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JPH01142444A - Nuclear magnetic resonator for testing component of constitution liquid - Google Patents

Nuclear magnetic resonator for testing component of constitution liquid

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Publication number
JPH01142444A
JPH01142444AJP62272916AJP27291687AJPH01142444AJP H01142444 AJPH01142444 AJP H01142444AJP 62272916 AJP62272916 AJP 62272916AJP 27291687 AJP27291687 AJP 27291687AJP H01142444 AJPH01142444 AJP H01142444A
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JP
Japan
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magnetic resonance
nuclear magnetic
resonance apparatus
coil
test
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JP62272916A
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Japanese (ja)
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JPH0721471B2 (en
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L Panoshie Richard
リチャード・エル・パノシェ
Rapoport Uri
ユーリ・ラポポート
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ADVANCED TECTRONIX Inc
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Publication date
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Publication of JPH0721471B2publicationCriticalpatent/JPH0721471B2/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain an NMR device in a simple configuration for analyzing humor without any data by generating a first magnetic field with a permanent magnet and at the same time at least partially demarcating a test region with the permanent magnet. CONSTITUTION: A testing device 10 has a body part 14 and housings 25A and 25B and the body part 14 includes permanent magnets 26 and 28 and a surface coil 38. Permanent magnets 26 and 28 partially demarcate a finger hole 12 that is a test region and at the same time generates a first magnetic field for aligning<1> H proton at an initial position. The surface coil 38 approaches one of the permanent magnets 26 and 38 and is mounted into the finger hole 12 and generates a second magnetic field for realigning the<1> H proton to a second position and realigning it to an initial position. Also, a magnetic change during the realignment is detected and is supplied to a test circuit 40. The test circuit 40 judges the constituent of humor in the finger hole 12 from the result and the measurement result of a standard sample.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】(産業上の利用分野)本発明は、医療上の診断に使用される方法及び装置、特
に、血液中のグルコースの濃度を検出し測定することに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to methods and devices used in medical diagnostics, and in particular to detecting and measuring the concentration of glucose in blood.

(従来の技術)糖尿病は、多くの人にとって健康上の大きな問題であり
、その患者数は増大する傾向にある。糖尿病の通常の処
置は、毎日1回ないし数回インシュリンを注射すること
である。インシュリンは、徐々にか又は迅速に吸収され
る形態で人手でき、これは単独にか又は組合せて注射可
能である。このインシュリン注射は、糖尿病を治療して
患者の生命を長引かせる上に非常に有効である。
(Prior Art) Diabetes is a major health problem for many people, and the number of patients with diabetes is on the rise. The usual treatment for diabetes is one to several injections of insulin each day. Insulin is available in slowly or rapidly absorbed forms, which can be injected alone or in combination. This insulin injection is very effective in treating diabetes and prolonging the lives of patients.

現在では、インシュリンが必要かどうかを定めるために
、患者の血液を採取し、リドマス型の指示試験によって
、グルコース濃度について試験する。指示がなされると
、患者によってインシュリンが取入れられる。
Currently, to determine whether insulin is required, a patient's blood is drawn and tested for glucose levels by a lidmus-type indicator test. When indicated, insulin is taken by the patient.

この試験形式には、いくつかの問題がある。例えば、こ
の試験は、定期的に行なわれるため、インシュリンの投
与は、定期的に行なわれ、その結果としてグルコース濃
度が時間と共に大きく変動し、グルコース濃度にピーク
が現れることがある。
There are several problems with this exam format. For example, since this test is performed periodically, insulin is administered periodically, and as a result, the glucose concentration fluctuates significantly over time, and a peak may appear in the glucose concentration.

この変動は、患者にとって有害な生理的効果を示すこと
がある。
This variation can have deleterious physiological effects on the patient.

インシュリンの投与を必要に応じて定期的に、グルコー
スレベルの変化に応答して行なうことが望ましく、これ
は以前から認識されている。A。
It has long been recognized that it is desirable to administer insulin periodically as needed and in response to changes in glucose levels. A.

アルピッカー、「真性糖尿病の制御装置J proc。Alpicker, “Controller of Diabetes Mellitus J proc.

IEEE 67のNO19,1308−1310(19
79)、に開示された、1つのそうしたシステムにおい
ては、患者から血液を連続的に採出してグルコースにつ
いてこれを分析するサーボ系が用いられている。コンピ
ューター又はマイクロプロセッサ−を用いて、採取した
血液試料についてインシュリンの需要が計算され、それ
に応答してインシュリンの注射が行なわれる。このシス
テムは、短期間使用されたにすぎず、侵入型である(即
ち、血液試料を採取するために患者に対してカテーテル
が挿入される)点が不具合とされている。
IEEE 67 No. 19, 1308-1310 (19
One such system, disclosed in 79), uses a servo system that continuously draws blood from the patient and analyzes it for glucose. Using a computer or microprocessor, the insulin demand is calculated for the drawn blood sample and the insulin injection is performed in response. This system has only been in use for a short period of time and is disadvantageous in that it is invasive (ie, a catheter is inserted into the patient to collect blood samples).

リドマス型のシステムは、やはり侵入型であり、定期的
に、反復して患者から血液を採取する点が不具合である
The disadvantage of Lidomas-type systems is that they are also invasive and require repeated, periodic blood withdrawals from the patient.

(発明が解決しようとする問題点)従って、本発明の1つの目的は、より一様なインシュリ
ン投与を行なうと共に、血液中のグルコース濃度を経時
的により一様なものとするために、所望ならば連続的に
、患者のグルコースレベルをモニターするために使用可
能なグルコース試験装置を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) Accordingly, one object of the present invention is to provide more uniform insulin administration and to make the blood glucose concentration more uniform over time, if desired. One object of the invention is to provide a glucose testing device that can be used to continuously monitor glucose levels in a patient.

本発明の別の目的は、非侵入型であり、グルコースレベ
ルを定めるために定期的な血液の採取を必要としないグ
ルコースモニターシステムを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a glucose monitoring system that is non-invasive and does not require periodic blood sampling to determine glucose levels.

体液の他の成分を試験することが時に望ましいことがあ
る0例えば警察官は吸気分析装置を用いて、運転者の血
液中のアルコール含量を試験する。
It is sometimes desirable to test other components of body fluids; for example, police officers use breath analyzers to test the alcohol content of a driver's blood.

しかし吸気分析装置による試験は、摂取されないアルコ
ール、例えば口をすすいだ水中のアルコールについては
虚偽の結果を与えるため、不正確な場合がある。
However, breath analyzer tests can be inaccurate because they give false results for alcohol that is not ingested, such as alcohol in the water used to rinse the mouth.

本発明の更に別の目的は、体液の種々の成分例えばグル
コース、アルコール及び薬品の濃度を測定するために使
用される非侵入型の診断装置を提供することにある。
Yet another object of the present invention is to provide a non-invasive diagnostic device that can be used to measure the concentration of various components of body fluids, such as glucose, alcohol, and drugs.

核磁気共鳴(NMR)は、医療用の撮像及び診断のため
に広く用いられている診断技法である。NMRにおいて
は被検体は、以前にランダムに方向状めされた原子核中
1Hプロトンを整列させるための第1磁界即ちバイアス
磁界と、選択された原子核のエネルギーを増大させるた
めの第2磁界又はエネルギーバーストとにr@露される
。第2磁界又はエネルギー源をオフとする際に、第1整
列状態に復帰することによって、エネルギーが放出され
、このエネルギーが検出され分析される。この放出エネ
ルギーは、像又はスペクトルを形成するために分析され
処理される。このスペクトルから、特別の分子結合の存
在を認識し、種々の分子又は物質と関連付けることがで
き、それによって問題の分子又は物質の濃度を定めるこ
とができる。
Nuclear magnetic resonance (NMR) is a widely used diagnostic technique for medical imaging and diagnosis. In NMR, the analyte is exposed to a first magnetic field, or bias field, to align the 1H protons in the previously randomly oriented nuclei, and a second magnetic field, or energy burst, to increase the energy of the selected nuclei. Toni r@ will be exposed. Upon turning off the second magnetic field or energy source, the return to the first alignment releases energy, which is detected and analyzed. This emitted energy is analyzed and processed to form an image or spectrum. From this spectrum, the presence of particular molecular bonds can be recognized and associated with different molecules or substances, and thereby the concentration of the molecules or substances in question can be determined.

NMRは装置は、人体の断面像を撮像するために、頻繁
に使用されており、大形の磁石例えば超電導磁石を必要
とする。そのためNMR装置は非常に大形に、また高価
になる。またNMRによる体液の試験には、侵入性の試
料採取技術が必要とされ、この試料は、より大型の装置
において試験される。
NMR devices are frequently used to capture cross-sectional images of the human body and require large magnets, such as superconducting magnets. Therefore, the NMR apparatus becomes very large and expensive. Testing of body fluids by NMR also requires invasive sampling techniques, and the samples are tested in larger equipment.

これらのNMR装置を使用して、血清を分析し、1H共
鳴のスペクトルを作成する。これらのスペクトルにおい
て、水、グルコース及びエタノールについて、同定可能
なピークが得られる。報告された試験によれば、動物か
ら血清を採取し、コンテナ上に載置し、1Hスペクトル
を生ずるように励起させ、このスペクトルを分析する。
These NMR devices are used to analyze serum and generate 1H resonance spectra. In these spectra, identifiable peaks are obtained for water, glucose and ethanol. According to the reported test, serum is taken from an animal, placed on a container, excited to produce a 1H spectrum, and this spectrum is analyzed.

