標準作業手順書 雛形 · SOP-02

電子鼻(におい識別装置)による呼気の直接採取

呼出の仕方と背景空気の扱いを揃え、センサーの個体差とドリフトの影響を抑えた測定を行うこと。

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-02
適用範囲呼気を装置へ直接吹き込む方式の電子鼻(SpiroNose、GeNose、Aeonose、Cyranose など)を用いた測定に適用する。
目的呼出の仕方と背景空気の扱いを揃え、センサーの個体差とドリフトの影響を抑えた測定を行うこと。
版第1版(2026年11月3日)

1. 被験者の事前条件

  • 飲食:電子鼻による実測では、食直後と食後 1 時間は基準値と有意差があり、食後 2 時間では差が消えている(Dragonieri 2023)。同論文は測定前 2 時間以上食事を控えることを勧めている。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臨床研究の例がある(de Vries 2023)。同研究では飲食・喫煙・服薬の制限は設けていない
  • 採取時刻:研究内で揃える。自施設の設定:[  ]

2. 呼出の手技(機種別に確認できた手順)

機種ごとに公表されている手順が異なる。自施設で用いる機種の行を採用し、他は参考として残すか削除すること。

  • SpiroNose:5 回の安静呼吸 → 全肺気量までの最大吸気 → 5 秒の息止め → 0.4 L/s 未満の緩徐な呼出で残気量まで。マウスピース、鼻クリップ、細菌フィルターを用い、測定は 2 回行う(de Vries 2023)
  • GeNose C19:1 L の採取袋へ呼出し、3 回目の呼出の終末呼気を採取する。最初の 2 回は死腔空気と口腔由来のにおいを減らすために採らない。基線 10 秒・応答 40 秒・パージ 120 秒。作動条件は湿度 30〜50 %、温度 26〜42 ℃(Nurputra 2022)
  • Aeonose:5 分間の安静呼吸で測定し、測定後に 10 分間の再生を行う(260〜340 ℃の温度変調)
  • Cyranose:始業時に室内空気へ 5 分間曝露し、空測定を行う

3. 背景空気の扱い

  • 呼気用と同一構成のセンサー群で周囲空気を採取し、背景補正に用いる方式がある(SpiroNose:de Vries 2023)
  • 周囲空気を基準ガスとし、dR =(R − R0)/ R0 で規格化する方式がある(Dragonieri 2023、相対湿度は約 55 %)
  • 揮発性有機化合物の濾過器を通した清浄空気を 5 分間吸わせてから採取する運用例がある(同)
  • 室内空気は場所と時刻で有意に変動する。呼気採取と並行した室内空気の採取が推奨されている(Hewitt 2022)
  • 自施設の方法:[  ]

4. 信号処理

  • トレンド除去、フィルタ処理、周囲空気補正、自動ピーク検出、変数選択を行う(de Vries 2023)
  • センサー間の差を抑えるため、最も安定なセンサーでピーク値を規格化する(同)
  • センサーごとに 2 変数(ピーク比、ピーク/息止め点比)を取り出す(同)
  • 自施設の処理手順と使用ソフトウェア:[  ]

5. 記録する項目

  • 被験者識別番号、測定日時、測定者、装置の個体番号
  • 事前条件の遵守状況(最終食事、飲酒、喫煙)
  • 呼出手技の実施内容(回数、息止め時間、呼出流量)、やり直しの有無
  • 室温、湿度、室内空気の測定値
  • センサーの再生・パージの実施、装置の警告

6. 注意

電子鼻のドリフト補正法をまとめた総説は存在するが、呼気分析に限定したものではない(Rudnitskaya 2018)。機種ごとの日次品質管理の合意手順は、一次情報では確認できていない。自施設の手順を定めて記載すること。

引用した公表資料

  1. de Vries R, et al. Prospective Detection of Early Lung Cancer in Patients With COPD in Regular Care by Electronic Nose Analysis of Exhaled Breath. CHEST 2023. DOI: 10.1016/j.chest.2023.04.050
  2. Dragonieri S, et al. Effect of Food Intake on Exhaled Volatile Organic Compounds Profile Analyzed by an Electronic Nose. Molecules 2023;28:5755. DOI: 10.3390/molecules28155755
  3. Nurputra DK, et al.(GeNose C19 の手順に関する報告)2022
  4. Hewitt MJ, et al. Scientific Reports 2022;12:15887. DOI: 10.1038/s41598-022-20365-7
  5. Rudnitskaya A. Calibration Update and Drift Correction for Electronic Noses and Tongues. 2018(呼気分析に限定した総説ではない)

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