浓度测量装置和浓度测量方法制造方法及图纸

浓度测量装置(1)是测量由于反复进行胸骨压迫而发生变动的头部的总血红蛋白浓度和/或氧合血红蛋白浓度的时间上的相对变化量(ΔcHb、ΔO2Hb)的装置，具备：光入射部(21)，向头部入射测量光；光检测部(22)，检测在头部的内部传播了的测量光，并生成与该测量光的强度相对应的检测信号；以及CPU(14)，基于该检测信号，求出相对变化量(ΔcHb、ΔO2Hb)，并通过滤波处理来除去相对变化量(ΔcHb、ΔO2Hb)所包含的频率成分中比规定频率小的频率成分。由此，实现可以客观地判断胸骨压迫是否正确进行的浓度测量装置和浓度测量方法。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2012年4月6日、申请号为201280019534.8、专利技术名称为浓度测量装置和浓度测量方法的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种浓度测量装置和浓度测量方法。
技术介绍
作为非侵袭性地测量活体内的血红蛋白的浓度信息的装置，例如有专利文献1中所记载的装置。在该装置中，当光入射至活体内后，在多个光电二极管的各个中检测在活体内散射的光。然后，基于这些检测光的强度，运算检测光量相对于来自光入射点的距离方向的变化率。基于该检测光量的变化率与光吸收系数的规定的关系，运算血红蛋白氧饱和度。另外，基于检测光量的变化率的时间变化与光吸收系数的时间变化的规定关系，计算氧合血红蛋白(O2Hb，oxyhemoglobin)、脱氧血红蛋白(HHb，deoxyhemoglobin)、及总血红蛋白(cHb，hemoglobinconcentration)各个的浓度变化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7-255709号公报非专利文献非专利文献1：铃木进等，“TissueoxygenationmonitorusingNIRspatiallyresolvedspectroscopy”,ProceedingsofSPIE3597,pp.582-592
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题近年的紧急救生领域中的主要的对象患者是在医院外的心肺停止者。在医院外的心肺停止者全年超过10万人，这些患者的抢救成为很大的社会需求。对在医院外的心肺停止者的必需的处置是伴随人工呼吸进行的胸骨压迫。胸骨压迫是指通过用他人的手周期性地压迫胸骨的下半部分，而向停止的心脏给予人工搏动的行为。胸骨压迫的主要目的是向心肺停止者的脑部供给血氧。因此，胸骨压迫是否正确进行会很大地影响心肺停止者的生死。故而，希望有用于客观地判断胸骨压迫是否正确进行的有效的方法或装置。本专利技术有鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种可以客观地判断胸骨压迫是否正确进行的浓度测量装置和浓度测量方法。解决技术问题的技术手段为了解决上述的技术问题，本专利技术的浓度测量装置，其特征在于：是测量由于反复进行胸骨压迫而发生变动的头部的总血红蛋白浓度和氧合血红蛋白浓度中的至少一者的时间上的相对变化量的浓度测量装置，具备：光入射部，向头部入射测量光；光检测部，检测在头部的内部传播了的测量光，并生成与该测量光的强度相对应的检测信号；以及运算部，基于检测信号，求出总血红蛋白浓度和氧合血红蛋白浓度中的至少一者的时间上的相对变化量，并进行除去该相对变化量所包含的频率成分中比规定频率小的频率成分的滤波处理。另外，本专利技术的浓度测量方法，其特征在于：是测量由于反复进行胸骨压迫而发生变动的头部的总血红蛋白浓度和氧合血红蛋白浓度中的至少一者的时间上的相对变化量的测量方法，具备：光入射步骤，向头部入射测量光；光检测步骤，检测在头部的内部传播了的测量光，并生成与该测量光的强度相对应的检测信号；以及运算步骤，基于检测信号，求出总血红蛋白浓度和氧合血红蛋白浓度中的至少一者的时间上的相对变化量，并进行除去该相对变化量所包含的频率成分中比规定频率小的频率成分的滤波处理。本专利技术人使用利用近红外光的浓度测量装置，在比心搏频率足够快的频率下测量头部的总血红蛋白浓度或氧合血红蛋白浓度的相对变化量。其结果，发现了在胸骨压迫中，每当周期性地压迫胸骨，头部的内部(即脑)的总血红蛋白浓度或氧合血红蛋白浓度便会产生一定的变化。该现象被认为是由于因胸骨压迫而使脑内的血流增加而引起，能够成为用于判断胸骨压迫是否正确进行的客观材料。然而，与健康者的通常活动状态下或对心肺停止者进行各种处置的状态下产生的更长周期的变化的振幅(通常为数μmol以上)相比，这样的由于胸骨压迫引起的浓度变化的振幅(例如为1μmol左右)极其微小。因此，若单纯地测量相当于总血红蛋白浓度或氧合血红蛋白浓度的值，则要观察由于胸骨压迫引起的变动是极为困难的。因此，在上述的浓度测量装置和浓度测量方法中，在运算部或运算步骤中，求出总血红蛋白浓度和/或氧合血红蛋白浓度的时间上的相对变化量，并且除去该相对变化量所包含的频率成分中比规定频率小的频率成分。通常，由于胸骨压迫引起的浓度变化的周期(即胸骨压迫时优选的压迫周期)比对心肺停止者进行各种处置的状态下的主要浓度变化的周期要短。因此，如上述的浓度测量装置和浓度测量方法所述，通过从所测量的相对变化量中除去小的频率成分(即长周期成分)，能够很好地抽出与由胸骨压迫引起的浓度变化相关的信息。然后，基于该信息，施行者能够客观地判断胸骨压迫是否正确进行。由此，施行者可以施行或维持更正确的胸骨压迫。再有，在上述的浓度测量装置和浓度测量方法中，“除去比规定频率小的频率成分的滤波处理”是指，将比规定频率小的频率成分的比例减小至由于胸骨压迫引起的频率成分可充分识别那样呈现的处理，并不限于完全除去比规定频率小的频率成分那样的处理。专利技术的效果根据本专利技术的浓度测量装置及浓度测量方法，可客观地判断胸骨压迫是否正确进行。附图说明图1是一个实施方式所涉及的浓度测量装置的概念图。图2(a)是表示探头的结构的俯视图，及图2(b)是表示沿(a)的II-II线的侧截面图。图3是表示浓度测量装置的结构例的框图。图4是表示一个实施方式的浓度测量方法的流程图。图5(a)是表示波长λ1～λ3的激光的入射时序的图，图5(b)是表示来自A/D转换电路的数字信号的输出时序的图。图6是表示数字滤波器的滤波器特性的图表。图7是表示使用具有图6所示的特性的数字滤波器，除去氧合血红蛋白的时间上的相对变化量(ΔO2Hb)所包含的频率成分中比规定频率小的频率成分，抽出由于疑似于反复进行胸骨压迫的自发心搏而引起的时间变动量的结果的图表。图8是表示使用利用平滑化的滤波处理，除去总血红蛋白的时间上的相对变化量(ΔcHb)所包含的频率成分中比规定频率小的频率成分，抽出由于疑似于反复进行胸骨压迫的自发心搏而引起的时间变动量的结果的图表。图9是用于说明将变动的极大部分或极小部分固定地一致的滤波处理的概念的图。图10是表示显示部的显示画面的例子的图。符号说明：1…浓度测量装置，10…主体部，11…发光部，12…采样保持电路，13…转换电路，14…运算部，15…显示部，16…ROM，17…RAM，18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浓度测量装置，其特征在于：是测量由于反复进行胸骨压迫而发生变动的头部的总血红蛋白浓度、氧合血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白浓度中的至少一者的时间上的相对变化量的浓度测量装置，具备：光入射部，向所述头部入射测量光；光检测部，检测在所述头部的内部传播了的所述测量光，并生成与该测量光的强度相对应的检测信号；运算部，基于所述检测信号，求出由于反复进行胸骨压迫而发生变动的头部的总血红蛋白浓度、氧合血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白浓度中的至少一者的时间上的相对变化量，所述相对变化量的计算周期为0.2秒以下。