しかしNMR試験は通常のものではなく、便利に利用さ
れるものでもない、それは、NMR装置が一般に大形で
あり、また複雑、高価なため、病院、大学又は同種の研
究試@機関のような選定されたセンターにおいてしか利
用できないためと考えられている。このように、NMR
装置は、より便利で廉価な代替物が利用可能なため、血
液又は体液の分析には通常は使用されない。
However, NMR testing is not common or conveniently available, because NMR equipment is generally large, complex, and expensive, making it difficult to use in hospitals, universities, or similar research institutions. This is thought to be because it can only be used at selected centers. In this way, NMR
The device is not normally used for blood or body fluid analysis as more convenient and less expensive alternatives are available.

現用のNMR試験の別゛の不具合は、通常の侵入型の技
法によって患者から採取された体液試料について試験が
行なわれることである。
Another drawback of current NMR tests is that the tests are performed on body fluid samples taken from patients by conventional invasive techniques.

従って、本発明の1つの目的は、体液試料の分析に利用
するためのより便利なNMR装置を提供することにある
Accordingly, one object of the present invention is to provide a more convenient NMR apparatus for use in analyzing body fluid samples.

本発明の別の目的は、グルカースについて体液を分析す
るために使用するためのNMR装置を提供することにあ
る。
Another object of the invention is to provide an NMR device for use in analyzing body fluids for glucase.

本発明の更に別の目的は、グルコース濃度について血液
を分析するために、糖尿病患者によって使用される可搬
型のNMR装置を提供することにある。
Yet another object of the invention is to provide a portable NMR device for use by diabetic patients to analyze blood for glucose concentration.

本発明の更に別の目的は、グルコース濃度について血清
を非侵入的に分析するために糖尿病患者によって使用さ
れるNMR装置を提供することにある。
Yet another object of the invention is to provide an NMR device for use by diabetic patients to non-invasively analyze serum for glucose concentration.

本発明の更に別の目的は、アルコール及び薬品のような
他の物質について試験を行なうためのNMR試験方法及
び装置を提供することにある。
Yet another object of the present invention is to provide an NMR testing method and apparatus for testing alcohol and other substances such as drugs.

本発明のこれらの目的及びその他の目的は、添付図面を
参照とした以下の説明によって明らかとされよう。
These and other objects of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.

(問題点を解決するための手段)本発明は、種々の成分について体液を非侵入的に分析す
るために使用される方法及び可搬型のNMR装置を提供
する。より特定的には、糖尿病患者は、グルコースにつ
いて血液を非侵入的に、そして実質的に瞬間的に分析す
るためにこの装置を使用しうるので、血液試料を侵入的
に取得してこの試料の試験を次に行なう必要が除かれる
。ここに開示した装置を使用すると、患者は、定期的に
、また必要ならば頻繁に、そして苦痛なしに、グルコー
ス濃度について血液の分析を受けることができる。この
装置は、アルコール又は医薬について体液を分析する上
にも有用である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and portable NMR apparatus that can be used to non-invasively analyze body fluids for various components. More specifically, a diabetic patient can use this device to non-invasively and virtually instantaneously analyze blood for glucose, so that a blood sample can be invasively obtained and this sample analyzed. The need for subsequent testing is eliminated. Using the device disclosed herein, patients can have their blood analyzed for glucose levels regularly, and frequently if necessary, and painlessly. This device is also useful in analyzing body fluids for alcohol or drugs.

一形態による装置は、可搬形であり、患者の身体の先端
例えば指を受入れてこの先端を第1磁界即ちバイアス磁
界及び第2磁界即ちエネルギー源に11!−露させる手
段を備えている。緩和即ちエネルギー放出の速度を検出
してスペクトルを作成するためのセンサーが用いられて
いる。送出された信号を受信して分析し、種々のピーク
を識別し、水又はアルコールのような秤々のピーク振幅
又は高さを比較し、被検物質の成分の濃度を得るように
、a準試料と対照することによって、分析値を正規化す
るために、センサーが用いられている。
According to one form, the device is portable and receives a tip of a patient's body, such as a finger, and applies the tip to a first or bias magnetic field and a second magnetic field or energy source 11! - equipped with means for exposure; Sensors are used to detect the rate of relaxation, or energy release, and create a spectrum. A standard is used to receive and analyze the emitted signals, identify the various peaks, compare the peak amplitudes or heights of the balance, such as water or alcohol, and obtain the concentration of the components of the test substance. Sensors are used to normalize the analytical values by comparing them to the sample.

NMR装置の主要な要素の1つは、第1磁界を与えるた
めの第1磁石又はバイアス磁石である。
One of the main elements of an NMR apparatus is a first or bias magnet for providing a first magnetic field.

この装置において、バイアス磁石は、標準NMR装置に
用いられている磁石よりも物理的に非常に小形である。
In this device, the bias magnet is physically much smaller than the magnets used in standard NMR devices.

−例として、この磁石は、約4509(1ボンド)とし
、なお少くと65−6にガワスの磁界強度を示すことが
できる。別の要素は、第2磁界又はエネルギーを供試体
に適用してこれから放出されるエネルギーを検出するた
めのコイル装置である。単一コイル又は複数のコイルを
使用することができる0本発明の別の重要な要素は、分
析に使用される電子回路である。この回路は、磁界がl
!和された時に試料から受信されるスペクトルを検出し
分析するために共働するマイクロプロセッサ−(第2磁
界又はエネルギー源の適用を制御するようにプログラム
されている)によって制御される。このマイクロプロセ
ッサ−の作用は、本明細書中において説明される。
- By way of example, this magnet may exhibit a field strength of approximately 4509 (1 bond) and even less than 65-6 Gawas. Another element is a coil arrangement for applying a second magnetic field or energy to the specimen and detecting the energy emitted therefrom. Another important element of the invention, which can use a single coil or multiple coils, is the electronic circuitry used for analysis. This circuit has a magnetic field of l
! and a microprocessor (programmed to control the application of the second magnetic field or energy source) that cooperates to detect and analyze the spectrum received from the sample when summed. The operation of this microprocessor is explained herein.

NMR装置の他の特徴は、以下の説明によって明らかに
される。
Other features of the NMR device will become clear from the description below.

(実施例)第1−3図には、試験装置の第1実施例が図示されてい
る0本発明の他の実施例及び特徴は、この第1実施例に
ついて本発明の主要な特徴を考察した後に説明する。
(Example) In Figures 1-3, a first embodiment of the test apparatus is illustrated.Other embodiments and features of the present invention will be discussed below with respect to this first embodiment. I will explain after that.

試験装置10は、指孔12を画定する箱形の組立体を含
むものとして図示されている。この組立体は、本体部1
4を含み、本体部14は、頂部壁22、長い側部壁16
.20、長い底部壁18及び後部壁24によって画定さ
れる。組立体は、2部分から成るカバーないしはハウジ
ング25A、25B中に収納され、ハウジング25A、
25Bの内部には後述する電子部材も収納されている。
Test apparatus 10 is illustrated as including a box-shaped assembly defining finger holes 12 . This assembly consists of main body 1
4, the body portion 14 includes a top wall 22, a long side wall 16
.. 20, defined by a long bottom wall 18 and a rear wall 24. The assembly is housed in a two-part cover or housing 25A, 25B;
Electronic components, which will be described later, are also housed inside 25B.

別の方法として電子部材は、本体部14に連結した別の
ハウジング中に収納してもよい、1対の第1バイアス永
久磁石26.28は、頂部壁18及び底部壁22を形成
し、向い合いに配され、第1整列磁界を与える。なお、
これらの磁石の磁極は、磁界が相加わるように整列され
、構造的な干渉を供与し、磁極片又はシューは指孔12
中に磁界を形成する。この整列は、“X”の表示によっ
て示され、この表示は、磁石26.28からの磁界が第
2図において同方向に、紙面に向う方向に、指孔12を
通り抜けることを示している。
Alternatively, the electronic components may be housed in a separate housing coupled to the body portion 14. A pair of first biased permanent magnets 26, 28 form the top wall 18 and the bottom wall 22 and are oppositely oriented. and are aligned to provide a first alignment magnetic field. In addition,
The magnetic poles of these magnets are aligned such that the magnetic fields add up, providing structural interference, and the pole pieces or shoes are located in the finger holes 12.
form a magnetic field inside. This alignment is indicated by the "X" designation, which indicates that the magnetic field from the magnets 26,28 passes through the finger hole 12 in the same direction in FIG. 2, into the page.

標準試料開始袋W、30のための試料ホルダーないしコ
ンテナは、この指孔中に配置されたものとして図示され
ている。開始装置30は、バイアス用圧縮ばね32を含
み、この圧縮ばねの一端は後部壁24に、他端は標準試
料ホルダー34に、それぞれ圧接している。ホルダー3
4は、支柱形部材35に取付けてあり、支柱形部材35
は、通し孔37を経て案内される。始動スイッチ36は
、支柱形部材35からオフセットされた後部壁24に取
付けてあり、ばね32に抗した試料ホルダー34を後部
壁24の方に押すと、ホルダー34は、始動スイッチ3
6を押下げ試験装置の作動を開始される。試料ホルダー
を取外すとスイッチ36がレリーズされる。スイッチ3
6は、外部に例えば頭部39の下方に取付け、頭部39
の運動により操作されるようにしてもよい。
A sample holder or container for a standard sample starting bag W, 30 is shown as being placed in this finger hole. The initiating device 30 includes a biasing compression spring 32 that is pressed against the rear wall 24 at one end and against the standard sample holder 34 at the other end. Holder 3
4 is attached to the strut-shaped member 35, and the strut-shaped member 35
is guided through the through hole 37. The starting switch 36 is mounted on the rear wall 24 offset from the strut-shaped member 35 such that when the specimen holder 34 is pushed against the spring 32 towards the rear wall 24, the holder 34 engages the starting switch 3.
Press 6 to start the test device. When the sample holder is removed, the switch 36 is released. switch 3
6 is attached externally, for example, below the head 39, and
It may be operated by the movement of.

表面コイル38は、永久磁石26.28のうちどれか1
つに近接して、ハウジング25A、25B中に取付けら
れている。コイル38は、第2磁界を発生させ、再整列
及び感知の目的のためのエネルギー源として作用する。
The surface coil 38 is one of the permanent magnets 26 and 28.
are mounted in the housings 25A, 25B in close proximity to the housings 25A, 25B. Coil 38 generates a second magnetic field and acts as an energy source for realignment and sensing purposes.

第1図に示すように、表面コイル38によって発生した
第2磁界は、第1磁界即ち永久磁石磁界と直交している
As shown in FIG. 1, the second magnetic field generated by the surface coil 38 is orthogonal to the first or permanent magnet field.

この実施例について表面コイル38を選択したのは、磁
化の深さ(即ち磁界の浸透の度合)が、コイルの直径に
関連しているため、Mm可能なことによる。
The surface coil 38 was chosen for this embodiment because the depth of magnetization (ie, the degree of penetration of the magnetic field) is related to the diameter of the coil, which is possible in Mm.

表面コイル38は、励磁と感知の両方について、単一コ
イルでもよい0表面コイル38は、各々励磁及び感知の
ための複数のコイルを含む1つの組立体としてもよい0
表面コイル38は、少くとも2つのコイルの組立体とし
、少くとも1つのコイルは励磁用、少くとも別の1つの
コイルは感知用としてもよい、これらの場合の実施例は
、第13゜14.15図に図示されている。
Surface coil 38 may be a single coil for both excitation and sensing. Surface coil 38 may be an assembly including multiple coils, each for excitation and sensing.
The surface coil 38 may be an assembly of at least two coils, at least one coil for excitation and at least one other coil for sensing; embodiments in these cases are shown in sections 13 and 14. .15.

カバー即ちハウジング25A、25Bはこれを不法に開
放又は除去した場合に後述する電子部材が不能化される
ことにより、カリブレーションを破壊して不適切な使用
に結果することのある不法な装置のいたずら又は修理を
防止するようにするための、電子インターロックシステ
ム(第3図に符号56によって示す)を備えている。
If the covers or housings 25A and 25B are illegally opened or removed, the electronic components described below will be disabled, thereby destroying the calibration and causing illegal tampering with the device. or an electronic interlock system (indicated by 56 in FIG. 3) to prevent repair.

試験は、物理的には、患者が試験装置に指を差込んで試
料ホルダー34を後部壁24に向って、始動スイッチ3
6と係合するように押込み、後述のように分析が開始さ
れるようにすることによって行われる。
The test is physically performed by the patient inserting a finger into the test device, pointing the sample holder 34 toward the rear wall 24, and pressing the start switch 3.
6 into engagement and the analysis is initiated as described below.

なお、指は指の爪が表面コイル38の近傍にあるように
位置される。この位置は、指の爪が死んだ組織であるの
に活性血管床が爪の直下に位置されているため選択され
たものである。この血管は、正確な試験サイトを与える
ものと考えられている。
Note that the finger is positioned so that the fingernail is near the surface coil 38. This location was chosen because the fingernail is dead tissue, yet an active vascular bed is located directly beneath the fingernail. This vessel is believed to provide an accurate test site.

他の多くの試験サイトにおいては、血管中の血液を試験
するためには生きた身体組織を貫通することが必要とな
り、これは、組織又は骨が試験による信号を発生させ、
この信号が、ノイズとして作用し、グルコース濃度につ
いての血液の分析に干渉しうろことを意味する。指の領
域が好ましいのは、爪が本質的に死んだ組織であり、干
渉性のノイズはほとんど発生させないことにより、S/
N比を増大させるためである。他の身体の極部ないし先
端例えばヒト又は他の動物の耳も試験可能と考えられる
In many other testing sites, testing blood in blood vessels requires penetrating living body tissue, which means that the tissue or bone generates a signal due to the test.
This signal may act as noise and interfere with the analysis of blood for glucose concentration. The finger region is preferred because the nail is essentially dead tissue and produces little interfering noise.
This is to increase the N ratio. It is contemplated that other body extremities or extremities such as the ear of humans or other animals may also be tested.

試験回路40は、電池電源42を備えている。The test circuit 40 includes a battery power source 42.

医師のオフィス、病院その他のような、恒久的な設備に
おいては、電池にエネルギーを与えるために商用電源及
び電池充電装置を使用してもよい。
In permanent installations, such as doctor's offices, hospitals, and the like, utility power and battery charging equipment may be used to energize the batteries.

始動スイッチ36を押下げると試験回路40及びマイク
ロプロセッサ−44が作動する。マイクロプロセッサ−
44は、RF発生器及び周期的に動作するゲート46を
作動させ、ゲート46は、第2磁界を印加するように表
面コイル38(又はコイル組立体)を励磁6、エネルギ
ー状態を高め、核を再整列させる。
Depressing start switch 36 activates test circuit 40 and microprocessor 44. microprocessor
44 activates an RF generator and a periodically operated gate 46 which energizes the surface coil 38 (or coil assembly) 6 to apply a second magnetic field, increasing the energy state and causing the core to energize. Realign.

RF発生器は、適当な時に、マイクロプロセッサ−44
の制御の下に、不作動とされ、核(ダイポール)はそれ
により最初の整列に向って緩和又は復帰することができ
る。表面コイル38は、緩和及び再整列の間に放出され
たエネルギーを検出する。これらの信号は、受信器−ゲ
ート48によって受信され、A/D変換器50によって
、アナログ信号からデジタル信号に変換され、アナログ
プロセッサー44に供給される。読出し専用メモリ即R
OM52は、装置の較正並びに試験結果の分析及び表示
に際してマイクロプロセッサ−44について使用される
プログラムを格納するために用いられる。別々のコイル
を使用する場合には、RF発生器が励磁コイルに接続さ
れ、受信器が感知コイルに接続されるように、回路を変
更する(第12図参照)。
The RF generator is activated by the microprocessor-44 at the appropriate time.
is deactivated and the nucleus (dipole) is thereby allowed to relax or return toward its initial alignment. Surface coil 38 detects the energy released during relaxation and realignment. These signals are received by receiver-gate 48, converted from analog to digital signals by A/D converter 50, and provided to analog processor 44. Read-only memory immediate R
OM 52 is used to store programs used by microprocessor-44 in calibrating the instrument and analyzing and displaying test results. If separate coils are used, the circuit is modified so that the RF generator is connected to the excitation coil and the receiver is connected to the sense coil (see Figure 12).

ROM52は、電池54によって絶えず付勢きれる。カ
バーインターロックスイッチ56は、ハウジング25A
、25Bが開放され、取除かれ、又はいたずらされた際
に、ROM52を不作動とするために、ROM52と電
池54との間に配設されている。これらの場合には、ス
イッチ56は開放され、ROM52中のプログラムは消
去される。
ROM 52 is constantly powered up by battery 54. The cover interlock switch 56 is connected to the housing 25A.
, 25B is disposed between the ROM 52 and the battery 54 in order to render the ROM 52 inoperative when the ROM 52 is opened, removed, or tampered with. In these cases, switch 56 is opened and the program in ROM 52 is erased.

試験日!%40は、マイクロプロセッサ−44に接続さ
れた好ましくはデジタル式の表示部58と、システムの
作動状態を表示する1群の状態ランプ(読出しランプ6
0、較正ランプ62、表示ランプ64及びエラーランプ
68)も備えている。
test day! % 40 includes a preferably digital display 58 connected to the microprocessor 44 and a group of status lamps (readout lamps 6) for indicating the operating status of the system.
0, a calibration lamp 62, an indicator lamp 64 and an error lamp 68).

ROM52は、第4図のブローチヤードに示したプログ
ラムを含み、このプログラムによって試験装置の作動が
制御される。一般に、試験装置の作動は、次の通りであ
る。
The ROM 52 contains the program shown in the broachyard of FIG. 4, and the operation of the test device is controlled by this program. Generally, the operation of the test equipment is as follows.

(イ)指を挿入し、試料ホルダー34を押下げて始動ス
イッチを作動させる。
(a) Insert your finger and push down the sample holder 34 to activate the start switch.

(ロ)指を試験する。(b) Testing the fingers.

(ハ)指の試験結果をRAM45に記憶する。(c) Store the finger test results in the RAM 45.

(ニ)指を放し、試料を試験位置に移動させる。(d) Release your finger and move the sample to the test position.

(ホ)試料を試験する。(e) Test the sample.

(へ)試料の試験結果をRAM45に記憶する。(f) Store the test results of the sample in the RAM 45.

(ト)試料の試験結果を所定の較正データと比較する。(g) Compare the test results of the sample with predetermined calibration data.

(チ)次に、指の試験の結果を、試料又はメモリと比較
し、データを正規化し、比例計算によってグルコース濃
度を定める。
(h) The results of the finger test are then compared to the sample or memory, the data is normalized, and the glucose concentration is determined by a proportional calculation.

次に、第4a−4c図のフローチャートを参照すると、
マイクロプロセッサ−44及びROM52の種々の相が
示されている。これらの相は次のように考えることがで
きる。
Referring now to the flowcharts of Figures 4a-4c,
Various phases of microprocessor 44 and ROM 52 are shown. These phases can be considered as follows.

(イ)患者の読出しサイクル。(b) Patient readout cycle.

(ロ)標準試料の読出しサイクル。(b) Read cycle of standard sample.

(ハ)作動システムのチエツク。(c) Check the operating system.

(ニ)等H20ピークについて正規化された患者のデー
タ及び標準試料の計算。
(d) Calculation of patient data and standard samples normalized to the isoH20 peak.

(ホ)グルコースレベルの計算。(e) Calculation of glucose levels.

これらの大まかなステップの各々には一連のより小さな
ステップが含まれる。
Each of these major steps includes a series of smaller steps.

