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生体パラメータ出力装置およびプログラム コモンズ

国内特許コード P09S000188
整理番号 321
掲載日 2009年5月15日
出願番号 特願2006-531894
登録番号 特許第4710021号
出願日 平成17年8月22日(2005.8.22)
登録日 平成23年4月1日(2011.4.1)
国際出願番号 JP2005015209
国際公開番号 WO2006022226
国際出願日 平成17年8月22日(2005.8.22)
国際公開日 平成18年3月2日(2006.3.2)
優先権データ
  • 特願2004-246134 (2004.8.26) JP
発明者
  • 野間 昭典
  • 皿井 伸明
  • 河野 浩之
  • 比戸 将平
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 生体パラメータ出力装置およびプログラム コモンズ
発明の概要

【課題】培養細胞、もしくは動物実験等により、薬物投与時の活動電位波形変化を測定し、これを用いて、薬物の投入が生体パラメータに与える影響を評価することにより、細胞の個々のチャネルに対する作用を評価する手法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、生体パラメータ識別子と生体パラメータ値の組である生体パラメータ情報を1以上、および活動電位情報を有する波形情報を1以上格納しており、活動電位波形情報の入力を受け付ける波形情報受付部と、前記活動電位波形情報に基づいて、1以上の生体パラメータ情報を取得する生体パラメータ情報取得部と、前記取得した1以上の生体パラメータ情報を出力する生体パラメータ情報出力部を具備する生体パラメータ出力装置であって、かかる生体パラメータ出力装置により、細胞の個々のチャネルに対する作用を評価することができる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


現在、新規薬物の試験として心電図QT延長等の評価を始めとして様々な評価を行う必要がある。製薬企業等は培養細胞試験、動物実験、ヒトを対象にした試験等を行い、それら新規薬物が生体の様々なパラメータに対して及ぼす変化を試験し、効果及び安全性等を確認している。



また、薬物の生体組織内での拡散現象を的確に解析することができる薬物の生体組織内拡散のシミュレーション方法及び装置がある(特許文献1参照)。かかるシミュレーション方法は、特定物質の生体内拡散を有限要素法を用いてシミュレーションする方法であって、生体から分離した組織の一部を用いて、有限要素法を使用することなく該生体内の基準拡散特性定数を決定し、該基準拡散特性定数に基づいて基準拡散特性を設定し、解析の対象となる生体構造を有限要素法に基づいて決定し、前記基準拡散特性定数を用いて前記決定した生体構造における拡散を有限要素法に基づいて演算し、該生体内における拡散の有限要素法に基づく演算結果にかかる演算拡散特性と有限要素法によらないで決定した前記基準拡散特性とを比較し、前記演算拡散特性と前記基準拡散特性との偏差が最小となるように基準拡散特性定数を補正して有限要素法に基づく最適拡散特性係数を算出することを特徴とする生体内拡散のシミュレーション方法である。



また、動脈硬化の段階に応じた複数の動脈圧波形の基準情報を記憶しておき、生体の動脈から得られた動脈圧波形情報と比較し、類似している波形の年齢を出力する動脈硬化度測定方法がある(特許文献2、特許文献3参照)。
さらに、関連する技術として、生体パラメータセットを入力として受け取り、細胞をシミュレーションし、活動電位波形情報を取得するシミュレーション装置がある(非特許文献1参照)。

【特許文献1】特開平08-016551(第1頁、第1図等)

【特許文献2】特開昭61-119252(第1頁、第1図等)

【特許文献3】特開平03-015439(第1頁、第1図等)

【非特許文献1】皿井伸明、野間昭典「simBio:生物学的ダイナミックモデル開発基盤」日本エム・イー学会雑誌BME,vol.18,No.2,p.3-11,2004(2004年2月発行)