【技术特征摘要】
2011.04.21 JP 2011-0953181.一种浓度测量装置，其特征在于：
是测量由于反复进行胸骨压迫而发生变动的头部的总血红蛋白浓
度、氧合血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白浓度中的至少一者的时间上的
相对变化量的浓度测量装置，具备：
光入射部，向所述头部入射测量光；
光检测部，检测在所述头部的内部传播了的所述测量光，并生成
与该测量光的强度相对应的检测信号；
运算部，基于所述检测信号，求出由于反复进行胸骨压迫而发生
变动的头部的总血红蛋白浓度、氧合血红蛋白浓度和脱氧血红蛋白浓
度中的至少一者的时间上的相对变化量，
所述相对变化量的计算周期为0.2秒以下。
2.如权利要求1所述的浓度测量装置，其特征在于：
所述运算部求出除去了比规定频率小的频率成分的所述相对变化
量。
3.如权利要求2所述的浓度测量装置，其特征在于：
所述规定频率为1.66Hz以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的浓度测量装置，其特征在于：
还具备显示所述运算部所得到的运算结果的显示部，
所述运算部求出总血红蛋白浓度的时间上的相对变化量的时间变
化的振幅，
所述显示部显示所述振幅的数值。
5.如权利要求1～3中任一项所述的浓度测量装置，其特征在于：
还具备显示所述运算部所得到的运算结果的显示部，
所述运算部求...

【专利技术属性】
技术研发人员：小山泰明，尾崎健夫，铃木进，
申请(专利权)人：学校法人圣玛丽安娜医科大学，浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP