２ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．４ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
ハイドロキシアパタイトの２．９ＴＨｚ、５．７ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
のうちの少なくとも１つを用いることを特徴とする測定装置および方法。
【請求項３】
請求項１および２において、その成分定量の基準として、
クレアチニンの２．０ＴＨｚ、２．８−２．９ＴＨｚ、３．５ＴＨｚ、３．９ＴＨｚ、４．６ＴＨｚの吸収線の少なくとも１つあるいは複数の組み合わせ、あるいは複数の吸収線の吸収量の比、
の少なくともひとつを用い、ここから求めるクレアチニン濃度を基準として他の成分の濃度を補正することを特徴とする測定装置および方法。
【請求項４】
請求項１、２および３において、測定対象物質を液体に溶解させた後、少なくとも紙やプラスチックなどの構造体に滴下して乾燥し、これを分光測定することによって、定性・定量分析を行うことを特徴とする測定装置および方法。
【請求項５】
請求項１、２、３および４において、照射するテラヘルツ波を１つあるいは複数の周波数に固定し、この測定対象物の少なくとも反射あるいは透過特性の空間分布を得ることを特徴とする測定装置および方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、生体中に生ずる結石や、生体からの排出物中に含まれる生体内物質の成分検出・定量分析に関する。特に、テラヘルツ領域における分子の吸収特性に着目した定性・定量分析を与えるものである。
【背景技術】
【０００２】  体内で化学成分が固まった結石は、石自体が組織を刺激して痛みを起こすほか、生体分泌物の通過を防ぐために、生命体に対して様々な影響を与える。結石は、発生する場所により呼称が変化し、胆道では胆石、尿路では尿路結石と呼ばれ、このふたつが圧倒的に多い。他にも例えば、胃にできる胃石、唾液管や唾液腺の中にできる唾石などがある。【０００３】  結石に対する治療法として、切開手術による結石の摘出や体外衝撃波破砕術、あるいは内服薬により溶解する方法などが広く行われている。結石症は再発性が高いので、摘出あるいは排出された結石の成分を明らかにして病因を解明することが重要であり、この情報をもとに、薬物を投与や食事の制限する治療法の指針が決められる。【０００４】  更に例えば、体外衝撃波破砕術や内服薬による溶解法では、結石は微小化し、あるいは溶解されて尿中に排出されることになるので、結石本体の成分分析だけでなく、尿中溶解成分から結石成分を分析できれば、そのメリットは大きい。【０００５】  一方、尿は体内成分の過多や過少、異常成分の存在を顕著に反映するために、尿中物質を分析することも広く一般的に行われている。このような尿検査は、その容易性とも相まって、疾患の有無、予後や治療法判断の指標などとして用いられており、日常的な健康状態の確認法として非常に役立つ。【０００６】  結石を定量分析する方法としては、従来、Ｘ線解析法や熱分析法が用いられてきたが、これらの方法は、特殊な機器装置が必要であるなどの理由から、必ずしも便利な方法とは言い難い。また、Ｘ線による方法では更に、測定試料の調製に熟練を要することや、得られたデータの解析に手間がかかるなど、迅速な測定は難しい。【０００７】  また、およそ４００〜４０００ｃｍ−１（１２〜１２０ＴＨｚ，２５〜２．５μｍ）のいわゆる中赤外線を測定領域とするＦＴＩＲ法などの赤外分光法を用いて、尿路結石などの成分分析が行われている。この周波数領域で検出される吸収線は分子中の一部の局在振動のみに起因するものであるので、赤外分光法では広い周波数領域に渡ってスペクトルを採集し、それらを総合的に比較することで、ようやく分子の特定を行うことができるものである。【０００８】  結石が単一成分から構成されている場合、あるいは全く異質の材料から構成されている場合、結石を赤外分光で分析ができることがあるが、通常二種以上の物質が混合しており、更に構成元素は同じかあるいは似た物質であることが多い。例えば、尿路結石はシュウ酸カルシウム、シュウ酸カルシウム・一水化物、シュウ酸カルシウム・二水化物の成分が多く、これらは全て元素では同じであるので、原子の局所振動を計測する赤外分光ではその区別は難しい。因みに、尿路結石には、シュウ酸カルシウムのほかにリン酸カルシウムなどの成分が含まれることが多い。これらの物質の中で、特にシュウ酸カルシウム・二水化物による尿路結石患者は、より厳重な経過観察が必要とされており、シュウ酸カルシウム、シュウ酸カルシウム・一水化物とシュウ酸カルシウム・二水化物の量を正確に定量することは重要である。【０００９】  また、体外衝撃波破砕術では、それぞれの成分によりその硬さを推定し、衝撃波の種類や強度などを決定するので、このためにも結石成分の迅速かつ正確な定量が求められている。【００１０】  一般的に尿中物質として、グルコース、ビリルビン、尿タンパクや尿酸などを計測し、それを診断に利用している。この検出法として例えば、試験紙及び指示薬を用いた比色法があり、酵素反応や酸化還元などの化学反応を利用している。しかしながら、このような酵素反応あるいは化学反応を伴う方法では、温度など周りの環境に影響されるために、誤差が生じやすいデメリットがある。また、尿中には測定対象以外にも多くの物質が存在し、比色のための反応を阻害する物質や、偽陽性反応を起こす物質が存在し、これらの検査の信頼性を低くしている。尿中物質検出法としては他に、酵素電極を使用したバイオセンサーがあるが、酵素反応を介するため、上記の比色法と同様のことが起こる。【００１１】  尿をフィルタ上あるいはろ紙などで抽出したもの、あるいはそれらを乾燥させたものを、赤外分光で測定することもできる。このような赤外分光法では、共存物質の構成元素が、目的の物質の構成元素と大きく異なっている場合、測定周波数の選択により明確に区別することができるので、尿中に含まれる諸成分を同時に定量できるメリットがある。しかしながら、結石の成分分析時と同様に、物質が同じ元素から構成されるような分子同士では、その識別が難しい。【００１２】  ところで、赤外線よりも長い波長であり、電波と光の中間であるテラヘルツ帯では、赤外線に比較して振動は緩やかで、このような振動は分子の中の原子間の局所振動ではなく、いわば原子団間の振動に相当する。これはつまり、そのような原子団の振動を検出することにより、分子そのものの存在を、一意に識別できるということである。言い換えれば、赤外分光では数多くの局所振動を組み合わせて分子の存在を推測するのに対し、テラヘルツ分光では、一つの周波数の吸収線を持って分子の特定ができることを意味する。【００１３】  近年、テラヘルツ帯の高強度・高精度コヒーレント光源が開発され、高分解テラヘルツ分光装置の光源として利用できるようになって、分子の識別精度が格段に上がっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】  本発明の目的は、診断・治療に必要とされる結石の成分や、尿などの生体からの排出物の成分を簡便かつ高感度に検出し、定量的に分析する方法および装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  生体を構成する分子など、各種分子の固有振動周波数はテラヘルツ帯に存在する。このテラヘルツ領域での吸収スペクトルは指紋スペクトルと呼ばれ、これを測定すれば、物質の同定や組成分析に用いることができる。【００１６】  一方、例えば、半導体ＧａＰ結晶のフォノン−ポラリトンを用いてコヒーレントテラヘルツ波を発生するテラヘルツ信号発生装置が開発され、これを光源として精密に掃引可変することにより、０．３〜７．５ＴＨｚという広帯域にわたって、周波数精度５００ＭＨｚという高精度のテラヘルツ分光装置が実現されている（ＧａＰテラヘルツ分光装置）。このような周波数掃引可能なテラヘルツ分光装置、あるいは測定対象に適合させて特定の波長のみを発生するテラヘルツ分析装置を、結石あるいは生体排出物質に適用する。
【発明の効果】
【００１７】  テラヘルツ分光分析を、結石の成分や尿中の物質などの生体排出物質分析に適用することにより、簡便・高速かつ信頼性の高い診断が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】
【００１８】  胆石をその成分により分類する方法は、非特許文献  日本消化器病学会胆石症検討委員会、日本における胆石の新しい分類、日消誌，８３：３０９−３１６，１９８６において記述されている。▲１▼コレステロール胆石は、更に細分されて純コレステロール石、混合石、混成石がある。特に胆石の約７割はコレステロール胆石である。▲２▼色素結石は、更に細分されて黒色石、ビリルビンカルシウム石がある。そのほか▲３▼まれな胆石として、炭酸カルシウム石、脂肪酸カルシウム石、他の混成石、その他の胆石に分類される。【００１９】  図１には、胆石の成分として考えられるコレステロール、ビリルビン、炭酸カルシウム、リン酸カルシウムのそれぞれの標準試薬について、ＧａＰテラヘルツ分光装置を用いて測定した透過スペクトルを示す。このとき測定した試料は、テラヘルツ領域で吸収の少ないポリエチレンの粉末に、適当量の粉末をそれぞれすりつぶした後に混合し、圧粉してペレット状にしたものである。すりつぶすことは、テラヘルツ波が散乱されるのを防ぐために必須であり、おおよそ５ミクロン以下の粒径となるように調整している。【００２０】  コレステロールでは、試薬の濃度を０．５Ｍ、１．０Ｍ、あるいは１００％のペレットについて測定したスペクトルを示しているが、そのいずれにおいても、１．４ＴＨｚ、３．６ＴＨｚ、４．７ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。ビリルビンでは、１．６ＴＨｚ、３．９ＴＨｚ、４．９ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。炭酸カルシウムでは、２．３ＴＨｚ、３．４ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。リン酸カルシウムでは、２．９ＴＨｚ、５．７ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。【００２１】  これらの吸収線は、単一の原子間の振動による吸収ではなく、いわば原子団間の振動に依存した吸収であるために、その１本１本がそれぞれの分子に固有となるので、分子の特定がきわめて容易になっている。【００２２】  図２に、人体より摘出された胆石２種（黒、白）のテラヘルツ透過スペクトルを示す。それぞれの胆石について、２種の試料があり、そのうちのひとつは摘出した結石をすりつぶし、３．３５重量パーセントの濃度でポリエチレン粉末と混合したものである。もう一方は、すりつぶした後に５０℃、１０時間、真空中で熱処理をしたものを、５〜７重量パーセントの濃度でポリエチレン粉末と混合し、それぞれ圧粉してペレット状に成型したものである。【００２３】  胆石：白では２．３ＴＨｚ、３．４ＴＨｚに特徴的な吸収が明瞭に観測される。この吸収は炭酸カルシウム標準試料で観測される吸収特性に極めて近い。胆石：黒では、上記胆石：白でも観測される２．３ＴＨｚ、３．４ＴＨｚに特徴的な吸収のほかに、１．４ＴＨｚ、４．７ＴＨｚにも特徴的な吸収が明瞭に観測される。これらの吸収はコレステロール標準試料で観測される吸収特性に極めて近い。【００２４】  上記の結果から、テラヘルツ吸収測定により、胆石：白の成分は炭酸カルシウムが主であり、胆石：黒の成分は炭酸カルシウムとコレステロールが混ざったものであることがわかる。このように、成分の定性的識別が可能であることは明らかであるが、更に定量的な評価も行うことができる。例えば、胆石：白について、ペレット中��混合する濃度を２．０％、３．３５％、７％と変化させて試料を作成し、それぞれのテラヘルツスペクトル測定結果を得る。透過率を吸光度α（＝−ｌｏｇ  Ｔ：Ｔは透過率）に変換し、３．４ＴＨｚに得られる極大値と４ＴＨｚ付近に現れる極小値の差を取ると、図３に示すように、この吸光度の差は胆石の濃度に比例する。つまり、この極大値と極小値の差を取る操作を行えば、結石中成分量について検量線を作ることができるので、定量的評価が行える。炭酸カルシウム以外の成分に関しても、同様の手続きが可能である。より精密な濃度分析のために、一度に複数の吸光度を用いて分析する多変量回帰分析のようなデータ処理手法を用いてもよい。【００２５】  これらの測定では、試薬等による煩雑な前処理や、測定結果の計算処理などを必要とせず、測定がきわめて容易で、時間がかからない特長がある。尚、テラヘルツ吸収測定にあたっては、感度を向上させるため、あるいは測定精度を向上させるために、前処理として試料を溶解し、その後再結晶したものを用いても良い。更に、必要に応じて、試料を乾燥する工程を入れても良い。もちろん、テラヘルツ分光測定装置は、ＧａＰテラヘルツ分光装置に限らず、遠赤外線ＦＴＩＲ測定装置やテラヘルツタイムドメインスペクトロスコピー（ＴＨｚ−ＴＤＳ）装置などを用いても良い。
【実施例２】
【００２６】  尿路結石の成分としては、シュウ酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウムアンモニウム、尿酸、シスチンなどがある。最も多いものはシュウ酸カルシウム結晶であり、尿路結石の約８割を占めるが、シュウ酸カルシウム結晶は尿が酸性の状況で形成されやすいことがわかっているので、この情報を元に尿をアルカリ性にするなどの治療法を決定したり、あるいは再発予防の対策を立てることができる。特に結石は再発しやすいものであるので、その成分を知ることは非常に重要な情報となる。【００２７】  治療法に関しては、具体的には、比較的小さい結石で、自排が可能と判断された場合で、かつ、その成分がシュウ酸カルシウム、尿酸結石やシスチン結石などの場合には、尿アルカリ化薬などを投与し、結石を溶かす治療を行なう。比較的大きい結石などで自排が見込めない場合は、開腹手術、カテーテルにより取り出す、あるいは体外衝撃波結石破砕術などの侵襲的療法が用いられる。たとえば、体外衝撃波結石破砕術を採用する際には、結石の成分によって硬度が推測できるので、これによって患部に与える衝撃波の強度を選択することなどが行なわれている。【００２８】  図４に、シュウ酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウムアンモニウム、尿酸、シスチンのそれぞれの標準試薬について、ＧａＰテラヘルツ分光装置を用いて測定した透過スペクトルを示す。これらの試料はテラヘルツ領域で吸収の少ないポリエチレンの粉末に、適当量の粉末をそれぞれすりつぶした後に混合し、圧粉してペレット状にしたものである。すりつぶすことは、テラヘルツ波が散乱されるのを防ぐために必須であり、おおよそ５ミクロン以下の粒径となるように調整している。【００２９】  シュウ酸カルシウムでは、１．９ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．３ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．６ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。リン酸カルシウムでは、２．９ＴＨｚ、５．７ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。リン酸水素カルシウム・二水和物では、３．９ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．９ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。リン酸マグネシウムアンモニウム・六水和物では、１．３ＴＨｚ、３．８ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。尿酸では、１．４ＴＨｚ、２．４ＴＨｚ、２．９ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．０ＴＨｚ、４．４ＴＨｚ、５．０ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。シスチンでは、１．５ＴＨｚ、２．１ＴＨｚ、２．２ＴＨｚ、２．４ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．６−５．３ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。【００３０】  これらの吸収線は、原子間の振動による吸収によるものではなく、いわば原子団間の振動による吸収に依存しているために、その１本１本がそれぞれの分子に固有となるので、分子の特定がきわめて容易になっている。【００３１】  図５に、人体より摘出された尿路結石３種（Ａ、Ｂ、Ｃ）のテラヘルツ透過スペクトルを示す。試料は標準試薬とほぼ同様な手順で、すりつぶした後にポリエチレン粉末と混合し、圧粉してペレット状にした。【００３２】  尿路結石Ａでは３．０ＴＨｚ、４．３ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．６ＴＨｚに特徴的な吸収が明瞭に観測される。この吸収はシュウ酸カルシウム標準試料で観測される吸収特性に極めて近い。尿路結石Ｂ���は２．９ＴＨｚ、５．７ＴＨｚに特徴的な吸収が明瞭に観測される。この吸収はリン酸カルシウム標準試料で観測される吸収特性に極めて近い。尿路結石Ｃでは３．９ＴＨｚに特徴的な吸収が明瞭に観測される。この吸収はリン酸水素カルシウム・二水和物の標準試料で観測される吸収特性に近い。【００３３】  これらの結果から、テラヘルツ吸収測定から結石の成分が識別できることは明らかである。これらの測定では、試薬等による煩雑な前処理や、測定結果の計算処理などを必要とせず、測定がきわめて容易で、時間がかからない。【００３４】  単一の周波数に対する吸収特性からでも物質を特定できるので、空間分布を測定することも容易である。一般に同心円状に成長する結石に対しては、その成長過程を推測できるのできわめて有用となる。もちろん照射するテラヘルツ波は単一周波数ではなく、複数の周波数を交互、あるいは同時に照射してもよい。【００３５】  そのほかにも、結石成分として、尿酸アンモニウム、ケイ酸、ビリルビンカルシウム、キサンチン、シュウ酸カルシウム・一水化物、シュウ酸カルシウム・二水化物も識別できる。【００３６】  尚、テラヘルツ吸収測定にあたっては、感度を向上させるため、あるいは測定精度を向上させるために、前処理として試料を溶解し、その後再結晶したものを用いても良い。更に、必要に応じて、試料を乾燥する工程を入れても良い。もちろん、テラヘルツ分光測定装置は、ＧａＰテラヘルツ分光装置に限らず、遠赤外線ＦＴＩＲ測定装置やテラヘルツタイムドメインスペクトロスコピー（ＴＨｚ−ＴＤＳ）装置などを用いても良い。
【実施例３】
【００３７】  尿検査は体液成分を反映し、体液中の成分量や異常成分の存在を検出できるので、疾患の診断や通常の健康診断等で広く用いられている。尿検査が家庭あるいは職場などで定常的に行われれば、疾患の早期発見につなげることができる。【００３８】  ところが現状では、一般的に尿検査を行う際には試験紙を用いてグルコース、ビリルビン、尿タンパクなどを検出するために、試験紙上での化学的な比色反応によっていることが多い。あるいは尿に対して薬液を滴下し、その沈殿物を見る方法もある。しかしながらこの方法では、煩わしい化学実験的な作業が伴って面倒であるとともに、化学反応が他の尿中含有物や、気温など周りの環境に影響を受けるなど、信頼性に欠ける面がある。更に比色判定には経験を要し、その判定結果はおおよそ定量的とは言えない。また、尿を被験者自らが取り扱うことが、衛生的でないなど問題点が多い。【００３９】  テラヘルツ分光測定を行うと、尿中成分測定を簡便かつ正確に実施することができる。フィルタを用いて測定対象を抽出あるいは濃縮抽出して、テラヘルツ分光測定を適用する発明は、特許文献（公開特許番号２００６−１４５５１２、発明の名称：流体中含有物質を高感度検出する測定装置および方法、出願人  財団法人半導体研究振興会、発明者：西澤  潤一  外１名）に記載されている。これを用いると例えば、図６に示すように、便器１の排水経路にテラヘルツ測定用流体セル２があり、被験者の尿は経路４を通過してここを流れる。この尿は途中のろ紙状のフィルタ３を通過して排水されるが、尿中成分７をここに残すことができる。このフィルタ３では尿中成分７が選択的に濃縮されることになるので、このフィルタ７をそのまま、あるいは乾燥して、あるいは凍結してテラヘルツ分光測定を適用すると、尿中成分７を高感度に定性あるいは定量的に分析できる。測定後に水で洗浄すれば、試薬や試験紙などの消耗品が不要となり、衛生的な測定がいつまでも行えるという利点もある。【００４０】  図７は、尿中物質として尿酸を測定しようと試みた結果である。すなわち、尿酸標準試薬を仮想的な尿としての純水中に溶解し、これをろ紙（ニトロセルロース紙）上に滴下して、常温常圧下で乾燥させたものにテラヘルツ分光測定を適用した結果である。この図には、尿酸標準試料粉末をポリエチレンペレットに混合させたものの測定結果も示している。標準試料の尿酸では、１．４ＴＨｚ、２．４ＴＨｚ、２．９ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．０ＴＨｚ、４．４ＴＨｚ、５．０ＴＨｚに特徴的な吸収が見られているが、ろ紙上に滴下した試料のスペクトルにおいても、同じ周波数位置に吸収が明瞭に見られる。このことは、テラヘルツ分光測定が尿中尿酸の定性・定量分析に有効であることを示している。【００４１】  ところで、尿中成分の濃度は通常尿量によって変動してしまうが、尿中のクレアチニンは時間当りの排泄量がほぼ一定である。クレアチニン濃度を基準にして他の尿中成分濃度を補正することが、一般に行われている。図７には、クレアチニンについて尿酸と同様に、一度純水に溶解したものをろ紙上に滴下し、常温常圧下で乾燥させたものの測定結果も示す。ここには、同時にクレアチニン標準試料をポリエチレンペレットに混��させたものの測定結果も示している。クレアチニン標準試料の２．０ＴＨｚ、２．８−２．９ＴＨｚ、３．５ＴＨｚ、３．９ＴＨｚ、４．６ＴＨｚに特徴的な吸収が見られているが、ろ紙上に滴下した試料のスペクトルにおいても、同じ周波数位置に吸収が明瞭に見られている。このことは、測定する尿中成分を、尿中クレアチニン濃度を基準にして補正することができることを示している。【００４２】  本測定方法の測定対象は、尿のみに限らず、唾液、汗、涙、鼻水、精液などでもよい。
【実施例４】
【００４３】  結晶誘発性関節炎は、生体または軟骨の代謝異常によって結晶が析出し、これが関節を刺激することにより起こる関節炎である。有名なものは痛風で、尿酸ナトリウム結晶が析出する。他に、偽痛風と呼ばれる非常によく似た症状を示すものもあるが、これはピロリン酸カルシウムが析出することが知られている。痛風と偽痛風はよく似た症状を示すものの、その成因が異なるので、治療法を決定する際に、制限する食事などの対策も全く変わってくる。このため、痛風か、偽痛風であるかを識別することは非常に重要である。現在は、関節液を注射針で吸引したサンプルを偏光顕微鏡で観察し、見られる結晶の形から判断して診断としている。ちなみに、このほかにも、関節炎を引き起こす結晶として、ハイドロキシアパタイトやステロイドなどが知られている。【００４４】  テラヘルツ分光測定を用いれば、尿酸やピロリン酸カルシウム結晶などの物質判定を、高速、簡便かつ正確に実施することができる。例えば、吸引した関節液をニトロセルロース紙上に滴下し、乾燥させたものについて、テラヘルツ分光測定を適用すればよい。【００４５】  図８には、尿中物質として想定される薬品の測定結果である。標準試薬として尿酸、ピロリン酸カルシウム、ハイドロキシアパタイト、シュウ酸カルシウムのそれぞれについて、ポリエチレンペレットに混合させたものの測定結果を示す。尿酸では、１．４ＴＨｚ、２．４ＴＨｚ、２．９ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．０ＴＨｚ、４．４ＴＨｚ、５．０ＴＨｚに特徴的な吸収が、ピロリン酸カルシウムでは、３．０ＴＨｚ、３．７ＴＨｚ、４．２ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．４ＴＨｚに特徴的な吸収が、ハイドロキシアパタイトでは２．９ＴＨｚ、５．７ＴＨｚに特徴的な吸収が、シュウ酸カルシウムでは、１．９ＴＨｚ、３．０ＴＨｚ、４．３ＴＨｚ、５．２ＴＨｚ、５．６ＴＨｚに特徴的な吸収が見られる。これらの吸収線を用いれば、関節痛の原因となっている物質を容易かつ迅速、正確に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】  胆石成分として考えられる物質（ａ：コレステロール、ｂ：ビリルビン、ｃ：炭酸カルシウム、ｄ：リン酸カルシウム）の標準試薬のテラヘルツ透過スペクトル
【図２】  人間から摘出された胆石２種（白、黒）のテラヘルツ透過スペクトル
【図３】  胆石白におけるテラヘルツ吸光度と胆石成分の濃度の関係
【図４】  尿道結石成分として考えられる物質（ａ：シュウ酸カルシウム、ｂ：リン酸カルシウム、ｃ：リン酸アンモニウムマグネシウム・六水和物、ｄ：尿酸、ｅ：シスチン）の標準試薬のテラヘルツ透過スペクトル
【図５】  人間から摘出された尿道結石３種（Ａ、Ｂ、Ｃ）のテラヘルツ透過スペクトル
【図６】  便器と一体化した、テラヘルツ分光による尿中成分分析装置
【図７】  尿中物質として考えられる物質（ａ：尿酸、ｂ：クレアチニン）の標準試薬を純水に溶解し、ニトロセルロース上で乾燥させた試料のテラヘルツ透過スペクトル
【図８】  結晶誘発性関節痛の原因となる成分（ａ：尿酸、ｂ：ピロリン酸カルシウム、ｃ：ハイドロキシアパタイト、ｄ：シュウ酸カルシウム）の標準試薬のテラヘルツ透過スペクトル
【符号の説明】
【００４７】      １…便器
２…テラヘルツ測定用流体セル
３…濾過フィルタ
４…測定対象流体（尿）
５…入射テラヘルツ波
６…透過テラヘルツ波
７…尿中物質
【図１】
2008197081.tif 000003
【図２】
2008197081.tif 000004
【図３】
2008197081.tif 000005
【図４】
2008197081.tif 000006
【図５】
2008197081.tif 000007
【図６】
2008197081.tif 000008
【図７】
2008197081.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月13日(2007.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図８】
2008197081.tif 000010