標(biāo)成分的含量。
[0070] 當(dāng)創(chuàng)建校準(zhǔn)曲線時(shí)，首先，通過對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理而減少觀測(cè)數(shù)據(jù)中含有的 波動(dòng)和噪聲（圖1的（B))。作為預(yù)處理，例如，進(jìn)行包括觀測(cè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化（正規(guī)化）的 第一預(yù)處理和包括白化的第二預(yù)處理。在第一預(yù)處理中，為了減少由于觀測(cè)數(shù)據(jù)的各種各 樣的波動(dòng)因素（樣品狀態(tài)和測(cè)量環(huán)境的變化等）所引起的影響，則優(yōu)選執(zhí)行零空間投影法。 接著，通過對(duì)預(yù)處理后的觀測(cè)數(shù)據(jù)執(zhí)行獨(dú)立成分分析處理而得到多個(gè)獨(dú)立成分IC1、IC2… (圖1的（C))。這些獨(dú)立成分IC1、IC2…是對(duì)應(yīng)于各樣品中含有的各個(gè)物質(zhì)成分的數(shù)據(jù)， 在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是彼此獨(dú)立的成分。各樣品的觀測(cè)數(shù)據(jù)可以作為這些獨(dú)立成分IC1、IC2…的線 性組合而進(jìn)行再現(xiàn)。在圖1的（C)中，僅例示了兩個(gè)獨(dú)立成分IC1、IC2,但是獨(dú)立成分的數(shù) 量可以適當(dāng)設(shè)定為兩個(gè)以上的任意數(shù)。此外，在實(shí)施方式的說明中，"目標(biāo)成分"這一術(shù)語意 思是指樣品中含有的物質(zhì)或化學(xué)成分，另一方面，"獨(dú)立成分"這一術(shù)語意思是指具有與樣 品的觀測(cè)數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。
[0071] 接著，如圖1的（D)~圖1的（F)所示，計(jì)算預(yù)處理后的觀測(cè)數(shù)據(jù)與獨(dú)立成分（例 如IC1)的內(nèi)積。圖1的（D)的觀測(cè)數(shù)據(jù)是與圖1的（B)相同的數(shù)據(jù)。如果取一個(gè)觀測(cè)數(shù) 據(jù)與一個(gè)獨(dú)立成分IC1的內(nèi)積，則就得到有關(guān)該觀測(cè)數(shù)據(jù)的一個(gè)內(nèi)積值。因此，如果計(jì)算多 個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)與相同的獨(dú)立成分IC1的內(nèi)積，則得到對(duì)于相同的獨(dú)立成分IC1有關(guān)多個(gè)樣品 的多個(gè)內(nèi)積值。圖1的（F)是將有關(guān)多個(gè)樣品的內(nèi)積值P作為橫軸，并將多個(gè)樣品中含有 的目標(biāo)成分的已知的含量C作為縱軸而繪制的圖。假設(shè)在內(nèi)積中使用的獨(dú)立成分IC1是與 目標(biāo)成分對(duì)應(yīng)的獨(dú)立成分的情況下，如圖1的（F)所示，內(nèi)積值P與各樣品的目標(biāo)成分的含 量C具有很強(qiáng)的相關(guān)性。因此，能夠?qū)⒃趫D1的（C)中得到的多個(gè)獨(dú)立成分IC1、IC2…中 顯示最強(qiáng)相關(guān)性的獨(dú)立成分選擇作為與目標(biāo)成分對(duì)應(yīng)的獨(dú)立成分。在圖1的例子中，獨(dú)立 成分IC1是與校準(zhǔn)的目標(biāo)成分（例如葡萄糖）對(duì)應(yīng)的獨(dú)立成分。校準(zhǔn)曲線表示為由圖1的 (F)的繪制（plot)出的一元回歸公式C = uP+v給出的直線。此外，內(nèi)積值P由于是與獨(dú)立 成分IC1在各樣品中的含量成正比的值，因而也稱為"混合系數(shù)"。
