標準作業手順書 雛形 · SOP-01

吸着管による呼気採取と熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析

採取条件の違いによる測定値のばらつきを抑え、施設内および施設間で比較できる呼気試料を得ること。

このページは雛形の本文です。Word 形式 でも配布しています。[ ]は自施設で決める項目です。数値は公表されている論文・学会文書の本文で確認できたものだけを引用し、出典を併記しています。出典によって値が一致していない項目は、その旨を本文に明記しました。ライセンスは CC BY 4.0 です。

文書番号SOP-01
適用範囲呼気採取器(ReCIVA など)または呼出式の採取系を用いて、呼気中の揮発性有機化合物を吸着管に捕集し、熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析(TD-GC-MS)で測定する一連の作業に適用する。
目的採取条件の違いによる測定値のばらつきを抑え、施設内および施設間で比較できる呼気試料を得ること。
版第1版(2026年11月3日)

1. 被験者の事前条件

次の条件は、公表資料で確認できた値と、その出典を併記している。自施設の方針を[ ]に記入すること。

  • 飲食・喫煙・運動:検査前 2〜3 時間は行わない(欧州呼吸器学会 技術標準 2017)。ただし同文書は、この制限が測定の信頼性を実際に高めるかは未確認とも明記している。自施設の設定:[  ]時間
  • 絶食:文献により 2 時間、2〜3 時間、8 時間、12 時間と幅があり、合意値はない。電子鼻を用いた実測では、食後 2 時間で基準値との有意差が消えている(Dragonieri 2023)。自施設の設定:[  ]時間
  • 飲酒:直近 12 時間未満の摂取を除外した研究例がある(de Vries 2023)。自施設の設定:[  ]時間
  • 歯磨き:歯磨きの後に 35 物質が有意に減少したとの報告がある(Roslund 2022)。標準化試験では当日朝は歯を磨かないよう依頼した運用例がある(Wilkinson 2021)。自施設の方針:[磨く/磨かない]
  • 香料・溶剤:採取前の回避を標準化すべきという指摘はあるが、具体的な時間を定めた公表資料は確認できていない。自施設の方針:[  ]
  • 呼吸器感染:直近 4 週間に感染がないことを条件とした研究例がある(Bikov 2013)
  • 採取時刻:日内変動があるため、研究内では同じ時間帯に採取する(欧州呼吸器学会 技術標準 2017)。自施設の設定:[  時  分〜  時  分]

2. 物品

  • 呼気採取器(例:ReCIVA)および清浄空気供給装置(例:CASPER)。または呼出式の採取系
  • 吸着管:Tenax TA と Carbograph 5TD の混合床(合計 200 mg)を用いた報告がある(Doran 2018、Wilkinson 2021)。自施設の吸着剤:[  ]
  • 空試験用の吸着管(1 回の採取につき 3 本を同時設置した例がある:Doran 2018)
  • 気密容器、記録票、二酸化炭素監視機能(呼気画分の選択に用いる場合)

3. 吸着管の前処理

  • 330 ℃で 40 分間コンディショニングする(Doran 2018)
  • 気密容器に入れて室温で保存し、コンディショニングから 1 時間以内に使用する(同)
  • 自施設の条件:[  ]℃・[  ]分、使用までの上限[  ]時間

4. 採取

  • 被験者に清浄空気を吸わせる洗い込みを行う。実例は 3 分間および 5 分間(Wilkinson 2021、Dragonieri 2023)。合意値はない。自施設の設定:[  ]分
  • 呼気画分を選ぶ。全呼気(口腔内空気を含む)と下気道呼気のいずれかを、面体内の圧力と二酸化炭素濃度で制御する。アセトンおよび食道胃がんの候補指標では、両者に有意差はなかった(Doran 2018)。自施設の設定:[全呼気/下気道呼気]
  • 捕集量:125・250・500・1000 mL を比較した報告があり、「臨床研究では可能な最大の捕集量を用いるべき」とされる。著者らの研究方針は全呼気 500 mL(Doran 2018)。自施設の設定:[  ]mL
  • 流量:400・200・100・50 mL/min を比較し、中間域の 200 mL/min が推奨されている(Doran 2018)。自施設の設定:[  ]mL/min
  • 乾燥パージ:清浄窒素 50 mL/min で 8 分間(Wilkinson 2021)、または一次脱着時に 3 分間(Doran 2018)。自施設の設定:[  ]