第4a図を参照すると、フローチャートは、始動スイッ
チ36を押下さげてプログラムを開始させ読出しランプ
60を点灯することによって開始される0次に、水ピー
クを飽和させるために、1秒間のホモデカプリングパル
ス即ち同種減結合パルス(又は複数のパルス)が加えら
れる。5μ秒のサンプリングパルスが採取され、A/D
変換器50からの自由誘導減衰出力が記録される。次に
、データポイントをメモリ45に記録し、前記の過程を
、例えば100回反復即ちループする。第4a図の右半
分には、1秒間の同種減結合パルス、5μ秒のサンプリ
ングパルス、減衰並びに減衰データポイントのフーリエ
変換を示す一連の線図が示されている。応答の振幅(A
mp、)はY軸上に記録されている。サンプリング後に
、読出しランプは消灯され、蓄積された応答に指数減衰
が掛算され、線の幅の広がりが与えられ、フーリエ変換
が行なわれ、患者のデータとして、化学シフト対ピーク
高さのスペクトルが記憶される。
Referring to FIG. 4a, the flow chart begins by depressing the start switch 36 to begin the program and illuminate the readout lamp 60. Next, a 1 second homodecoupling operation is performed to saturate the water peak. A pulse or homogeneous decoupling pulse (or pulses) is applied. A 5 μs sampling pulse is taken and the A/D
The free induction damped output from transducer 50 is recorded. The data points are then recorded in memory 45 and the process is repeated or looped, for example 100 times. The right half of FIG. 4a shows a series of diagrams showing a 1 second homogeneous decoupling pulse, a 5 microsecond sampling pulse, the attenuation, and the Fourier transform of the attenuation data points. The amplitude of the response (A
mp, ) are recorded on the Y-axis. After sampling, the readout lamp is turned off, the accumulated response is multiplied by an exponential decay, line broadening is given, a Fourier transform is performed, and the spectrum of chemical shifts versus peak heights is stored as patient data. be done.

次に第4b図を参照すると、標準試料の読出しサイクル
が次に作動される。ここでは、較正(カリブレーション
)光が点灯され、始動スイッチ36はリリースされる。
Referring now to Figure 4b, a standard sample read cycle is then activated. Here, the calibration light is turned on and the start switch 36 is released.

スイッチ36がリリースされると、1秒間の同種減結合
パルス(又は、複数のパルス)が供給され、5μ秒のサ
ンプリングパルスが採取され、自由誘導減衰が記録され
、デ □−タポイントは、メモリ45に記録される。次
にシステムを再び例えば100回反復する。患者の読出
しサイクルの場合と同様に、蓄積された応答に指数減衰
を掛算して線の幅の広がりを改善し、フーリエ変換を実
行し、サンプルデータとして、化学シフト対ピーク高さ
のスペクトルが記憶される。
When switch 36 is released, a 1 second homogeneous decoupling pulse (or pulses) is applied, a 5 μsec sampling pulse is taken, the free induction decay is recorded, and the data points are stored in memory. It is recorded in 45. The system is then iterated again, for example 100 times. As with the patient readout cycle, the accumulated response is multiplied by an exponential decay to improve line broadening, a Fourier transform is performed, and the spectrum of chemical shifts versus peak heights is stored as sample data. be done.

次のステップは、作動チエツクであり、ここでは、wA
準試fI(サンプル)についての化学シフト対ピーク高
さのデータのスペクトルが呼出され、以前に採取した標
準データと許容可能な公差範囲内において比較される。
The next step is the operation check, here wA
The spectrum of chemical shift vs. peak height data for the quasi-test fI (sample) is recalled and compared to previously collected standard data within acceptable tolerances.

誤差が許容可能な公差範囲内に含まれない場合には、誤
り表示ランプ66が点灯され、繰作者に通報される。デ
ータが許容可能な誤りに含まれれば、システムは、次の
ステップに進む。第4C図の右半分には、標準試料デー
タと標準サンプルスペクトルとの間の比較が示され、ま
た許容可能なシフト、ピーク高さ及び周波数が、Y軸上
に振幅をプロットして示されている。
If the error is not within the allowable tolerance range, the error indicator lamp 66 is lit and the operator is notified. If the data falls within acceptable errors, the system proceeds to the next step. In the right half of Figure 4C, a comparison between the standard sample data and the standard sample spectrum is shown, and the allowable shifts, peak heights and frequencies are shown with amplitude plotted on the Y-axis. There is.

次のステップは、水の等しい高さについて患者のデータ
及び標準サンプルデータを正規化することがある。この
場合、患者のデータが呼出され、標準サンプルデータが
呼出される。次に患者のデータの水ピークの高さが、標
準試料のデータの水ピークの高さと平衡されるようにス
ケーリングされる。
The next step may be to normalize the patient data and standard sample data for equal heights of water. In this case, patient data is recalled and standard sample data is recalled. The water peak height of the patient data is then scaled to balance the water peak height of the standard sample data.

システムは次に、グリコ−スレベルを計算するステップ
である次のステップを実行する。そのために、患者のデ
ータのグルコースピークの高さと標準サンプルのデータ
のピークの高さとの比が求められる。次にこの比に、既
知の標準サンプルのグルコース対水比が掛算され、更に
、!準すンプルからの濃度因子K(ldl当りng又は
他の適当な単位によって表わされる)が掛算される。次
に血漿レベルに対する患者のグルコースレベルが表示さ
れる。正常なグルコース濃度は、1  dffi当り9
01H1である。
The system then performs the next step, which is to calculate the glycose level. For this purpose, the ratio between the height of the glucose peak in the patient's data and the peak height in the standard sample data is determined. This ratio is then multiplied by the known standard sample glucose-to-water ratio, and! The concentration factor K (expressed in ng per ldl or other suitable units) from the quasi-samples is multiplied. The patient's glucose level relative to plasma levels is then displayed. Normal glucose concentration is 9 per dffi
It is 01H1.

この関係は次のように導かれる。This relationship is derived as follows.

(イ)例えば水1 dl当りグルコースの19数(11
(+/ dll )で表わした既知のグリコース濃度(
Kとして表わす)を有する標準試料を作成する。
(b) For example, 19 (11) glucose per dl of water
Known glycose concentration in (+/dll) (
A standard sample is prepared with a

(ロ)患者を試験し、水及びグリコースのピークの高さ
を得る。
(b) Test the patient and obtain water and glycose peak heights.

(ハ)次に水及びグルコースのピークの高さについて標
準試料を試験する。
(c) Next, test the standard sample for water and glucose peak heights.

(ニ)標準試料の水ピークの高さ/患者の水ピークの高
さの比を定めることによって、患者の水ピークの高さを
正規化する。この比は、利得と呼ばれる。
(d) Normalize the patient's water peak height by determining the ratio of the water peak height of the standard sample/the patient's water peak height. This ratio is called gain.

(ホ)患者のグルコースピーク高さに利得を掛けること
によって、患者のグルコースのピークの高さを正規化す
る。この結果は、正規イしされた患者のグルコースレベ
ルである0代数的に表わすと(水、患者)(へ)II(1/dj!のような単位によって表わした
実際の患者のグルコース濃度を得るには、正規化された
グルコースをグリコース標準で除算し、結果比に濃度因
子Kを乗算する。換言すると、グリコース標準(ト)前述の(イ)−(へ)の核ステップを供給した全
式は、次のように表わことかできる。
(e) Normalize the patient's glucose peak height by multiplying the patient's glucose peak height by a gain. This result is the normalized patient's glucose level, expressed algebraically as (water, patient). , divide the normalized glucose by the glycose standard and multiply the resulting ratio by the concentration factor K. In other words, the glycose standard (g) is the entire equation that supplies the nuclear steps of (a) - (f) above. can be expressed as follows.

(dで)      (dl(グリコース標準ピーク高さ)(水標準ピーク高さ)(水患者ピーク高さ)第5A図には、1H典型血液スペクトルが示され、水(
l−120)及びグルコースのピークも明瞭に示されて
いる。試験試料のグルコース濃度を定めることを可能と
するのは、較正試料及び試験試料から定められたピーク
高さ比である。第5a図は、正常な血清から得た、B、
ブロックの[高収率NMRによる血清の分析」clin
、 Chell、 28 / 9.1983 (198
2)による結果を示している。試料の容積は、血清0.
4mlに、フィールドロック 2H20Q、1a+1を
加えたものである。更に、化学シフト及びピーク領域を
割当てるための基準として役立つように2820に10
 n1ol /!J T S Pを加えたWM500プ
ルツカ−分光計によって実験を行なった。
(at d) (dl (glycose standard peak height) (water standard peak height) (water patient peak height) In Figure 5A, a 1H typical blood spectrum is shown and water (
1-120) and glucose peaks are also clearly shown. It is the peak height ratio determined from the calibration sample and the test sample that makes it possible to determine the glucose concentration of the test sample. Figure 5a is obtained from normal serum, B.
Block's [Analysis of serum by high-yield NMR]clin
, Chell, 28/9.1983 (198
2) is shown. The volume of the sample is 0.
4ml plus Field Rock 2H20Q, 1a+1. Furthermore, 10 to 2820 to serve as a basis for assigning chemical shifts and peak areas.
n1ol/! Experiments were performed on a WM500 Plutzker spectrometer with JTSP.