産業上の利用分野


本発明は、細胞膜の活動電位波形の変化を入力として与えることにより、活動電位シミュレーションを用いて、薬物投入等が効果等を及ぼす生体パラメータを推定する装置である生体パラメータ出力装置等に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】Naチャネル、Caチャネル、KATPチャネル、Krチャネル、K1チャネル、Ksチャネルのうちの1以上のチャネルを含む細胞のチャネルを流れる電流、前記チャネルの開閉速度、イオン親和性、細胞内外のイオン濃度のうちのの生体のパラメータを識別する生体パラメータ識別子と当該生体パラメータ識別子で識別される生体のパラメータの値である生体パラメータ値の組である生体パラメータ情報を以上含む生体パラメータセットと、および生体の細胞から得られた活動電位波形の情報または膜電位の波形を構成する点の情報の集合である活動電位波形情報を有する波形情報を1以上格納している波形情報格納部と、
活動電位波形に関する情報である活動電位波形情報の入力を受け付ける波形情報受付部と、
前記波形情報格納部の波形情報の一部または全部と前記波形情報受付部が受け付けた活動電位波形情報に基づいて、1以上の生体パラメータ情報を含む生体パラメータセットを識別し、取得する生体パラメータ情報取得部と、
前記生体パラメータ情報取得部が取得した生体パラメータセットを出力する生体パラメータ情報出力部を具備する生体パラメータ出力装置。
【請求項2】前記波形情報格納部に格納されている波形情報のうちの生体パラメータセットは入力された情報であり、
前記波形情報格納部に格納されている波形情報のうちの活動電位波形情報は、前記入力された生体パラメータセットに生体シミュレーションを用いて取得した情報である請求項1記載の生体パラメータ出力装置。
【請求項3】記憶媒体に、
Naチャネル、Caチャネル、KATPチャネル、Krチャネル、K1チャネル、Ksチャネルのうちの1以上のチャネルを含む細胞のチャネルを流れる電流、前記チャネルの開閉速度、イオン親和性、細胞内外のイオン濃度のうちのの生体のパラメータを識別する生体パラメータ識別子と当該生体パラメータ識別子で識別される生体のパラメータの値である生体パラメータ値の組である生体パラメータ情報を以上含む生体パラメータセットと、および生体の細胞から得られた活動電位波形の情報または膜電位の波形を構成する点の情報の集合である活動電位波形情報を有する波形情報を1以上格納しており、
活動電位波形に関する情報である活動電位波形情報の入力を受け付ける波形情報受付ステップと、
前記記憶媒体に格納されている波形情報の一部または全部と前記波形情報受付ステップで受け付けた活動電位波形情報に基づいて、1以上の生体パラメータ情報を含む生体パラメータセットを識別し、取得する生体パラメータ情報取得ステップと、
前記生体パラメータ情報取得ステップで取得した生体パラメータセットを出力する生体パラメータ情報出力ステップを具備する生体パラメータ出力方法。
【請求項4】前記格納されている波形情報のうちの生体パラメータセットは入力された情報であり、
前記格納されている波形情報のうちの活動電位波形情報は、入力された生体パラメータセットに生体シミュレーションを用いて取得した情報である請求項3記載の生体パラメータ出力方法。
【請求項5】記憶媒体に、
Naチャネル、Caチャネル、KATPチャネル、Krチャネル、K1チャネル、Ksチャネルのうちの1以上のチャネルを含む細胞のチャネルを流れる電流、前記チャネルの開閉速度、イオン親和性、細胞内外のイオン濃度のうちのの生体のパラメータを識別する生体パラメータ識別子と当該生体パラメータ識別子で識別される生体のパラメータの値である生体パラメータ値の組である生体パラメータ情報を以上含む生体パラメータセットと、および生体の細胞から得られた活動電位波形の情報または膜電位の波形を構成する点の情報の集合である活動電位波形情報を有する波形情報を1以上格納しており、
コンピュータに、
活動電位波形に関する情報である活動電位波形情報の入力を受け付ける波形情報受付ステップと、
前記記憶媒体に格納されている波形情報の一部または全部と前記波形情報受付ステップで受け付けた活動電位波形情報に基づいて、1以上の生体パラメータ情報を含む生体パラメータセットを識別し、取得する生体パラメータ情報取得ステップと、
前記生体パラメータ情報取得ステップで取得した1以上の生体パラメータセットを出力する生体パラメータ情報出力ステップを実行させるためのプログラム。
【請求項6】前記格納されている波形情報のうちの生体パラメータセットは入力された情報であり、
前記格納されている波形情報のうちの活動電位波形情報は、入力された生体パラメータセットに生体シミュレーションを用いて取得した情報である請求項5記載のプログラム。
【請求項7】前記波形情報受付部は、生体の挙動を示す任意の時系列値データを受け付け、
前記生体パラメータ情報取得部は、
前記波形情報受付部が受け付けた情報に基づいて、1以上の生体パラメータ情報を含む生体パラメータセットを取得する請求項1または請求項2いずれか記載の生体パラメータ出力装置。
【請求項8】前記波形情報受付ステップにおいて、生体の挙動を示す任意の時系列値データを受け付け、
前記生体パラメータ情報取得ステップにおいて、
前記波形情報受付ステップで受け付けた情報に基づいて、1以上の生体パラメータ情報を含む生体パラメータセットを取得する請求項3または請求項4いずれか記載の生体パラメータ出力方法。
【請求項9】前記波形情報受付ステップにおいて、生体の挙動を示す任意の時系列値データを受け付け、
前記生体パラメータ情報取得ステップにおいて、
前記波形情報受付ステップで受け付けた情報に基づいて、1以上の生体パラメータ情報を含む生体パラメータセットを取得する請求項5または請求項6いずれか記載のプログラム。
産業区分
  • 計算機応用
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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