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CHARACTERISTIC EVALUATION METHOD, APPARATUS, AND PROGRAM

Patent code P200016901
File No. 6075
Posted date May 14, 2020
Application number P2019-010627
Publication number P2019-158868A
Date of filing Jan 24, 2019
Date of publication of application Sep 19, 2019
Priority data
  • P2018-044540 (Mar 12, 2018) JP
Inventor
  • (In Japanese)小池 薫
  • (In Japanese)平川 慶子
  • (In Japanese)大野 曜吉
  • (In Japanese)金涌 佳雅
  • (In Japanese)中川 勝吾
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
  • (In Japanese)学校法人日本医科大学
  • (In Japanese)株式会社プラスパブレインズ
Title CHARACTERISTIC EVALUATION METHOD, APPARATUS, AND PROGRAM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a characteristic evaluation method, apparatus, and program which do not require a high magnetic field to acquire an FID signal derived from a biological sample.
SOLUTION: The method for evaluating characteristic of a biological sample is provided that comprises the steps of: setting an NMR apparatus with a resonance frequency of proton derived from free water of light water present in the biological sample, as an observation center; acquiring an FID signal derived from the biological sample using the set NMR apparatus; and calculating spectrogram with a frequency resolution of 88 Hz or more and 21 Hz or less by repeating a short-time frequency analysis over the entire FID signal. This eliminates the need for a high magnetic field for acquiring the FID signal, and allows for cost reduction. For example, a magnetic field by a permanent magnet can be also used.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

血清等の体液や組織液は、高分子を含む複雑な混合物である。血清等の体液や組織液に対してNMRのパルスの減衰時間を測定し、時間周波数解析すれば血清等の体液や組織液の特性を評価できることが知られている。

特許文献1、2記載の方法は、属性の明らかな既知混合物試料のそれぞれのNMR測定によるFID信号を時間周波数解析し、多変量解析を行なって属性毎のデータ群に分離させて属性毎のスコアに基づく識別指標を設定している。また、被検混合物試料の合成変量に対するスコアを識別指標と比較することで、被検混合物試料の属性を識別している。

非特許文献1には、タンパク質の試料に対しパルスシーケンスを適用してFID信号を取得し、時間周波数解析を使用して構造情報を抽出することで、NMR構造生物学のための新たな信号処理アルゴリズムが記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、生体試料の特性を評価する特性評価方法、装置およびプログラムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
生体試料の特性を評価する方法であって、
前記生体試料内に存在する軽水のうちの自由水に由来するプロトンの共鳴周波数を観測中心としてNMR装置を設定するステップと、
前記設定されたNMR装置を用いて前記生体試料に由来するFID信号を取得するステップと、
前記FID信号全体にわたって短時間周波数解析を繰り返すことにより、88Hz以上21Hz以下の周波数分解能でスペクトログラムを算出するステップと、を含むことを特徴とする特性評価方法。

【請求項2】
 
事前に前記生体試料を準備するステップをさらに含み、
前記生体試料は、被検体から採取された純粋試料そのもの、または前記純粋試料に重水が混合されることで前記純粋試料の体積濃度が0.5%以上100%未満に調整されたものとして、準備されることを特徴とする請求項1に記載の特性評価方法。

【請求項3】
 
前記スペクトログラムにおいて、前記軽水の共鳴周波数を基準として、-1400Hz以上1400Hz以下の範囲内のスペクトログラムデータを抽出するステップと、
前記スペクトログラムデータを用いて、前記生体試料の特性を評価するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項1または請求項2記載の特性評価方法。

【請求項4】
 
前記FID信号は、シングルパルス法の応答信号として取得することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の特性評価方法。

【請求項5】
 
ダンテパルス法により、前記自由水のプロトンに由来する共鳴信号を抑制することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の特性評価方法。

【請求項6】
 
生体試料の特性を評価する装置であって、
前記生体試料内に存在する軽水のうちの自由水に由来するプロトンの共鳴周波数が観測中心として設定されたNMR装置を用いて取得された前記生体試料に由来するFID信号全体にわたって短時間周波数解析を繰り返すことにより、88Hz以上21Hz以下の周波数分解能でスペクトログラムを算出する算出部と、
前記スペクトログラムにおいて、前記軽水の共鳴周波数を基準として、-1400Hz以上1400Hz以下の範囲内のスペクトログラムデータを抽出する抽出部と、
前記スペクトログラムデータを用いて、前記生体試料の特性を出力する出力部と、を備えることを特徴とする装置。

【請求項7】
 
生体試料の特性を評価するプログラムであって、
前記生体試料内に存在する軽水のうちの自由水に由来するプロトンの共鳴周波数が観測中心として設定されたNMR装置を用いて取得された前記生体試料に由来するFID信号全体にわたって短時間周波数解析を繰り返すことにより、88Hz以上21Hz以下の周波数分解能でスペクトログラムを算出する処理と、
前記スペクトログラムにおいて、前記軽水の共鳴周波数を基準として、-1400Hz以上1400Hz以下の範囲内のスペクトログラムデータを抽出する処理と、
前記スペクトログラムデータを用いて、前記生体試料の特性を出力する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2019010627thum.jpg
State of application right Published
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