JP2013169470A - 濃度測定装置および濃度測定方法 - Google Patents
濃度測定装置および濃度測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013169470A JP2013169470A JP2013072646A JP2013072646A JP2013169470A JP 2013169470 A JP2013169470 A JP 2013169470A JP 2013072646 A JP2013072646 A JP 2013072646A JP 2013072646 A JP2013072646 A JP 2013072646A JP 2013169470 A JP2013169470 A JP 2013169470A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- relative change
- concentration
- hemoglobin concentration
- change amount
- temporal relative
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 claims abstract description 165
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 claims abstract description 165
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 134
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims abstract description 97
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 46
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 46
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 44
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 38
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 38
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 24
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 23
- 239000008280 blood Substances 0.000 abstract description 7
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 abstract description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 abstract 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 34
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 208000010496 Heart Arrest Diseases 0.000 description 8
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 8
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 8
- 206010007617 Cardio-respiratory arrest Diseases 0.000 description 6
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 2
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 210000001562 sternum Anatomy 0.000 description 2
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229910021418 black silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000002837 heart atrium Anatomy 0.000 description 1
- 230000001121 heart beat frequency Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005399 mechanical ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012889 quartic function Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000287 tissue oxygenation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
【解決手段】濃度測定装置は、頭部に測定光を入射する光入射部と、頭部の内部を伝搬した測定光を検出する光検出部とを有するプローブ20と、酸素化ヘモグロビン濃度及び脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間的な相対変化量を求め、これら相対変化量の位相ずれを表す数値を求めるCPU14とを備える。
【選択図】図3
Description
ただし、(1)〜(3)式において、ΔOD1(T1)は波長λ1の検出光強度の時間的変化量、ΔOD2(T1)は波長λ2の検出光強度の変化量、ΔOD3(T1)は波長λ3の検出光強度の時間的変化量である。
所定の周期で得られた、時間的相対変化量(ΔO2Hb、ΔHHb、ΔcHb)に関するデータ列をX(n)とする。但し、nは整数である。このデータ列X(n)に対し、n=0を時間中心として、例えば以下のフィルタ係数A(n)を各データに乗ずることによって、非巡回型の線形位相デジタルフィルタが実現される。
A(0)=3/4
A(3)=A(−3)=−1/6
A(6)=A(−6)=−1/8
A(9)=A(−9)=−1/12
このとき、上述したフィルタ係数A(n)を用いた場合のデジタルフィルタ特性は、次の(7)式によって記述される。
このように、デジタルフィルタは、データ列X(n)と対応する各係数との積和演算によって表される。そして、この(7)式の時間周波数fを、毎分での時間周波数F(単位は1/min)に変換すると、次の(8)式が求められる。
上述したデータ列X(n)においてn=0を時間中心とし、その前後の所定時間(例えば3秒間、5拍分)の間に得られたデータ列X(n)に対して、高次関数(例えば4次関数)を用いた最小2乗誤差カーブフィッティングを行う。そして、得られた高次関数の定数項を、n=0における平滑成分(所定周波数より小さい周波数成分)と見なす。すなわち、この平滑化された周波数成分を元のデータX(0)から差し引くことによって、相対変化量に含まれる周波数成分のうち所定周波数より小さい周波数成分を除去し、胸骨圧迫の繰り返しに起因する時間変動分を分離・抽出することができる。
但し、Sxはxの分散であり、Syはyの分散であり、Sxyはxとyの共分散である。なお、分散Sx及びSy、並びに共分散Sxyは、それぞれ次の数式(11)〜(13)によって求められる。但し、x0及びy0は、それぞれx及びyの平均値である。また、nはサンプル数である。
まず、酸素化ヘモグロビン濃度、脱酸素化ヘモグロビン濃度、及び総ヘモグロビン濃度の各相対変化量(ΔO2Hb、ΔHHb、ΔcHb)の振幅AΔO2Hb、AΔHHb、及びAΔcHbを求める。ここで、酸素化ヘモグロビン濃度と脱酸素化ヘモグロビン濃度との位相差をθとすると
AΔcHb 2=AΔO2Hb 2+AΔHHb 2+2AΔO2HbAΔHHbCOSθ
であるから、位相差は、次の演算式
θ=COS−1{(AΔcHb−AΔO2Hb−AΔHHb)/2AΔO2HbAΔHHb}
により算出される。したがって、例えば、過去5秒間における各相対変化量(ΔO2Hb、ΔHHb、ΔcHb)の平均振幅から位相差θを求め、この位相差θを例えば1秒毎に更新して表示部に表示するとよい。また、位相差θのおおよその目安を示すパラメータとして、AΔcHbと(AΔO2Hb+AΔHHb)との比であるAΔcHb/(AΔO2Hb+AΔHHb)を表示してもよい。ΔO2HbとΔHHbとが互いに同位相のときこの値は1となり、位相差が大きくなるに従い減少する。
まず、数式(17)に示される酸素化ヘモグロビン濃度O2Hb(t)と脱酸素化ヘモグロビン濃度HHb(t)との相互相関関数z(τ)を、注目している1回のデータ解析範囲T(例えば5秒間)に亘って(t=0〜T)演算する。この時、τを0から測定周期(例えば1/20秒)の刻みで変化させ、少なくとも変動周期(t0)に亘ってZ(τ)を計算する。
次に、相互相関関数z(τ)がピークとなる時間(τ=T0)を求める。そして、関係式θ=360×(T0/t0)を用いて、位相差θを算出する。例えば、過去5秒間における酸素化ヘモグロビン濃度O2Hb(t)と脱酸素化ヘモグロビン濃度HHb(t)を用いて時間T0及び位相差θを求め、これらを例えば1秒毎に更新して表示部に表示するとよい。
Claims (8)
- 胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、頭部の酸素化ヘモグロビン濃度及び脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間的な相対変化量を測定する濃度測定装置であって、
前記頭部に測定光を入射する光入射部と、
前記頭部の内部を伝搬した前記測定光を検出し、該測定光の強度に応じた検出信号を生成する光検出部と、
前記検出信号に基づいて、酸素化ヘモグロビン濃度の時間的な第1の相対変化量と、脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間的な第2の相対変化量との位相ずれを表す数値を求める演算部と
を備えることを特徴とする、濃度測定装置。 - 前記演算部が、前記第1及び第2の相対変化量に基づいて総ヘモグロビン濃度の時間的な相対変化量を更に求め、
前記総ヘモグロビン濃度の時間的な相対変化量と、前記位相ずれを表す数値とを併せて表示する表示部を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の濃度測定装置。 - 前記演算部が、前記第1及び第2の相対変化量に基づいて酸素飽和度を更に求め、
前記酸素飽和度と、前記位相ずれを表す数値とを併せて表示する表示部を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の濃度測定装置。 - 前記表示部が、前記位相ずれを表す数値を数字及びグラフのうち少なくとも一方により表示することを特徴とする、請求項2または3に記載の濃度測定装置。
- 胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、頭部の酸素化ヘモグロビン濃度及び脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間的な相対変化量を測定する濃度測定方法であって、
前記頭部に測定光を入射する光入射ステップと、
前記頭部の内部を伝搬した前記測定光を検出し、該測定光の強度に応じた検出信号を生成する光検出ステップと、
前記検出信号に基づいて、酸素化ヘモグロビン濃度の時間的な第1の相対変化量と、脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間的な第2の相対変化量との位相ずれを表す数値を求める演算ステップと
を備えることを特徴とする、濃度測定方法。 - 前記演算ステップにおいて、前記第1及び第2の相対変化量に基づいて総ヘモグロビン濃度の時間的な相対変化量を更に求め、
前記総ヘモグロビン濃度の時間的な相対変化量と、前記位相ずれを表す数値とを併せて表示する表示ステップを更に備えることを特徴とする、請求項5に記載の濃度測定方法。 - 前記演算ステップにおいて、前記第1及び第2の相対変化量に基づいて酸素飽和度を更に求め、
前記酸素飽和度と、前記位相ずれを表す数値とを併せて表示する表示ステップを更に備えることを特徴とする、請求項5に記載の濃度測定方法。 - 前記表示ステップにおいて、前記位相ずれを表す数値を数字及びグラフのうち少なくとも一方により表示することを特徴とする、請求項6または7に記載の濃度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013072646A JP6006668B2 (ja) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 濃度測定装置および濃度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013072646A JP6006668B2 (ja) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 濃度測定装置および濃度測定方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012034032A Division JP5238087B1 (ja) | 2012-02-20 | 2012-02-20 | 濃度測定装置および濃度測定方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016174840A Division JP6412074B2 (ja) | 2016-09-07 | 2016-09-07 | 濃度測定装置および濃度測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013169470A true JP2013169470A (ja) | 2013-09-02 |
JP6006668B2 JP6006668B2 (ja) | 2016-10-12 |
Family
ID=49263806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013072646A Active JP6006668B2 (ja) | 2013-03-29 | 2013-03-29 | 濃度測定装置および濃度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6006668B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018033931A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 脈波計測装置および脈波計測方法 |
