短波長域を用いた近赤外分光法による非侵襲血糖値測定装置の開発とその応用

抄録

食品のグリセミック・インデックス（GI）測定は，被験者の指先から数10回もの採血を必要とするため，被験者に苦痛を与える．そのため，採血を伴わない非侵襲血糖値測定法が強く求められている．本研究では，短波長領域を用いた近赤外分光法により非侵襲血糖値測定装置を開発し，GI測定への応用について検討した．
非侵襲血糖値測定装置はインタラクタンス方式の既存装置を基に開発し，測定部位の温度をコントロールできるよう，スペクトル測定部の内側に温度調節装置に接続したラバーヒーターを取り付けた．測定部位のずれ，接触圧力の変化，測定温度の変化によるスペクトル変動を検証し，変動の小さい安定したスペクトルの測定方法を明らかにした．
GI測定における基準食の負荷試験において，血糖値と同時に被験者の手の平の近赤外短波長領域の拡散反射スペクトル（700～1050nm）を測定し，partial least square (PLS）回帰を適用して被験者専用の血糖値検量モデルを作成した結果，クロス・バリデーションによるバイアスを補正した予測標準誤差（SECV）は9.1mg/dLであった．
3品の検査食（米飯，かまぼこ，ヨーグルト）の負荷試験において，測定した近赤外スペクトルに検量モデルを適用して得られた血糖値からGIを算出した結果，米飯70（実測値80），かまぼこ57 (49）およびヨーグルト45 (38）であった．
以上の結果から，短波長領域を用いた近赤外分光法により開発した非侵襲血糖値測定装置はGI測定に応用可能であることが示唆された．