5. 空試験と室内空気

背景の汚染は呼気の信号の大きな割合を占めうる。室内空気は場所と時刻によって有意に変動することが実測されており、呼気採取と並行した室内空気の定常的な採取が推奨されている(Hewitt 2022)。

  • 空試験管を同じ組立内に同時設置する(3 本とした例:Doran 2018)。自施設の本数:[  ]本
  • 室内空気試料を、研究者と被験者が室内にいる状態で少なくとも 1 本採取する(Henderson 2020)。自施設の本数と時点:[  ]
  • 空試験・背景試料は、呼気試料と同じ採取・取り扱い工程を経ること
  • 採取系がシリコーン製の管や面体を含む場合、シロキサン類が装置側から出ることがある(Doran 2018)

6. 保存と輸送

保存期間について、単一の公表標準は存在しない。確認できた値は次のとおりで、前提条件が互いに異なる。自施設の上限を定めて記入すること。

  • 採取から 6 時間以内に分析(Doran 2018、著者らの自施設運用)
  • 4 ℃・21 ℃・37 ℃のいずれでも 14 日までは安定(Harshman 2016)。輸送は 4 ℃の冷蔵
  • −80 ℃で 1.5 か月までは人工物が検出されない。6 か月では回収成分の 27 % に有意な変化(Kang & Thomas 2016)
  • 自施設の上限:[  ]、保存温度:[  ]℃、輸送条件:[  ]

7. 記録する項目

  • 被験者識別番号、採取日時、採取者
  • 事前条件の遵守状況(最終食事の時刻、喫煙、飲酒、歯磨き、運動、香料の使用)
  • 捕集量、流量、呼気画分、洗い込み時間、乾燥パージの条件
  • 吸着管の識別番号、コンディショニング日時、空試験管の識別番号
  • 室内空気試料の識別番号、採取場所、室温、湿度
  • 保存温度と保存期間、輸送の経路と温度
  • 装置側の事象(面体の交換、ポンプの異常など)

引用した公表資料

  1. Doran SLF, Romano A, Hanna GB. Optimisation of sampling parameters for standardised exhaled breath sampling. Journal of Breath Research 2018;12:016007. DOI: 10.1088/1752-7163/aa8a46
  2. Wilkinson M, et al. The peppermint breath test: a benchmarking protocol for breath sampling and analysis using GC-MS. Journal of Breath Research 2021;15:026006. DOI: 10.1088/1752-7163/abd28c
  3. Harshman SW, et al. Storage stability of exhaled breath on Tenax TA. Journal of Breath Research 2016;10:046008. DOI: 10.1088/1752-7155/10/4/046008
  4. Kang S, Thomas CLP. How long may a breath sample be stored for at −80 °C? Journal of Breath Research 2016;10:026011. DOI: 10.1088/1752-7155/10/2/026011
  5. Horváth I, et al. A European Respiratory Society technical standard: exhaled biomarkers in lung disease. European Respiratory Journal 2017;49:1600965. DOI: 10.1183/13993003.00965-2016
  6. Hewitt MJ, et al. Variation of volatile organic compound levels within ambient room air and its impact upon the standardisation of breath sampling. Scientific Reports 2022;12:15887. DOI: 10.1038/s41598-022-20365-7
  7. Henderson B, et al. A benchmarking protocol for breath analysis: the peppermint experiment. Journal of Breath Research 2020;14:046008. DOI: 10.1088/1752-7163/aba130

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