分光学を使用した体内のビタミン D レベルの非侵襲的定量方法の開発

ビタミン D が不足すると、体内のカルシウムの吸収が低下し、骨量の減少が促進され、骨粗鬆症による骨折のリスクが高まる可能性があります。 ビタミンDは食品や特定のサプリメントによって摂取できますが、ビタミンの主な供給源は太陽光線による皮膚での合成です。 現在、ビタミン D レベルの定量化は血液検査を使用して行われています。 多くの場合;医師は、患者が骨粗鬆症、腎機能障害、甲状腺の活動が疑われる場合、ビタミンDのレベルとビタミンDを検査するために患者を送ります。結核症またはサコイドーシス。

研究では、皮膚の分光学を使用して、メラニンやヘモグロビンなどの血液内容物のさまざまな要素を定量化できることが示されています（Zonion et al、2001; Tseng et al、2009）が、研究者の知る限り、同様の方法でのビタミン D レベルの特定は専門文献で報告されていません。

この研究の理論的根拠は、ビタミン D レベルの即時かつ非侵襲的な定量化を可能にするアルゴリズムにより、診断時間が短縮され、検査コストが削減され、血液検査に伴う危険や患者の不快感が防止されるというものです。

方法:

この研究には 18 ～ 65 歳の 40 人の被験者が募集されます。内分泌科で骨粗鬆症と診断された患者集団から 20 人の患者が募集されます。 また、健常者20名を募集します。

すべての参加者は研究プロトコルを理解し、独立して同意書に署名することができます。

この研究では、研究者らは、血中のビタミンDレベルを検出するための従来の血液検査の結果と、被験者の上半身のさまざまな場所で実行されるスペクトル検査の測定結果との間の相関関係を探すことになる。 これらの測定は、被験者が血液検査のために内分泌科に到着したときに、ヒレル・ヤッフェ医療センターで行われます。 可視光分光計（オーシャンオプティクス社製、ＵＳＢ２０００モデル）に光ファイバー（オーシャンオプティクス社製、直径１ｍｍ）を接続したものを使用する。 測定には光源 (Fiberoptics Technology lnc.) が使用されます。 会社。 型番SOL-R150）光ファイバーにも接続可能。 ファイバーの両端は、患者の上半身に 2 つの構成のうちの 1 つに配置されます。前腕の場合、ファイバーは光の戻りを測定するために手足の同じ側に互いに隣り合って配置され、組織の厚さが薄い領域、たとえば胸部に配置されます。 指先でファイバーを器官の両側に配置し、ターゲットを通る光の透過を記録します。

まず、研究者らは可視波長のスペクトル分析結果と血液検査との相関関係を見つけようと試みる。 次に、研究者は、中赤外の FTIR 分光計 (Oriel 製の装置、モデル MIR8025) を使用して採取した被験者の血液をさらに比較します。 このデバイスにはプラグ ATR (減衰全反射率) が装備されており、少量の液体サンプルのテストが可能です。 氷を入れた冷却器を使用したホイル包装テストで Rupin に届けられたサンプルのバイアルは、抽出日に Ruppin でテストされます。 サンプルは生物廃棄物として処分されます。

治験プロトコル:

各被験者はヒレル・ヤッフェ・メディカルセンターの内分泌科に到着します。 被験者は研究に参加するためのインフォームドコンセントフォームを作成し、署名します。 被験者は、日光曝露の性質、食習慣、常用薬について報告する短いアンケートに記入します。

その後、testw が実行されます。

1. ビタミンD 25レベルの血液検査。 この結果を踏まえてグループを定義しました。 値が 30ng/ml 以上の検査結果は規制グループです
2. ビタミンD25の血液検査結果が20mg/ml未満の場合、被験者は75,000 IUのビタミンD3の負荷を受け入れることになります。血中のビタミンDレベルを動的に増加させる追跡調査が行われます。 血液検査は、薬を服用してから4時間後、24時間後、48時間後に行われます。
3. 光から保護された空のチューブでビタミンDレベル25（血清）の血液検査が行われ、スペクトル検査のためにロッピンに運ばれます。
4. 分光計を使用したテスト: 2本の光ファイバーを研究者が患者の胴体の異なる場所に誘導し、光ファイバーの一方の側を光源に接続し、もう一方の光ファイバーの端を分光計に接続します。

定期的な血液検査に伴うリスク以上に、被験者に予想されるリスクや不快感はありません。 方法で説明されているように、スペクトル検査は患者の血液サンプルに対して行われ、患者の立ち会いは必要ありません。

データ分析：

ビタミン D 欠乏症に苦しむ個人を特定するために、スペクトル データベースで使用されるいくつかのアルゴリズムが開発される予定です。

データ処理は次のようになります。

1. 回帰法を使用して統計分析が実行され、血液の臨床化学検査で定量化されたビタミンDレベルと、病院で身体のさまざまな領域で実施される可視光のスペクトル測定との間の相関関係が見出されます。
2. 統計分析は、回帰法を使用して実行され、血液の臨床化学検査で定量されたビタミンDレベルと、被験者から採取された血液サンプルで実行された中赤外線（MIR）スペクトル測定値との間の相関関係を見つけます。
3. 試験対象集団は、血液検査の結果に応じて 2 つのグループに分けられます。ビタミン D 欠乏症と定義された被験者と、ビタミン D レベルが正常であると分類された被験者です。 PCA や LDA などのクラスタリング分析手法を実行して、2 つの集団間の特徴を区別します。