[0072] 圖2是示出使用了校準(zhǔn)曲線的目標(biāo)成分校準(zhǔn)處理的概要的說明圖。在校準(zhǔn)處理 中，使用通過圖1中示出的校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建處理得到的目標(biāo)成分的獨(dú)立成分IC1 (圖1的（E)) 和校準(zhǔn)曲線（圖1的（F))而進(jìn)行。在校準(zhǔn)處理中，首先，取得目標(biāo)成分的含量未知的樣品 的觀測(cè)數(shù)據(jù)（圖2的（A))。接著，對(duì)該觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（圖2的（B))。該預(yù)處理優(yōu)選 為與在校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建時(shí)使用過的預(yù)處理相同的處理。然后，通過取得該預(yù)處理后的觀測(cè)數(shù) 據(jù)與獨(dú)立成分IC1(圖2的（B))的內(nèi)積，計(jì)算有關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)積值P。通過將該內(nèi)積值P 適用于校準(zhǔn)曲線（圖2的（D))，從而可以決定目標(biāo)成分的含量C。此外，有關(guān)圖1的校準(zhǔn)曲 線創(chuàng)建處理和圖2的校準(zhǔn)處理的具體內(nèi)容將在后面詳述。
[0073] B.血糖值用校準(zhǔn)曲線的創(chuàng)建方法：
[0074] 圖3是血糖值用校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建處理的流程圖。在該例子中，被檢測(cè)體為人體（例 如手），目標(biāo)成分為葡萄糖（血糖）。正如眾所已知的那樣，血糖值是血液中的葡萄糖濃度。 此外，在圖3的步驟T110~T160的右側(cè)示出了與后述的圖3中的步驟1~步驟5的對(duì)應(yīng) 關(guān)系。
[0075] 在步驟T110中，通過對(duì)人體進(jìn)行分光測(cè)定而取得光譜數(shù)據(jù)（也稱為"觀測(cè)分光數(shù) 據(jù)"或"測(cè)量數(shù)據(jù)"）。在步驟T120中，通過從與步驟T110相同的人體進(jìn)行采血并進(jìn)行生化 分析而準(zhǔn)確地求出血液中的葡萄糖濃度。通過循環(huán)多次這些步驟T110、T120,從而取得有 關(guān)多個(gè)樣品的光譜數(shù)據(jù)和葡萄糖濃度。
[0076] 在步驟T130中，根據(jù)圖1的（A)~圖1的（C)中示出步驟，從多個(gè)樣品的光譜數(shù) 據(jù)估計(jì)多個(gè)獨(dú)立成分。在步驟T140中，從這樣得到的多個(gè)獨(dú)立成分之中選擇在預(yù)先選擇的 特定的波長(zhǎng)處具有峰值的獨(dú)立成分。該特定的波長(zhǎng)是優(yōu)選與葡萄糖對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)而預(yù)先選擇 的波長(zhǎng)。作為特定的波長(zhǎng)，可以使用以下的任一個(gè)。
[0077] 公式 1
[0078] (i)在使用900nm~llOOnm的波長(zhǎng)區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)的情況下：
[0079] 940 土 a [nm]和 1025 土 a [nm]中的至少一個(gè)波長(zhǎng)
[0080] 公式 2
[0081] (ii)在使用llOOnm~1250nm波長(zhǎng)區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)的情況下：
[0082] 1135 土 a [nm]和 1210 土 a [nm]中的至少一個(gè)波長(zhǎng)
[0083] 圖4A是示出了在將900nm~llOOnm的波長(zhǎng)區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)用于校準(zhǔn)的情況下的 優(yōu)選的獨(dú)立成分的例子。圖4A的（1)中示出的第一獨(dú)立成分ICla是在940±a [nm]處具 有峰值，而在l〇25± a [nm]處不具有峰值的獨(dú)立成分。圖4A的（2)中示出的第二獨(dú)立成 分IClb是在940土 a [nm]處不具有峰，而在1025土 a [nm]處具有峰值的獨(dú)立成分。圖4A 的（3)中示出的第三獨(dú)立成分IClc是在940土 a [nm]和1025土 a [nm]兩者處都具有峰值 的獨(dú)立成分。α是用于限定葡萄糖所特有峰值的范圍的值。作為α的值，優(yōu)選為30,更優(yōu) 選為20。此外，第三獨(dú)立成分IClc相當(dāng)于取第一獨(dú)立成分ICla與第二獨(dú)立成分IClb之和 后的成分。
[0084] 在將900nm~llOOnm的波長(zhǎng)區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)用于校準(zhǔn)的情況下，從通過圖1中示 出的獨(dú)立成分分析得到的多個(gè)獨(dú)立成分之中選擇在940土 a [nm]和1025土 a [nm]的一方 或兩方處具有峰值的獨(dú)立成分。這種獨(dú)立成分成為具有近似于圖4A中示出的三個(gè)獨(dú)立成 分ICla~IClc的波形的成分波形信號(hào)。獨(dú)立成分（成分波形信號(hào)）的選擇例如按以下這 樣執(zhí)行。
[0085] 情況 1
[0086] 在通過獨(dú)立成分分析得到的多個(gè)獨(dú)立成分之中，存在940± a [nm]處具有峰值的 獨(dú)立成分，但不存在1025土 a [nm]處具有峰值的獨(dú)立成分，在該情況下，在步驟T140中選 擇在940± a [nm]處具有峰值的獨(dú)立成分（近似于圖4A的（1)的第一獨(dú)立成分ICla的獨(dú) 立成分）。
[0087] 情況 2
[0088] 在通過獨(dú)立成分分析得到的多個(gè)獨(dú)立成分之中不存在940 土 a [nm]處具有峰值 的獨(dú)立成分，但存在1025 土 a [nm]處具有峰值的獨(dú)立成分，在該情況下，在步驟T140中選 擇在1025± a [nm]處具有峰值的獨(dú)立成分（近似于圖4A的（2)的第二獨(dú)立成分IClb的 獨(dú)立成分）。
[0089] 情況 3
[0090] 在通過獨(dú)立成分分析得到的多個(gè)獨(dú)立成分之中，存在940 土 a [nm]和 1025土 a [nm]兩者處都具有峰值的獨(dú)立成分的情況下，在步驟T140中選擇該獨(dú)立成分（近 似于圖4A的（3)的第三獨(dú)立成分IClc的獨(dú)立成分）。
[0091] 此外，在為上述情況3的情況下，也可以對(duì)圖4A中示出的三個(gè)獨(dú)立成分ICla~ IClc的各自求出在圖1的（F)中示出的圖表中的內(nèi)積值P與成分含量C(即葡萄糖濃度） 的相關(guān)性，選擇相關(guān)性最高的一個(gè)獨(dú)立成分。如果這樣做，則能夠更加提高校準(zhǔn)精度。
[0092] 圖4B示出了在將llOOnm~1250nm的波長(zhǎng)區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)用于校準(zhǔn)的情況下的 優(yōu)選的獨(dú)立成分的例子。圖4B的（1)中示出的第一獨(dú)立成分IC2a是在1135± a [nm]處 具有峰值，而在1210± a [nm]處不具有峰值的獨(dú)立成分。圖4B的（2)中示出的第二獨(dú)立 成分IC2b是在1135土 a [nm]處不具有峰值，而在1210土 a [nm]處具有峰值的獨(dú)立成分。 圖4A的（3)中示出的第三獨(dú)立成分IC2c是在1135土 a [nm]和1210土 a [nm]兩者處都具 有峰值的獨(dú)立成分。與圖4A的情況相同，α的值優(yōu)選為30,更優(yōu)選為20。另外，第三獨(dú)立 成分IC2c相當(dāng)于取第一獨(dú)立成分IC2a與第二獨(dú)立成分IC2b之和后的成分。
[0093] 在將llOOnm~1250nm的波長(zhǎng)區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)用于校準(zhǔn)的情況下，從通過圖1中 示出的獨(dú)立成分分析得到的多個(gè)獨(dú)立成分之中，選擇在1135土 a [nm]和1210土 a [nm]的 一方或兩方處具有峰值的獨(dú)立成分。這種獨(dú)立成分成為具有近似于圖4B中示出的三個(gè)獨(dú) 立成分IC2a~IC2c的波形的獨(dú)立成分。獨(dú)立成分的選擇與使用了 900nm~llOOnm的波 長(zhǎng)區(qū)域的情況相同地進(jìn)行。
[0094] 此外，步驟T140中的獨(dú)立成分選擇既可以是操作校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建裝置的操作者通 過手動(dòng)進(jìn)行，或者也可以以校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建裝置內(nèi)的獨(dú)立成分選擇部自動(dòng)地執(zhí)行的方式進(jìn) 行。
[0095] 然而，認(rèn)為的是上述的波長(zhǎng)的峰值源于由葡萄糖所具有的CH基和CH2基的光吸 收。一般而言，在900nm~llOOnm的波長(zhǎng)區(qū)域上出現(xiàn)CH基和CH2基的三倍頻的光吸收，在 llOOnm~1250nm的波長(zhǎng)區(qū)域上出現(xiàn)兩倍頻的光吸收。另外，在相對(duì)于例如人體或血液的 900~llOOnm波長(zhǎng)區(qū)域的獨(dú)立成分上出現(xiàn)的兩個(gè)峰值的波長(zhǎng)由于與生物體分子的相互作 用而比CH基或CH2基的單個(gè)的吸收峰值稍微向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)進(jìn)行了移動(dòng)。之所以分別地處理 兩個(gè)峰值的原因是，由于受到水的吸收帶的影響等原因，有時(shí)兩個(gè)峰值分別出現(xiàn)在彼此不 同的獨(dú)立成分上。根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，在使用了對(duì)人體觀測(cè)后的光譜數(shù)據(jù)的獨(dú)立 成分中大多出現(xiàn)兩個(gè)峰值。因此，在將人體作為被檢測(cè)體的情況下，優(yōu)選使用具有兩個(gè)峰值 的獨(dú)立成分IClc (或IC2c)。但是，獨(dú)立成分的具體波形也可能依賴于從人體上測(cè)量光譜數(shù) 據(jù)時(shí)的被測(cè)量部位（例如手或腳）的位置。另一方面，在將葡萄糖水溶液作為了被檢測(cè)體 的情況下，源于CH2基團(tuán)的峰值可能向更短波長(zhǎng)側(cè)移動(dòng)而導(dǎo)致峰值變?yōu)橐粋€(gè)。
[0096] 于是，當(dāng)獨(dú)立成分的選擇結(jié)束時(shí)，在圖3的步驟T150中使用已選擇的獨(dú)立成分而 計(jì)算有關(guān)多個(gè)樣品的內(nèi)積值P(參照?qǐng)D1的（D)~圖1的（E))。此外，當(dāng)在獨(dú)立成分的選擇 時(shí)已計(jì)算出內(nèi)積值P的情況下，可以省略步驟T150。在步驟T160中，根據(jù)有關(guān)多個(gè)樣品的 內(nèi)積值P與在步驟T120中測(cè)量出的葡萄糖濃度C的關(guān)系，計(jì)算校準(zhǔn)曲線的回歸公式。
[0097] 校準(zhǔn)曲線的一元回歸公式例如由以下的公式來表示：
[0098] 公式 3
[0099] C = u · P+v ...⑶
[0100] 這里，C為葡萄糖濃度、P為內(nèi)積值（混合系數(shù)）、u和V為常數(shù)。
[0101] 此外，在上述步驟T140中已選擇的獨(dú)立成分在圖2中已說明的校準(zhǔn)處理中也直接 使用并執(zhí)行校準(zhǔn)。
[0102] 根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，將人體作為被檢測(cè)體，使用圖4A的（3)中示出的第 三獨(dú)立成分IClc而進(jìn)行了校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建處理，其結(jié)果，作為校準(zhǔn)精度SEP (預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)偏差）， 得到了 7. 2mg/dL。在現(xiàn)有的非侵入性葡萄糖濃度校準(zhǔn)中，校準(zhǔn)精度SEP大約為20mg/dL。因 此，在本實(shí)施方式中，可以達(dá)到極高于現(xiàn)有的非侵入性校準(zhǔn)的校準(zhǔn)精度。
[0103] 另外，在本實(shí)施方式中，由于對(duì)應(yīng)于葡萄糖的獨(dú)立成分的特征已變得很明確，因而 即使不對(duì)每個(gè)被檢測(cè)體重新收集樣品數(shù)據(jù)，也能夠進(jìn)行校準(zhǔn)。例如，也可以使用通過使用被 實(shí)驗(yàn)者A的測(cè)量數(shù)據(jù)而決定的獨(dú)立成分和校準(zhǔn)曲線來進(jìn)行另外的被實(shí)驗(yàn)者B的葡萄糖濃度 的校準(zhǔn)。
[0104] 此外，在圖3的步驟T130中已估計(jì)的多個(gè)獨(dú)立成分之中不存在具有上述特有的峰 值的獨(dú)立成分的情況下，能夠判斷為尚未能夠取