H2oピークを飽和させ減少させるために、5m秒のサ
ンプルパルス(45°表示角)の前に、試料を30℃に
保持し、1秒間のホモデカプリングパルスを加えた。全
16にデータポイントを1.5秒の獲得時間内において
記憶した。各々のスペクトルについて、80個のそうし
た過渡信号を平均化した(1スペクトルについて2分間
)、水ピークが制御されていても、これは最も際立った
特徴であり、4桁も低いグルコースレベルがなおも容易
に同定される。グルコース濃度は、通常のグルコースオ
キシダーゼ法によって測定した、通常の範囲である90
mg/cleに含″まれる。ラクテートも検出可能であ
った。ピークのない領域であるはずの5,25にグルコ
ースのピークを見ることも興味深い。
To saturate and reduce the H2o peak, the sample was held at 30 °C and a 1 s homodecoupling pulse was applied before the 5 ms sample pulse (45° viewing angle). A total of 16 data points were stored within a 1.5 second acquisition time. For each spectrum, we averaged 80 such transient signals (2 minutes per spectrum) and found that even though the water peak was controlled, this was the most striking feature, with glucose levels 4 orders of magnitude lower still easily identified. Glucose concentrations are in the normal range of 90% as determined by the conventional glucose oxidase method.
mg/cle. Lactate was also detectable. It is also interesting to see the glucose peak at 5,25, which should be a peak-free region.

第5b図は、やはりポックによって報告された、エタノ
ール及び水のピークを示ず1H血液スペクトルを示し、
これは、ウオツカ301ρを摂取した30分後に得られ
た血清のスペクトルを示している。慣用のガスクロマト
グラフ法によって測定したエタノール濃度は、わずか3
0+g/Nであったが、1.20 ppn+  におい
てのエタノールのメタノール共鳴は、40:1よりも良
好なS/N比において検出された。メチレン共鳴はグル
コースft域中に埋波している。更に、おそらくは吸収
されたエタノールの強化によって導出された酢酸塩の位
置である1、93 pDIIに大きなピークが現出され
る。
Figure 5b shows a 1H blood spectrum without ethanol and water peaks, also reported by Pock;
This shows the spectrum of serum obtained 30 minutes after ingesting Vodka 301ρ. The ethanol concentration measured by conventional gas chromatography is only 3.
0+g/N, but the methanol resonance of ethanol at 1.20 ppn+ was detected at a signal-to-noise ratio better than 40:1. The methylene resonance is buried in the glucose ft region. Furthermore, a large peak appears at 1,93 pDII, which is the position of acetate, probably derived from the enrichment of absorbed ethanol.

ぬい酎した患者の血清中においてはエタノール共鳴は、
より大きな強度をもち、スペクトルを支配した。
In the serum of patients who drank alcohol, the ethanol resonance was
It had greater intensity and dominated the spectrum.

本発明の別の実施例による試験装置70は、第6図に図
示されている。この実施例によれば、3つのコイル対7
2.74.76が設けてあり、これらは同一平面内にあ
り、60’の等間隔に位置されている。これらのコイル
は、試料(例えば指又は試験管)が配されるべきコイル
の中心部に構造的干渉を与えるように配設されている。
A test apparatus 70 according to another embodiment of the invention is illustrated in FIG. According to this embodiment, three coil pairs 7
2.74.76 are provided, which lie in the same plane and are equally spaced 60' apart. These coils are arranged to provide structural interference to the center of the coil where the sample (eg finger or test tube) is to be placed.

これらのコイル対は、前記の表面コイルと同様に、励磁
又は再整列コイル及びセンサーとして作用する。
These coil pairs act as excitation or realignment coils and sensors, similar to the surface coils described above.

この槙或は、S/N比を高めることによって、よりよい
信号弁別を与えるものと考えられている。
This enhancement is believed to provide better signal discrimination by increasing the S/N ratio.

各コイルは、第1.2図に示したものと同様のハウジン
グ中に取付けてあり、第3図について説明した同様の仕
方で回路によって制御される。物理的には、標準試料は
、例えば試験管78がコイル72中に挿入されるように
挿入される。被験部分は、図示したように、コイルの中
心部に配される。
Each coil is mounted in a housing similar to that shown in FIG. 1.2 and is controlled by circuitry in a similar manner as described with respect to FIG. Physically, the standard sample is inserted, for example, like a test tube 78 is inserted into the coil 72. The test portion is placed in the center of the coil as shown.

試験試料は次に前述のように試験され、コイルは最初に
励磁又は再整列磁石として、次にセンサー又は受信部と
して作用する。その他の点例えば信号処理及び濃度分析
についてのこのシステムの作用は、前記の場合と同様で
ある。
The test sample is then tested as described above, with the coil acting first as an excitation or realignment magnet and then as a sensor or receiver. The operation of this system in other respects, for example with respect to signal processing and concentration analysis, is similar to that described above.

試験装置の一部を植設することが望ましい場合のために
、第8.9図を参照して説明する。
In case it is desired to implant part of the test device, reference is made to Figure 8.9.

第8図に示した第3実施例による試験装M 80は、身
体の内部にある血管例えば静脈又は動脈を囲むように楕
成される。
The test device M 80 according to the third embodiment shown in FIG. 8 is oval shaped to surround a blood vessel inside the body, such as a vein or an artery.

試験装置は、この場合にはC字形の主要磁石82と、1
対のRFコイル84とを備えている。
The test device comprises a main magnet 82, in this case C-shaped;
A pair of RF coils 84 are provided.

静脈又は動脈86は、コイル対と磁石82の磁極との間
に配設されている。これにより、静脈又は動脈86中の
血液は第1磁界の作用を受け、励磁又は再整列磁界と緩
和とがコイル84によって感知される。
A vein or artery 86 is disposed between the coil pair and the magnetic poles of magnet 82. Blood in the vein or artery 86 is thereby subjected to the action of the first magnetic field, and the excitation or realignment field and relaxation are sensed by the coil 84 .

第4実施例による試験装置90は、第9図に示すように
、外科的に植設されるようになっている。
A test device 90 according to a fourth embodiment is adapted to be surgically implanted, as shown in FIG.

この試験装置は、2つの構成部分から成り、その1つは
、内部部分又は植設部分92、他のものは、外部電源及
び検出部分94である。これら2つの部分は、ここで説
明するように、変圧器状部材によって電子的に結合され
る。
The test device consists of two components, one is an internal or implanted part 92 and the other is an external power supply and detection part 94. These two parts are electronically coupled by a transformer-like member, as described herein.

この第4実施例による試験装置90において、外部の交
流電源96は、□内部の電源98に誘導結合されている
。内部電源98は、プローブ−磁石ユニット102に接
続されたNMRユニット100に給電する。プローブ−
磁石ユニット 102からの信号は、受信器104によ
って受信される。
In the test apparatus 90 according to the fourth embodiment, an external AC power source 96 is inductively coupled to an internal power source 98. An internal power supply 98 powers an NMR unit 100 connected to a probe-magnet unit 102. Probe-
The signal from magnet unit 102 is received by receiver 104 .

受信器104は、コイルエレメント108を経てマイク
ロプロセッサ−106に誘導結合されている。マイクロ
プロセッサ−106は、グルコース濃度のデジタル表示
部110に出力を送出する。
Receiver 104 is inductively coupled to microprocessor 106 via coil element 108. Microprocessor 106 sends an output to a digital display 110 of glucose concentration.

プローブ−磁石ユニット102は、第8図の構成と同様
であり、動脈を囲むように配置されている。マイクロプ
ロセッサ−106による信号の処理は、前記の各実施例
特に第3図の実施例と同様に行なわれる。
The probe-magnet unit 102 is similar to the configuration shown in FIG. 8 and is arranged to surround the artery. Processing of the signals by microprocessor 106 is similar to each of the previous embodiments, particularly the embodiment of FIG.

第5実施例によれば、表面の血管、通常は動脈は、膨張
され、グルコース濃度の分析のために使用される。この
実施例を示す第10.11図において、患者の腕120
は、静脈124を皮膚面から突出膨脂させるための与圧
可能なカフ122によって囲まれている。この状態の下
では、NMRユニットは、腕120の表面の突出した血
管の両側に嵌合される。この実施例では、C字形の永久
磁石126は、そのN極及びS極が血管の両側にあるよ
うに配置される。第1.2図に示したものと同様の表面
コイル128は励磁、再整列及び検出のために用いられ
る。第3図に示した形式の試験回路は、第10.11図
の実施例においても用いられる。
According to a fifth embodiment, a superficial blood vessel, usually an artery, is dilated and used for the analysis of glucose concentration. In FIG. 10.11 illustrating this example, the patient's arm 120
is surrounded by a pressurizable cuff 122 to inflate the vein 124 above the skin surface. Under this condition, the NMR units are fitted on both sides of the protruding blood vessels on the surface of the arm 120. In this embodiment, the C-shaped permanent magnet 126 is positioned so that its north and south poles are on opposite sides of the blood vessel. A surface coil 128 similar to that shown in Figure 1.2 is used for excitation, realignment and detection. A test circuit of the type shown in Figure 3 is also used in the embodiment of Figure 10.11.

本発明による試験装置の主な利点は、現在病院その他で
使用されている大形のNMR試験装置よりも若しく小形
にできることにある。それは、現用の装置が患者の身体
を囲むための大きな主要な磁石を備えているためである
。本発明によれば、試験される部分が指その他の先端で
あるため、主要磁石は、小形としてよく、そのなめ試験
装置は、テーブル上に取付けたり、書類ケースに入れて
もち運んだりでき、又は、更に小形化できる。こうした
装置を実現するには、磁石は、小形化し、また比較的軽
量、例えば約450(1(1ボンド)と°し、なおかつ
適切な磁界強度を示すようにするべきである。この適切
な強度は、少くと65−6にガウスのオーダーとするべ
きである。ニオジニウムを含有した特に適切な磁石は、
ゼネラル・モーターズ・コーポレイションにより製造さ
れている。
The main advantage of the test device according to the invention is that it can be made smaller than the large NMR test devices currently used in hospitals and elsewhere. This is because current devices include a large primary magnet that surrounds the patient's body. According to the invention, since the part to be tested is a finger or other tip, the main magnet can be small and the lick test device can be mounted on a table, carried in a document case, or , it can be further downsized. To realize such a device, the magnet should be small and relatively lightweight, e.g., approximately 450° (1 bond), yet exhibit an appropriate magnetic field strength. should be on the order of at least 65-6 Gauss.A particularly suitable magnet containing Niodinium is
Manufactured by General Motors Corporation.

第12図は、別々の送信コイル及び受信コイル38’ 
、38″に接続された発生器−ゲート46及び受信器−
ゲート48にそれぞれ接続されている。
FIG. 12 shows separate transmit and receive coils 38'.
, 38″ generator-gate 46 and receiver-
They are connected to gates 48, respectively.

第13図は、コイル38’ 、38″の実施例を、互に
対し90°のバイアス磁石HOを含めた磁界の方向と共
に図示している。
FIG. 13 illustrates an embodiment of the coils 38', 38'' with the direction of the magnetic field including the bias magnets HO at 90 DEG to each other.

第14.15図は、磁界が相加わるように接続された複
数の表面コイル38″を単一の送受信装置として使用す
ることを示している。
Figures 14 and 15 illustrate the use of multiple surface coils 38'' connected such that the magnetic fields are additive as a single transceiver device.

第16図は、第11図に示したものと同様の別の構成に
よるバイアス磁石を示している。バイアス磁石130は
、1対の磁極片132.134を含み、これらの磁極片
は、この実施例では指を受入れるための空隙を画定して
いる。
FIG. 16 shows an alternative bias magnet configuration similar to that shown in FIG. Bias magnet 130 includes a pair of pole pieces 132, 134 that define an air gap for receiving a finger in this example.

本発明をその特定の実施例について以上に説明したが、
以上に説明した以外の種々の変形が可能であり、前述し
た特定の構成は単なる例示に過ぎず、本発明を限定する
ものではない。
Although the invention has been described above with respect to specific embodiments thereof,
Various modifications other than those described above are possible, and the specific configurations described above are merely illustrative and do not limit the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による試験装置を示す垂直断面図、第
2図は、ハウジングその他の部分を示し、第1図の2−
2線に沿った垂M@面図、第3図は、試験装置を作動さ
せるための回路の構成を示す概略ブロック図、第4a−
4c図は試験装置の作用を説明するためのフローチャー
ト、第5a、5磁図は、分析に使用する水、グルコース
及びアルコールのピークを示すための代表的なNMRス
ペクトルを示す線図、第6図は、試験装置に使用する3
コイルシステムを示す概略配列図、第7図は、第6図の
3コイルシステムの電気的接続を示す概略接続図、第8
図は、身体中に植設するためのNMRプローブを示す概
略配列図、第9図は、第8図に示した植設型のプローブ
と共に使用するための電気回路を示す概略ブロック回路
図、第10図は、NMR試験のために血管を膨脂させた
人の腕を示す斜視図、第11図は、体表面の血管を用い
たNMR分析において使用する磁気プローブを示す部分
断面図、第12図は、別々の励磁コイル及び受信コイル
と共に使用するための別の回路装置を示す概略配列図、
第13図は、第12図の形式の構成において使用するた
めの別の回路の構成を示す概略回路図、第14図は、多
コイル椹成を示す概略配列図、第15図は、第14図の
各部の上面図、第16図は、第1.2図の磁石の構成に
代りうる別のC字形の磁石を示す側面図である。26.28:永久磁界(第1磁石手段)、38;表面コ
イル(第2磁石手Fi)、72.74.76:コイル対
(第2磁石手段)、86:静脈又は動脈(血管)。第1図第2図法  −1−第6図第7図第9図
FIG. 1 is a vertical sectional view showing a test device according to the present invention, and FIG. 2 shows the housing and other parts, and FIG.
Fig. 3 is a vertical M@ plane view taken along line 2, and Fig. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of a circuit for operating the test device, Fig. 4a-
Figure 4c is a flowchart to explain the operation of the test device, Figures 5a and 5 are diagrams showing typical NMR spectra to show the peaks of water, glucose and alcohol used in analysis, and Figure 6 is a diagram showing typical NMR spectra to show the peaks of water, glucose and alcohol used in analysis. , used in test equipment 3
Figure 7 is a schematic arrangement diagram showing the coil system; Figure 8 is a schematic connection diagram showing the electrical connections of the three coil system in Figure 6;
9 is a schematic block diagram showing an electrical circuit for use with the implantable probe shown in FIG. 8; FIG. Figure 10 is a perspective view showing a human arm with blood vessels inflated for NMR testing, Figure 11 is a partial cross-sectional view showing a magnetic probe used in NMR analysis using blood vessels on the body surface, and Figure 12. Figure 1 is a schematic arrangement diagram showing an alternative circuit arrangement for use with separate excitation and reception coils;
13 is a schematic circuit diagram showing the configuration of another circuit for use in a configuration of the type shown in FIG. 12, FIG. 14 is a schematic arrangement diagram showing a multi-coil arrangement, and FIG. A top view of each part in the figure, and FIG. 16 is a side view showing another C-shaped magnet that can replace the structure of the magnet in FIGS. 1.2. 26.28: Permanent magnetic field (first magnet means), 38; Surface coil (second magnet hand Fi), 72.74.76: Coil pair (second magnet means), 86: Vein or artery (blood vessel). Figure 1 Figure 2 -1- Figure 6 Figure 7 Figure 9

Claims (1)

Translated fromJapanese
【特許請求の範囲】1)第1磁石手段が、第1磁界を発生させ、^1Hプロ
トンを初位置に整列させ、第2磁石手段が回路手段によ
り周期的に励磁されたり消磁されたりして、^1Hプロ
トンの第2位置への整列及び該初位置への再整列を行な
わせる第2磁界を発生させ、該第2磁石手段は、再整列
の間に結果した磁気的な変化を検出し、該回路手段が該
変化を分析するようにした、体液の成分を試験するため
の核磁気共鳴装置であつて、該第1磁石手段が、永久磁
石手段を含み、試験される体液を有する血管を受入れる
試験領域を少くとも部分的に画定し、取付手段によって
該第1磁石手段を取付けると共に、試験領域内に受入れ
られる血管に近接するように、また体液に磁気的に結合
されるように、該試験領域内に該第2磁石手段を取付け
ることを特徴とする核磁気共鳴装置。2)該第1磁石手段が、N極及びS極を各々含む1対の
棒磁石を含み、前記取付手段が、1対の隔だてられた部
材を含み、該部材が前記1対の棒磁石を、該N極が該部
材の1つに、該S極が該部材のうち他方にそれぞれ固着
されるように、隔だてられた状態に取付けるようにした
、特許請求の範囲第1項記載の核磁気共鳴装置。3)該取付手段が、該1対の隔だてられた部材を互に連
結する端部材を含み、該端部材は、通し孔を含み、該端
部材にはスイッチが取付けてあり、該回路手段に接続さ
れ、その作動を開始させるように操作され、試料手段が
該試験領域に配設してあり、検査しようとする成分の試
料と、該試料を含有した試料ホルダーと、該通し孔を経
て延長していて、該試料ホルダーに接続された第1端及
び頭部を含む第2端を備えている、試料ホルダー部材と
、該試料ホルダー及び該端部材に当接していて、該試料
ホルダーを該端部材から離れるように付勢し、また該試
料を該第2磁石手段に近接して該試験領域内に、また該
頭部を該端部材に対向するように、それぞれ通常位置さ
せるためのばねとを含み、該試料ホルダーは、該試験領
域中に血管を挿入することによって移動し該スイッチを
作動させる特許請求の範囲第2項記載の核磁気共鳴装置
。4)各々の該隔だてられた部材が、磁束を集中させるよ
うに該試験領域に指向された磁極片を含む特許請求の範
囲第3項記載の核磁気共鳴装置。5)該第1磁石手段が、C字形の永久磁石から成り、磁
束を集中させるために試験領域を画定し且つこれに指向
する1対の磁極片を含む特許請求の範囲第1項記載の核
磁気共鳴装置。6)該第2磁石手段が表面コイル手段を含む特許請求の
範囲第1項記載の核磁気共鳴装置。7)該表面コイル手段が、発信励磁及び感知のための単
一の表面コイルから成る特許請求の範囲第6項記載の核
磁気共鳴装置。8)該表面コイル手段が発信励磁及び感知のための複数
の相加的に接続された表面コイルを含む特許請求の範囲
第6項記載の核磁気共鳴装置。9)該表面コイル手段が、発信励磁及び感知のための第
1表面コイル及び第2表面コイルを含む特許請求の範囲
第6項記載の核磁気共鳴装置。10)該表面コイル手段が、発信励磁及び感知のための
120°間隔の3つのコイルを含む特許請求の範囲第6
項記載の核磁気共鳴装置。11)試験領域を画定し、該試験領域内に配された供試
体の^1Hプロトンを第1位置に整列させるように作動
する、永久磁石手段と、ゲートされた無線周波数パルス
を発生させるための発生器−第1ゲート手段と、該試験
領域内に配され、該発生器−第1ゲート手段に接続され
、ゲートされた無線周波数パルスによって周期的に付勢
され、第1整列位置と第2整列位置との間に^1Hプロ
トンを周期的にフリップさせ、第2整列位置から第1整
列位置への整列の間にアナログデータ信号として磁気的
変化を感知するための、コイル手段と、第1整列位置へ
の再整列の間に該アナログデータ信号を受けるように該
コイル手段に接続されている、受信器−第2ゲート手段
と、該アナログデータ信号をデジタルデータ信号に変換
するために該受信器−第2ゲート手段に接続されている
、アナログ/デジタル変換手段と、該発生器及び該第1
ゲート手段をゲーティングし且つ該アナログ/デジタル
変換手段からデータを受けるように接続された制御手段
と、を有し、該制御手段は、デジタルデータ信号を記憶
し分析するための分析手段と分析結果を表示するための
表示手段とを含む、体液の成分を試験するための核磁気
共鳴試験装置。12)該制御手段が、作動プログラムを記憶するための
プログラムメモリと、デジタルデータ信号を記憶し送出
するための、該分析手段中のランダムアクセスメモリと
、記憶されたプログラムに従つて(核磁気共鳴試験装置
を制御するために、核発生器−第1ゲート手段、2つの
該メモリ及び該アナログ/デジタル変換手段に接続され
ているマイクロプロセッサーと、を備えている、特許請
求の範囲第11項記載の核磁気共鳴装置。13)ハウジングカバーを含むハウジングと、該プログ
ラムメモリのための電源と、該電源を該プログラムメモ
リに接続し、該ハウジングカバーの除去により作動して
、記憶されたプログラムを消去するための、スイッチ手
段と、を更に有する特許請求の範囲第12項記載の核磁
気共鳴試験装置。14)主要磁石手段と、コイル手段と、該コイル手段及
び核磁気共鳴装置に接続され、励磁−再整列磁界を発生
させ、再磁界の緩和に基因した変化を検出し、該変化を
分析するための、回路手段と、を有する、体液の成分を
試験するための核磁気共鳴装装置であって、核磁気共鳴
装置が、可搬型であり、血管中の該体液を受けて試験す
るようになっており、該コイル手段は、試験しようとす
る先端又は血管に近接して位置されるように構成され、
該回路手段は、該コイル手段に近接して^1Hプロトン
を共鳴させるように該コイル手段を励磁する手段と、種
々の分子結合に対応したピークを有するスペクトルによ
って指示される変化を検出する手段とを含み、該回路手
段は、第1試料中の第1成分についてのピークの実際の
振幅を第2試料中の該第1成分のピークの所定の振幅と
比較して第2成分の実際の値を定める手段も含み、該回
路手段は更に、第1成分についてのピークの実際の値を
、該第1成分の該ピークについての所定値と比較し、第
2成分の実際の値を、第1成分と第2成分とについての
ピークの所定値間の所定の関係から定めるための手段を
含む、体液の成分を試験するための核磁気共鳴装置。15)第1成分が水、第2成分がグルコースであり、グ
ルコースの実際の濃度が、次の関係グルコース濃度=K(mg/dl)(mg/dl)×(患者のグルコースピーク高さ/標準グルコースピー
ク高さ)×(標準水ピーク高さ/患者の水ピーク高さ)
(式においてKは、mg/dlで表わした標準試料中の
グルコース濃度)によって定まる特許請求の範囲第14項記載の核磁気共
鳴装置。16)第1成分が水、第2成分がアルコールであり、ア
ルコールの実際の濃度が、次の関係アルコール濃度=K(mg/dl)(mg/dl)×(患者のアルコールピーク高さ/標準アルコールピー
ク高さ)×(標準水ピーク高さ/患者の水ピーク高さ)
(式においてKは、mg/dlで表わした標準試料中の
グルコース濃度)によって定まる特許請求の範囲第14項記載の核磁気共
鳴装置。17)該コイル手段が、試験しようとする先端又は血管
に近接して配置された少くとも1つの表面コイルを含む
特許請求の範囲第14項記載の核磁気共鳴装置。18)該コイル手段が発信コイルと受信コイルとを含む
特許請求の範囲第14項記載の核磁気共鳴装置。19)核磁気共鳴装置が、ヒトの指を、指の爪の下方域
にある血管として試験するようになっており、表面コイ
ルは、指の爪に近接して配置されるようになっており、
核磁気共鳴装置は、指の試験後に較正の目的のために試
験されるべき標準試料も有する、特許請求の範囲第17
項記載の核磁気共鳴装置。20)試験すべき体液が、ヒトの血清であり、第1成分
が水、第2成分がグルコースである特許請求の範囲第1
7項記載の核磁気共鳴装置。21)核磁気共鳴装置が、該表面コイルに近接した較正
位置に標準ホルダーを弾性的に付勢すると共に試験され
るべき指によって第2位置に移動するようになった手段
を含む特許請求の範囲第20項記載の核磁気共鳴装置。22)標準ホルダーの運動が指の試験を活性化する特許
請求の範囲第21項記載の核磁気共鳴装置。23)核磁気共鳴装置が、指を囲むように配設してあり
、コイルは、指の爪に近接して位置されるようにした、
特許請求の範囲第19項記載の核磁気共鳴装置。24)共振磁界の大きさと浸透深さとを表面コイルの直
径に比例した値とした特許請求の範囲第19項記載の核
磁気共鳴装置。25)主要磁石の磁極が血管の両側に配されるようにし
た、血管中の体液を試験するために使用するための特許
請求の範囲第14項記載の核磁気共鳴装置。26)血管が動物の体表面の血管であり、該コイル手段
は表面コイルである、特許請求の範囲第25項記載の核
磁気共鳴装置。27)核磁気共鳴装置が植設可能であり、前記第2磁石
が、血管の両側に配されるようにした1対のコイルを含
む、特許請求の範囲第25項記載の核磁気共鳴装置。28)該第2磁石が、同一平面内に含まれるようにした
3対のコイルを含み、これらのコイル対の軸線は、互に
等間隔に隔だてられ、中心において交差することにより
、コイル対の磁界が120°ずつ隔だてられ、該試験試
料は、該コイル対の中心に位置されるようにした、特許
請求の範囲第14項記載の核磁気共鳴装置。29)前記回路手段が、前記コイル手段に励磁電流を供
給するためのRF発生器−ゲート手段と、該コイル手段
によって検出された信号を受信するための受信器−ゲー
ト手段と、試験結果を表示するための表示手段と、操作
プログラムを記憶するための記憶手段、該発生器−ゲー
ト手段、該受信器−ゲート手段、該表示手段及び該記憶
手段に接続されて該コイル手段を選択的に付勢し、該コ
イル手段により受信された信号を処理し、実際の試験値
を所定の試験値と比較し、記憶されたプログラムに従っ
て試験結果を表示するための、マイクロプロセッサー手
段とを含む特許請求の範囲第28項記載の核磁気共鳴装
置。30)該記憶手段が、核磁気共鳴装置の不使用時にメモ
リを活性として活性に保持するための別の電源手段を含
む特許請求の範囲第29項記載の核磁気共鳴装置。31)該別の電源及び記憶手段が、核磁気共鳴装置の回
路への不法なアクセスが試みられた時に該記憶手段を不
能化するための不能化スイッチを含む特許請求の範囲第
30項記載の核磁気共鳴装置。32)核磁気共鳴を用いて血液中の或る成分の値を非侵
入的に測定する方法において、(a)患者をバイパス磁界に曝露させ、水のピークを減
少させるように少くとも1個の磁界パルスを供給し、磁
界を共振させ、磁界をサンプリングし、該磁界からのデ
ータを記録し、化学シフト対ピーク高さのスペクトルを
患者のデータとして記憶し、(b)前記(a)と同一の磁界を用いて、またこれと同
一の順序において、標準試料をサンプリングし、サンプ
ルパルスを取得し、メモリにデータを記録し、化学シフ
ト対ピーク高さのスペクトルを標準サンプルデータとし
て記憶し、(c)標準試料のサンプルデータを予め記録された承認
可能な標準試料スペクトルと、正常な許容範囲内の誤差
について比較する工程を含めて、システムの操作をチェ
ックし、(d)患者のデータ及び標準試料のデータを呼出す工程
と、該標準試料のデータのピーク高さに整合するように
患者のデータの水のピーク高さを調節する工程とを含め
て、患者のデータと標準試料のデータとを、水の等ピー
クについて正規化し、(e)標準グルコース/水比に対する患者のデータのグ
ルコース高さの比を求めて患者の読みを取得し、該読み
を表示する工程を含めて、グルコースレベルを計算する各工程によって患者の試料を分析することを含む測定方
法。33)各磁気共鳴を使用して、血液中の成分の値を非侵
入的に測定する方法において、患者の先端にバイアス磁
界を加えて血液中の少くとも^1Hプロトンを最初の配
向に整列させ、共振磁界を加えて、^1Hプロトンを、
或る別の位置と初位置との間にフリップさせ、結合が該
別の位置から該初位置にフリップする際の磁気的変化を
、アナログ信号として検出し、該アナログ信号をデジタ
ル信号に変換し、該デジタル信号を患者のデータとして
メモリ中に記憶し、メモリ中の蓄積された応答に指数減
衰を掛算して線の広がりを改善し、掛算によって得たデ
ータを高速フーリエ変換によつて変換し、水及びグルコ
ースを含む標準試料について前記の各工程を反復し、標
準試料の化学シフト対ピーク高さのスペクトルを以前の
所定のスペクトルの承認可能な記憶されたデータと、許
容可能な誤差について比較し、標準試料データの水のピ
ーク高さに整合されるように、患者のデータの水のピー
ク高さをスケーリングし、患者のグルコースのピーク高
さ対標準試料データのピーク高さの比を形成し、該比に
既知の標準試料のグルコース/水比を掛算して、患者の
グルコースの読みをmg/dlの単位において取得し、
患者のグルコースレベルをmg/dlの単位において表
示する各工程から成る測定方法。
Claims: 1) a first magnet means generates a first magnetic field to align the ^1H protons to an initial position, and a second magnet means is periodically energized and demagnetized by circuit means. ,^1H protons to a second position and realign to the initial position, the second magnetic means detecting the resulting magnetic change during the realignment. , wherein the circuit means analyzes the changes in a blood vessel containing the body fluid to be tested, the first magnet means comprising permanent magnet means, at least partially defining a test area receiving a test area, and mounting said first magnet means by an attachment means so as to be proximate to a blood vessel received within the test area and so as to be magnetically coupled to a body fluid; A nuclear magnetic resonance apparatus characterized in that the second magnet means is installed within the test area. 2) the first magnet means includes a pair of bar magnets each including a north pole and a south pole, and the attachment means includes a pair of spaced apart members that are attached to the pair of bar magnets; Claim 1, wherein the magnets are mounted in a spaced manner such that the north pole is fixed to one of the members and the south pole is fixed to the other of the members. The described nuclear magnetic resonance apparatus. 3) the attachment means includes an end member interconnecting the pair of spaced apart members, the end member includes a through hole, a switch is mounted in the end member, and the circuit The sample means is connected to the means and operated to initiate its operation, and the sample means is disposed in the test area and includes a sample of the component to be tested, a sample holder containing the sample, and the through hole. a specimen holder member extending through the specimen holder and having a first end connected to the specimen holder and a second end including a head; abutting the specimen holder and the end member; for biasing the specimen away from the end member and normally positioning the sample within the test area adjacent to the second magnetic means and with the head facing the end member, respectively. 3. The nuclear magnetic resonance apparatus of claim 2, wherein the sample holder is moved by inserting a blood vessel into the test region to actuate the switch. 4) The nuclear magnetic resonance apparatus of claim 3, wherein each said spaced apart member includes a pole piece oriented toward said test region to concentrate magnetic flux. 5) The core of claim 1, wherein the first magnet means comprises a C-shaped permanent magnet and includes a pair of pole pieces defining and pointing towards the test area for concentrating the magnetic flux. Magnetic resonance device. 6) A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 1, wherein said second magnet means includes surface coil means. 7) A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 6, wherein said surface coil means comprises a single surface coil for transmitting excitation and sensing. 8) A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 6, wherein said surface coil means comprises a plurality of additively connected surface coils for transmitting excitation and sensing. 9) A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 6, wherein the surface coil means includes a first surface coil and a second surface coil for transmitting excitation and sensing. 10) Claim 6, wherein the surface coil means comprises three coils spaced 120° apart for transmitting excitation and sensing.
Nuclear magnetic resonance apparatus described in Section 1. 11) permanent magnetic means defining a test region and operative to align ^1H protons of a specimen disposed within the test region in a first position; and for generating a gated radio frequency pulse. a generator-first gating means disposed within the test area and connected to the generator-first gating means and periodically energized by a gated radio frequency pulse to locate the first alignment position and the second alignment position; a first coil means for periodically flipping the ^1H protons between alignment positions and sensing magnetic changes as analog data signals during alignment from the second alignment position to the first alignment position; a receiver-second gate means connected to the coil means to receive the analog data signal during realignment to the alignment position; generator - analog to digital conversion means connected to the second gating means, said generator and said first gate means;
control means connected to gating the gating means and receiving data from the analog-to-digital conversion means, the control means comprising analysis means for storing and analyzing the digital data signal and analysis results; and display means for displaying a nuclear magnetic resonance test device for testing components of a body fluid. 12) The control means comprises a program memory for storing an operating program, a random access memory in the analysis means for storing and transmitting a digital data signal, and according to the stored program (Nuclear Magnetic Resonance 12. For controlling the test device, the test device comprises a nuclear generator-first gate means, a microprocessor connected to the two memories and the analog/digital conversion means. a nuclear magnetic resonance apparatus. 13) a housing including a housing cover, a power source for the program memory, the power source being connected to the program memory and actuated by removal of the housing cover to erase the stored program; 13. The nuclear magnetic resonance test apparatus according to claim 12, further comprising a switch means for performing a nuclear magnetic resonance test. 14) primary magnet means, coil means, connected to the coil means and the nuclear magnetic resonance apparatus, for generating an excitation-realignment magnetic field, detecting changes due to relaxation of the re-magnetization field, and analyzing the changes; A nuclear magnetic resonance apparatus for testing components of a body fluid, the nuclear magnetic resonance apparatus having a circuit means, the nuclear magnetic resonance apparatus being portable and configured to receive and test the body fluid in a blood vessel. the coil means is configured to be positioned proximate the tip or blood vessel to be tested;
The circuit means includes means for exciting the coil means to cause ^1H protons to resonate in proximity to the coil means, and means for detecting changes indicated by a spectrum having peaks corresponding to various molecular bonds. and the circuit means compares the actual amplitude of the peak for the first component in the first sample to the predetermined amplitude of the peak of the first component in the second sample to determine the actual value of the second component. the circuit means further includes means for determining the actual value of the peak for the first component with a predetermined value for the peak of the first component; A nuclear magnetic resonance apparatus for testing a component of a body fluid, comprising means for determining from a predetermined relationship between predetermined values of peaks for a component and a second component. 15) The first component is water, the second component is glucose, and the actual concentration of glucose is determined by the following relationship: glucose concentration = K (mg/dl) (mg/dl) × (patient glucose peak height/standard glucose peak height) x (standard water peak height/patient water peak height)
15. The nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 14, wherein K is the glucose concentration in the standard sample expressed in mg/dl. 16) The first component is water and the second component is alcohol, and the actual concentration of alcohol is determined by the following relationship: alcohol concentration = K (mg/dl) (mg/dl) × (patient's alcohol peak height/standard alcohol peak height) x (standard water peak height/patient water peak height)
15. The nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 14, wherein K is the glucose concentration in the standard sample expressed in mg/dl. 17) A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 14, wherein the coil means comprises at least one surface coil placed in close proximity to the tip or blood vessel to be tested. 18) A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 14, wherein the coil means includes a transmitting coil and a receiving coil. 19) A nuclear magnetic resonance apparatus is adapted to examine a human finger as a blood vessel in the area below the fingernail, and the surface coil is arranged in close proximity to the fingernail. ,
The nuclear magnetic resonance apparatus also has a standard sample to be tested for calibration purposes after the finger test.
Nuclear magnetic resonance apparatus described in Section 1. 20) Claim 1, wherein the body fluid to be tested is human serum, the first component is water, and the second component is glucose.
The nuclear magnetic resonance apparatus according to item 7. 21) Claims in which the nuclear magnetic resonance apparatus includes means for elastically biasing the standard holder into a calibration position proximate to the surface coil and adapted to be moved by the finger to be tested into a second position. 21. The nuclear magnetic resonance apparatus according to item 20. 22) Nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 21, wherein movement of the standard holder activates the finger test. 23) The nuclear magnetic resonance device is arranged to surround the finger, and the coil is positioned close to the fingernail.
A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 19. 24) The nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 19, wherein the magnitude of the resonant magnetic field and the penetration depth are proportional to the diameter of the surface coil. 25) A nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 14 for use in testing body fluid in a blood vessel, wherein the magnetic poles of the main magnet are arranged on both sides of the blood vessel. 26) The nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 25, wherein the blood vessel is a blood vessel on the surface of an animal's body, and the coil means is a surface coil. 27) The nuclear magnetic resonance apparatus of claim 25, wherein the nuclear magnetic resonance apparatus is implantable and wherein the second magnet includes a pair of coils disposed on opposite sides of the blood vessel. 28) The second magnet includes three pairs of coils contained in the same plane, and the axes of the coil pairs are equally spaced from each other and intersect at the center, so that the coil 15. The nuclear magnetic resonance apparatus of claim 14, wherein the magnetic fields of the pair are separated by 120 degrees and the test sample is located at the center of the pair of coils. 29) said circuit means comprising: RF generator-gate means for supplying excitation current to said coil means; receiver-gate means for receiving signals detected by said coil means; and displaying test results. a display means for storing an operating program, a storage means for storing an operating program, said generator-gate means, said receiver-gate means, connected to said display means and said storage means for selectively attaching said coil means; microprocessor means for energizing the coil means, processing the signals received by the coil means, comparing the actual test values with the predetermined test values and displaying the test results according to a stored program. A nuclear magnetic resonance apparatus according to item 28. 30) The nuclear magnetic resonance apparatus according to claim 29, wherein the storage means includes another power supply means for keeping the memory active when the nuclear magnetic resonance apparatus is not in use. 31) The further power supply and storage means include a disabling switch for disabling the storage means when illegal access to the circuitry of the nuclear magnetic resonance apparatus is attempted. Nuclear magnetic resonance apparatus. 32) A method for non-invasively measuring the level of a component in blood using nuclear magnetic resonance, comprising: (a) exposing the patient to a bypass magnetic field and at least one magnetic field so as to reduce the water peak; (b) Same as (a) above, providing a magnetic field pulse, causing the magnetic field to resonate, sampling the magnetic field, recording data from the magnetic field, and storing the chemical shift vs. peak height spectrum as patient data; (b) same as (a) above; sample the standard sample using a magnetic field of c) checking the operation of the system, including comparing the sample data of the standard sample with pre-recorded and acceptable standard sample spectra for errors within normal tolerances; combining the patient data and the standard sample data, including the steps of: recalling the sample data; and adjusting the water peak height of the patient data to match the peak height of the standard sample data. (e) determining the ratio of the glucose height of the patient's data to a standard glucose/water ratio to obtain a patient reading and displaying the reading; A measurement method that involves analyzing a patient's sample through each calculation step. 33) A method of non-invasively measuring the levels of components in blood using magnetic resonance, in which a bias magnetic field is applied to the patient's tip to align at least ^1H protons in the blood to an initial orientation. , by applying a resonant magnetic field, the ^1H proton,
Flip between another position and the initial position, detect the magnetic change as an analog signal when the coupling flips from the other position to the initial position, and convert the analog signal into a digital signal. , store the digital signal in memory as patient data, multiply the accumulated response in memory by an exponential decay to improve line broadening, and transform the data obtained by the multiplication by fast Fourier transform. , repeating each of the above steps for a standard sample containing water and glucose, and comparing the chemical shift versus peak height spectrum of the standard sample with acceptable stored data of the previous given spectrum for acceptable error. and scale the water peak height of the patient's data to match the water peak height of the standard sample data, forming a ratio of the patient's glucose peak height to the peak height of the standard sample data. and multiplying the ratio by a known standard sample glucose/water ratio to obtain a patient glucose reading in mg/dl;
A measuring method comprising steps of displaying a patient's glucose level in mg/dl.
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