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Non-invasive monitoring of intra-brain drug concentration using near-infrared spectroscopy (chemical NIRS)

使用近红外光谱（化学 NIRS）无创监测脑内药物浓度

基本信息

批准号：
21K19320
负责人：
田代学
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19320/
关键词：
近赤外線分光計（NIRS）核磁気共鳴スペクトロスコピー（MRS）アセトアミノフェンジフェンヒドラミン薬物濃度近赤外線分光法（NIRS）赤外線分光法（FT-IR）核磁気共鳴分光法（MRS）フーリエ変換赤外線分光計（FT-IR）薬物治療ポジトロン断層法（PET）

项目摘要

近赤外線(NIR)を用いてアセトアミノフェンの粉末と水（H2O）を700～2400 nmの波長域において別々に測定したところ、アセトアミノフェン固有のバンドが多数確認されたため、物質の局在確認のためのNIRS測定の対象には十分になりうると考えられた。次に、アセトアミノフェンの粉末に水をドロップする方法でスペクトルの形状変化の観察を続けた結果、アセトアミノフェン固有のバンドの追跡は水溶液中でも可能であることが確認できた。次にアセトアミノフェン水溶液をサンプルとしてアセトアミノフェン濃度を1％～0.01％に可変して調べたところ、十分に検量可能であることを確認した。特に1850～1950 nm付近の波長が最も特徴的であり、この波長域で検量線を引くと十分に定量可能レベルであることが確認された(R2＝0.999程度)。しかしながら、非侵襲的な脳測定に応用するには、人体組織の透過性が高いいわゆる「生体の窓」領域（700～1000 nm）の波長を対象にした再検討が必要と考えられた。追加的検討の結果、873 nm付近の波長域が測定に利用可能と期待された。アセトアミノフェン濃度が0.01％の場合にはこの波長域において水と差があることが認められたため、アセトアミノフェン濃度の定量は困難な可能性があるものの、アセトアミノフェン分子の存在の有無の判定には利用できる可能性があると考えられた。また、過去のMRSを用いた測定結果と比較したところ、NIRSを用いた方法のほうが若干高感度で測定できるものと推測された。加えて、将来的に予定されているdeep learning手法に関連して、NIRS信号のノイズ除去・物質特定を行うための深層学習モデルについて、系列データに基づいたモデルを中心に最新の手法に関する調査を進めた。

Near the red outside line (NIR), it is necessary to use the powder water (H2O) 700m 2400 nm wave length sensor to determine the temperature. Most of them confirm that they are in good condition, and the physical management bureau is in the process of confirming that the NIRS is in good condition. In the second place, the powder powder was used to determine the shape of the powder. the results were analyzed in detail, and the results were detected in the aqueous solution. the results were analyzed in detail. The next step is that the aqueous solution may be used in the first place. The temperature may be reduced by 1%. The temperature may be reduced by 0.01%. The temperature may be lower than 10%. In 1850,1950 nm, the measurement lines of the most sensitive wave lengths and long-range wavelengths are very quantitative, and it is possible to make sure that the temperature is high (R2-0.999 degree). It is necessary to measure the wave length of human tissues in the field (700-1000 nm) of non-invasive, non-invasive, non-invasive and non-invasive methods. The additional results and the near wavelength domain measurement of 873 nm are expected to be used. There is a difference in the length of the wave length in the range of 0.01%. There is a quantitative analysis of the possibility that there is a difference in the number of molecules. In the past, the results of the MRS test were compared, and the NIRS method was used to determine the sensitivity of several high-sensitivity tests. In addition, the future prediction, the deep learning technique, the NIRS signal, the specific line, the deep knowledge, the center, the latest technique, the latest technique.