EP3520696A4 (en) * | 2016-10-03 | 2020-03-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | GLYCEMIA MEASURING DEVICE, GLYCEMIA CALCULATION METHOD, AND GLYCEMIA CALCULATION PROGRAM |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992021283A1 (en) * | 1991-06-06 | 1992-12-10 | Somanetics Corporation | Optical cerebral oximeter |
JP2004154481A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-03 | Osaka Industrial Promotion Organization | 筋肉疲労度合い測定装置又は方法 |
WO2006006143A1 (en) * | 2004-07-15 | 2006-01-19 | Orsan Medical Technologies Ltd. | Device for monitoring blood flow to brain |
WO2006009178A1 (ja) * | 2004-07-20 | 2006-01-26 | Toshinori Kato | 生体機能診断装置、生体機能診断方法、生体用プローブ、生体用プローブ装着具、生体用プローブ支持具及び生体用プローブ装着支援具 |
JP2008167818A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Konica Minolta Sensing Inc | 生体情報測定装置、生体情報測定システム |
JP2009125402A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Spectratech Inc | 生体情報計測装置 |
-
2013
- 2013-03-29 JP JP2013072646A patent/JP6006668B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992021283A1 (en) * | 1991-06-06 | 1992-12-10 | Somanetics Corporation | Optical cerebral oximeter |
JP2004154481A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-03 | Osaka Industrial Promotion Organization | 筋肉疲労度合い測定装置又は方法 |
WO2006006143A1 (en) * | 2004-07-15 | 2006-01-19 | Orsan Medical Technologies Ltd. | Device for monitoring blood flow to brain |
WO2006009178A1 (ja) * | 2004-07-20 | 2006-01-26 | Toshinori Kato | 生体機能診断装置、生体機能診断方法、生体用プローブ、生体用プローブ装着具、生体用プローブ支持具及び生体用プローブ装着支援具 |
JP2008167818A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Konica Minolta Sensing Inc | 生体情報測定装置、生体情報測定システム |
JP2009125402A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Spectratech Inc | 生体情報計測装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018033931A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 脈波計測装置および脈波計測方法 |
JP7165886B2 (ja) | 2016-08-26 | 2022-11-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 脈波計測装置および脈波計測方法 |
EP3520696A4 (en) * | 2016-10-03 | 2020-03-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | GLYCEMIA MEASURING DEVICE, GLYCEMIA CALCULATION METHOD, AND GLYCEMIA CALCULATION PROGRAM |
US11122996B2 (en) | 2016-10-03 | 2021-09-21 | Hamamatsu Photonics K.K. | Blood glucose measurement device, blood glucose calculation method, and blood glucose calculation program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6006668B2 (ja) | 2016-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5238087B1 (ja) | 濃度測定装置および濃度測定方法 | |
US10660551B2 (en) | Concentration-measurement device and concentration-measurement method | |
JP5244988B1 (ja) | 濃度測定装置および濃度測定方法 | |
JP6006668B2 (ja) | 濃度測定装置および濃度測定方法 | |
JP6412074B2 (ja) | 濃度測定装置および濃度測定方法 | |
JP6399528B2 (ja) | 濃度測定装置及び濃度測定装置の作動方法 | |
JP6016145B2 (ja) | 濃度測定装置及び濃度測定装置の作動方法 | |
TWI743198B (zh) | 濃度測定裝置及濃度測定方法 | |
JP6124371B2 (ja) | 濃度測定装置及び濃度測定装置の作動方法 | |
JP5828524B2 (ja) | 濃度測定装置及び濃度測定方法 | |
EP4331555A1 (en) | Device and method for assessing sternal compression | |
JP6005947B2 (ja) | 濃度測定装置および濃度測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160112 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160405 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160420 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160906 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160909 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6006668 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |