TWI563977B - Concentration measuring device and concentration measuring method - Google Patents

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TWI563977B
TWI563977B TW102104660A TW102104660A TWI563977B TW I563977 B TWI563977 B TW I563977B TW 102104660 A TW102104660 A TW 102104660A TW 102104660 A TW102104660 A TW 102104660A TW I563977 B TWI563977 B TW I563977B
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Description

濃度測定裝置及濃度測定方法
本發明係關於濃度測定裝置及濃度測定方法。
作為非侵襲性地測定生物體內之血紅蛋白之濃度資訊之裝置，例如有專利文獻1所揭示者。該裝置中，於使光入射至生物體內後，利用複數個光電二極體各者檢測散射於生物體內之光。然後，基於該等檢測光之強度，運算沿著光入射點之相對於距離方向之檢測光量之變化率。基於該檢測光量之變化率與光吸收係數之特定關係，運算血紅蛋白氧飽和度。且，基於檢測光量之變化率之時間變化與光吸收係數之時間變化之特定關係，運算氧化血紅蛋白(O2Hb)、脫氧血紅蛋白(HHb)及總血紅蛋白(cHb)各自之濃度變化。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-255709號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]鈴木進等、「Tissue oxygenation monitor using NIR spatially resolved spectroscopy」、Proceedings of SPIE 3597、pp. 582-592
近年來急救領域之主要患者對象為院前之心肺停止者。院前之 心肺停止者每年已超度10萬人次，挽救該等患者之生命已成為迫切之社會呼聲。對院前之心肺停止者採取之必要措施係與人工呼吸並用之胸骨按壓。所謂胸骨按壓係指藉由以他人之手週期性地按壓胸骨之下半部分而對已停止跳動之心臟給予人工性跳動之行為。胸骨按壓之主要目的為對心肺停止者之大腦供給血氧。因此，胸骨按壓之恰當與否將極大地左右心肺停止者之性命。因此，期望能有一種用於客觀地判定胸骨按壓恰當與否之有效方法或裝置。
又，雖胸骨按壓需持續進行，但亦有因替換必要之措施或實施者等不得已之事情而中斷之情形。此時應注意之現象為因胸骨按壓中斷引起之腦氧狀態之變化。例如，因伴隨中斷期間之腦代謝之氧消耗，氧狀態逐漸下降(惡化)。或者，認為若即使中斷胸骨按壓但腦氧狀態幾乎未產生變化，則仍有腦代謝顯著下降之可能性。因此，期望實施者等可確認胸骨按壓中斷期間之腦氧狀態。
本發明係鑒於如此之問題點而完成者，其目的在於提供一種實施者等可容易地確認胸骨按壓中斷期間之腦氧狀態之濃度測定裝置及濃度測定方法。
為解決上述問題，本發明之濃度測定裝置之特徵在於其係測定因反覆進行胸骨按壓而變動之頭部之氧化血紅蛋白濃度隨時間之相對變化量者，其包含：光入射部，其對頭部入射測定光；光檢測部，其檢測傳播於頭部內部之測定光而生成與該測定光之強度相應之檢測信號；運算部，其基於檢測信號，求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量，進行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分之濾波處理；及顯示部，其顯示表示氧化血紅蛋白濃度之濾波處理後之相對變化量之第1時間序列資料；運算部基於檢測信號判定有無胸骨按壓，於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，顯示部自 第1時間序列資料切換顯示表示包含小於特定頻率之頻率成分之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之第2時間序列資料。
又，本發明之濃度測定方法之特徵在於其係測定因反覆進行胸骨按壓而變動之頭部之氧化血紅蛋白濃度隨時間之相對變化量者，其包含：光入射步驟，其對頭部入射測定光；光檢測步驟，其檢測傳播於頭部內部之測定光而生成與該測定光之強度相應之檢測信號；運算步驟，其基於檢測信號，求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量，進行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分之濾波處理；及顯示步驟，其顯示表示氧化血紅蛋白濃度之濾波處理後之相對變化量之第1時間序列資料；運算步驟中，基於檢測信號判定有無胸骨按壓，於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，顯示步驟中自第1時間序列資料切換顯示表示包含小於特定頻率之頻率成分之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之第2時間序列資料。
若利用近紅外光之濃度測定裝置，以較心跳頻率而足夠快之頻率測定頭部之氧化血紅蛋白濃度之相對變化量，則胸骨按壓中每週期性地按壓胸骨時，頭部內部(即大腦)之氧化血紅蛋白濃度會產生一定變化。認為該現象源於胸骨按壓致使腦內之血流變動，從而成為用於判定是否正恰當地進行胸骨按壓之客觀材料。但，較正常者在一般活動狀態或對心肺停止者採取各種措施之狀態中所產生之更長週期之變化之振幅(通常為數μmol以上)，如此之胸骨按壓引起之濃度變化之振幅(例如為1 μmol左右)非常小。因此，僅測定相當於氧化血紅蛋白濃度之值則極難觀察胸骨按壓引起之變動。
因此，上述濃度測定裝置及濃度測定方法中，運算部或運算步驟中，在求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之同時，除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分。通常，胸骨按壓引起之濃度變化之週期(即進行胸骨壓迫時之較佳之按壓週 期)短於對心肺停止者採取各種措施之狀態中之主要濃度變化週期。因此，如上述濃度測定裝置及濃度測定方法般，藉由自測定之相對變化量除去較小之頻率成分(即長週期成分)，可恰當地抽出與胸骨按壓引起之濃度變化有關之資訊。然後，實施者可基於該資訊而客觀地判定是否正恰當地進行胸骨按壓。藉此，實施者可實施或維持更恰當之胸骨按壓。
又，如上所述，胸骨按壓中斷時，期望實施者等可確認腦氧狀態。因此，上述濃度測定裝置及濃度測定方法中，首先，運算部基於檢測信號而判定胸骨按壓之有無。而且，特定時間未進行胸骨按壓之情形時，顯示部之顯示自表示除去長週期成分後之相對變化量之(即，表示胸骨按壓引起之濃度變化之)第1時間序列資料切換表示包含長週期成分之相對變化量之(即，主要表示腦氧狀態之)第2時間序列資料。因此，根據上述濃度測定裝置及濃度測定方法，實施者等可容易地確認胸骨按壓中斷時之腦氧狀態。
再者，上述濃度測定裝置及濃度測定方法中，所謂「除去小於特定頻率之頻率成分之濾波處理」係指使小於特定頻率之頻率成分之比例降至可足以識別因進行胸骨壓迫而產生之頻率成分之程度之處理，而並非限定於如完全除去小於特定頻率之頻率成分般之處理。
根據本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法，實施者等可容易地確認胸骨按壓中斷時之腦氧狀態。
1‧‧‧濃度測定裝置
10‧‧‧主體部
11‧‧‧發光部
12‧‧‧取樣保持電路
13‧‧‧轉換電路
14‧‧‧運算部
15‧‧‧顯示部
16‧‧‧ROM
17‧‧‧RAM
18‧‧‧資料匯流排
20‧‧‧探測器
21‧‧‧光入射部
22‧‧‧光檢測部
23‧‧‧固持器
24‧‧‧光纖
25‧‧‧角柱
26‧‧‧光檢測元件
27‧‧‧前置放大器部
28‧‧‧電纜
圖1係一實施形態之濃度測定裝置的概念圖。
圖2(a)係表示探測器之構成的平面圖；(b)係沿著圖(a)之II-II線的側剖面圖。
圖3係表示濃度測定裝置之構成例的方塊圖。
圖4係表示一實施形態之濃度測定方法的流程圖。
圖5係表示一實施形態之濃度測定方法的流程圖。
圖6(a)係表示波長為λ1~λ3之雷射光之入射時序的圖；(b)係表示來自A/D轉換電路之數位信號之輸出時序的圖。
圖7係表示數位濾波器之濾波器特性的圖表。
圖8係表示利用具有圖7所示之特性之數位濾波器除去氧化血紅蛋白之隨時間的相對變化量(△O2Hb)中所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分，抽出反覆進行胸骨按壓時因模擬之自主心跳產生之時間變動程度之結果的圖表。
圖9係表示利用平滑化之濾波處理除去總血紅蛋白之隨時間之相對變化量(△cHb)所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分，抽出反覆進行胸骨按壓時因模擬之自主心跳而產生之時間變動程度之結果的圖表。
圖10(a)、(b)係用於說明使變動之極大部分與極小部分保持穩定之濾波處理之概念的圖。
圖11係表示顯示部所顯示之時間序列資料之一列的圖。
圖12係表示帶通濾波器之頻率特性之一例的圖。
圖13係表示以帶通濾波器進行濾波處理前之總血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之時間序列資料與濾波處理後之時間序列資料的圖表。
圖14係表示中斷胸骨按壓時之按壓時時序資料的圖表。
圖15係表示作為一變化例之顯示於顯示部之中斷時時間序列資料的圖表。
圖16係表示低通濾波器之頻率特性的圖。
圖17(a)、(b)係概略表示顯示於顯示部之時間序列資料的圖表。
圖18係表示顯示於顯示部之圖表之例的圖。
以下，一面參照添加圖式，一面詳細說明本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法之實施形態。再者，圖式之說明中，對相同要素附加相同之符號，省略重複之說明。
圖1係本發明之一實施形態之濃度測定裝置1的概念圖。該濃度測定裝置1為提供有關是否正恰當地對心肺停止者50進行胸骨按壓(圖中之箭頭A)之客觀之判定資料，測定因反覆進行胸骨按壓而變動之頭部51之總血紅蛋白(cHb)濃度、氧化血紅蛋白(O2Hb)濃度及脫氧血紅蛋白(HHb)濃度各自之自初始量開始之隨時間的變動(相對變化量)，並將該測定結果顯示於顯示部15而提示給正進行胸骨按壓者。
濃度測定裝置1自固定於頭部51之探測器20對特定之光入射位置入射特定波長(λ1、λ2、λ3)之光，藉由檢測自頭部51之特定之光檢測位置出射之光之強度，而分析氧化血紅蛋白(O2Hb)及脫氧血紅蛋白(HHb)對光的影響，並基於此，反覆計算氧化血紅蛋白(O2Hb)及脫氧血紅蛋白(HHb)之隨時間的相對變化量。且，對該計算結果即時間序列資料施以濾波處理，除去低頻成分，藉此，抽出因反覆進行胸骨按壓而產生之短週期之時間變動程度，並可視地顯示該時間變動程度。再者，作為特定波長之光，例如使用近紅外光。
圖2(a)係表示探測器20之構成的平面圖。且，圖2(b)係沿著圖2(a)之II-II線的側剖面圖。探測器20具有光入射部21與光檢測部22。光入射部21與光檢測部22彼此空開例如5cm之間隔而配置，藉由柔軟之黑色矽橡膠製之固持器23而實際一體化。再者，該間隔為大致3~4cm以上即可。
光入射部21包含光纖24與角柱25，係對頭部皮層大致垂直地入射自濃度測定裝置1之主體部10發送之測定光之結構。測定光例如為脈衝狀之雷射光，自主體部10發送。
光檢測部22檢測傳播於頭部內部之測定光，生成與測定光之強度相應之檢測信號。光檢測部22例如為一維之光感測器，具有沿光入射部21之距離方向排列之N個矩陣狀之光檢測元件26。且，光檢測部22進而具有積分放大自光檢測元件26輸出之光電流之前置放大器部27。藉此，可以較佳之感光度檢測微弱之信號而生成檢測信號，並可將該信號經由電纜28而傳送至主體部10。再者，光檢測部22亦可為二維之光感測器，且亦可由電荷耦合元件(CCD，Charge Coupled Device)構成。探測器20例如由黏著膠帶或具伸縮性之綁帶等固定於未被頭髮遮擋之前額部。
圖3係表示濃度測定裝置1之構成例的方塊圖。圖3所示之濃度測定裝置1除上述探測器20外尚具備主體部10。主體部10具備發光部11、取樣保持電路12、A/D轉換電路13、CPU14、顯示部15、ROM16、RAM17、及資料匯流排18。
發光部11由雷射二極體及驅動該雷射二極體之電路而構成。發光部11電性連接於資料匯流排18，且自電性連接於同一資料匯流排18之CPU14接收用於指示雷射二極體之驅動之指示信號。指示信號中包含自雷射二極體輸出之雷射光之光強度或波長(例如波長為λ1、λ2、λ3中之任一種波長)等資訊。發光部11基於自CPU14接收之指示信號，驅動雷射二極體，經由光纖24對探測器20輸出雷射光。再者，發光部11之發光元件亦可並非為雷射二極體，其只要為可依序輸出近紅外區之複數種波長之光者即可。且，作為光入射部21，亦可使用內設於探測器20中之LED等發光二極體。
取樣保持電路12及A/D轉換電路13輸入自探測器20經由電纜28而傳送之檢測信號並保存其，進行數位信號化後輸出至CPU14。取樣保持電路12同時保存(保持)N個檢測信號之值。取樣保持電路12電性連接於資料匯流排18，自CPU14經由資料匯流排18而接收表示保持檢測 信號之時序之樣本信號。取樣保持電路12若接收樣本信號，則同時保存自探測器20輸入之N個檢測信號。取樣保持電路12電性連接於A/D轉換電路13，並將所保存之N個檢測信號各者輸出至A/D轉換電路13。
A/D轉換電路13係用於將檢測信號自類比訊號轉換為數位信號之機構。A/D轉換電路13將自取樣保持電路12接收之N個檢測信號依序轉換為數位信號。A/D轉換電路13電性連接於資料匯流排18，將轉換後之檢測信號經由資料匯流排18而輸出至CPU14。
CPU14係本實施形態之運算部，其基於自A/D轉換電路13接收之檢測信號，運算頭部內部所包含之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)，進而運算脫氧血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△HHb)及該等之和即總血紅蛋白濃度隨時間之相對變化量(△cHb)中之所需者。進而，CPU14對該等隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)施以濾波處理，除去該等所包含之頻率成分中小於特定頻率f0之頻率成分，抽出因反覆進行胸骨按壓而產生之時間變動程度。
再者，本實施形態中，所謂「除去小於特定頻率f0之頻率成分之濾波處理」係指使小於特定頻率f0之頻率成分之比例降至可足以識別因進行胸骨壓迫而產生之頻率成分之程度之處理，而並非限定於如完全除去小於特定頻率f0之頻率成分般之處理。
CPU14將表示濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)之歷時變化之時間序列資料(本實施形態之第1時間序列資料，以下，稱作氧化血紅蛋白濃度之按壓時時間序列資料)經由資料匯流排18而發送至顯示部15。進而，CPU14亦可將表示濾波處理後之脫氧血紅蛋白濃度及總血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△HHb、△cHb)中之至少一者之歷時變化之時間序列資料(本實施形態 之第3時間序列資料，以下，稱作脫氧血紅蛋白濃度及總血紅蛋白濃度之按壓時時間序列資料)經由資料匯流排18而發送至顯示部15。
再者，對基於檢測信號運算隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之方法或濾波處理之方法將於後敍述。
又，CPU14基於經由資料匯流排18所得之檢測信號，判定胸骨按壓之有無。例如，CPU14於濾波處理後之血紅蛋白濃度隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)中之任一個之振幅小於特定比例且其狀態持續特定時間之情形時，判定未進行胸骨按壓(或胸骨按壓中斷)。
CPU14判定未進行胸骨按壓(或胸骨按壓中斷)時，中斷對顯示部15提供與氧化血紅蛋白濃度有關之按壓時時間序列資料，取而代之，將表示包含小於特定頻率f0之頻率成分之隨時間之相對變化量(△O2Hb)之時間序列資料(本實施形態之第2時間序列資料，以下，稱作氧化血紅蛋白濃度之中斷時時間序列資料)提供至顯示部15。同樣地，CPU14判定未進行胸骨按壓(或胸骨按壓中斷)時，中斷對顯示部15提供與脫氧血紅蛋白濃度基總血紅蛋白濃度之按壓時時間序列資料，而係將表示包含小於特定頻率f0之頻率成分之隨時間之相對變化量(△HHb、△cHb)之時間序列資料(本實施形態之第4時間序列資料，以下，稱作脫氧血紅蛋白濃度及總血紅蛋白濃度之中斷時時間序列資料)提供至顯示部15。
此處，中斷時時間序列資料係表示例如濾波處理前之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之資料。或者，中斷時時序資料係表示例如自濾波處理前之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)減去濾波處理後之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)後之值的資料。
顯示部15電性連接於資料匯流排18，顯示經由資料匯流排18自 CPU14發送之時間序列資料。即，進行胸骨按壓時，顯示部15顯示表示自CPU14提供之濾波處理後之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之按壓時時間序列資料。而且，CPU14判定未進行胸骨按壓(或中斷胸骨按壓)時，顯示部15將自按壓時時間序列資料切換顯示表示包含小於特定頻率f0之頻率成分之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之中斷時時間序列資料。
又，顯示部15自按壓時時間序列資料切換顯示中斷時時間序列資料時，亦可追溯到CPU14發現特定時間未進行胸骨按壓前所得之中斷時時間序列資料進行顯示。於此情形時，即使正進行胸骨按壓，CPU14仍可計算出氧化血紅蛋白濃度之中斷時時間序列資料或相當於該中斷時時間序列資料之資料，並將該資料預先記憶於RAM17(相當於本實施形態之記憶部)。
接著，說明濃度測定裝置1之動作。同時，對本實施形態之濃度測定方法進行說明。圖4及圖5係表示本實施形態之濃度測定方法的流程圖。
首先，發光部11基於來自CPU4之指示信號，依序輸出波長為λ1~λ3之雷射光。該等雷射光傳送於光纖24而到達額部之光入射位置，自光入射位置入射至頭部內(光入射步驟：圖4之S11)。入射至頭部內之雷射光散射於頭部內，且一面被被測定成分吸收一面進行傳送，一部分之光到達額部之光檢測位置。到達光檢測位置之雷射光由N個光檢測元件26檢測(光檢測步驟：圖4之S12)。各光檢測元件26生成與檢測出之雷射光之強度相應之光電流。該等光電流由前置放大器部27轉換為電壓信號(檢測信號)，該等電壓信號於被發送並保存於主體部10之取樣保持電路12後，由A/D轉換電路13轉換為數位信號。
此處，圖6(a)係表示波長為λ1~λ3之雷射光之入射時序的圖；圖6(b)係表示來自A/D轉換電路13之數位信號之輸出時序的圖。如圖6所 示，若入射波長為λ1之雷射光，則依序獲得與N個光檢測元件26對應之N個數位信號D1(1)~D1(N)。接著，若入射波長為λ2之雷射光，則依序獲得與N個光檢測元件26對應之N個數位信號D2(1)~D2(N)。如此，自A/D轉換電路13輸出(3×N)個數位信號D1(1)~D3(N)。
接著，CPU14基於數位信號D(1)~D(N)，計算出血紅蛋白氧飽和度(TOI)。且，CPU14利用數位信號D(1)~D(N)中之至少1個數位信號，運算氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)，又，根據需要，運算脫氧血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△HHb)及該等之和即總血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△cHb)之一者或兩者(運算步驟：步驟S13)。然後，藉由濾波處理而除去該等相對變化量(△cHb、△O2Hb、△HHb)中所包含之頻率成分中小於特定頻率f0之頻率成分(運算步驟：圖4之S14)。表示濾波處理後之該等之相對變化量(△cHb、△O2Hb、△HHb)之時間序列資料(按壓時時間序列資料)顯示於顯示部15(圖4之步驟S15)。
此處，對運算步驟S13及S14中之藉由CPU14進行之上述運算進行詳細說明。
若設某一光檢測位置之與時刻T0之雷射光波長λ1~λ3各者相應之檢測信號之值為Dλ1(T0)~Dλ3(T0)、同樣地時刻T1之值為Dλ1(T1)~Dλ3(T1)，則時刻T0~T1之檢測光強度之變化量可如以下算式(1)至(3)般表示。
其中，算式(1)至(3)中，△OD1(T1)係波長為λ1之檢測光強度之隨時間之變化量、△OD2(T1)為波長為λ2之檢測光強度之變化量、△OD3(T1)為波長為λ3之檢測光強度之隨時間之變化量。
又，若設自時刻T0至時刻T1之間之氧化血紅蛋白及脫氧血紅蛋白之濃度隨時間之相對變化量分別為△O2Hb(T1)及△HHb(T1)，則該等可由以下算式(4)求得。
其中，算式(4)中，係數a11~a23係根據相對波長λ1、λ2及λ3之光之O2Hb及HHb之吸光係數而求得之常數。且，頭部中之總血紅蛋白濃度隨時間之相對變化量△cHb(T1)可由以下算式(5)求得。
[數5]△cHb(T 1)=△O 2 Hb(T 1)+△HHb(T 1)‧‧‧(5)
CPU14對N個光檢測位置中之1個檢測信號進行上述運算，計算出氧化血紅蛋白濃度、脫氧血紅蛋白濃度及總血紅蛋白濃度各自隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)。進而，CPU14亦可對如此計算出之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)進行例如以下所示之任一種濾波處理。
(1)數位濾波器之濾波處理
設與特定週期所得之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)有關之資料行為X(n)。其中，n為整數。對該資料行X(n)，設 n=0為時間中心，藉由對各資料乘以例如以下之濾波係數A(n)，實現非巡迴型之線性相位數位濾波。
A(0)=3/4
A(3)=A(-3)=-1/6
A(6)=A(-6)=-1/8
A(9)=A(-9)=-1/12
若進行更詳細之說明，則資料行X(n)之延遲運算符由以下算式(6)表示。再者，f為時間頻率(單位為1/sec)。且，ω為角頻率；ω=2π f。再者，T為資料行X(n)所得之週期，為測定每分鐘150次(2.5 Hz)左右之變動波形，例如，設週期為1/20秒。
[數6]e jωnT =COS(ωnT)+jSIN(ωnT) e -jωnT =COS(ωnT)-jSIN(ωnT)…(6)
此時，應用上述濾波係數A(n)之情形時之數位過濾器特性由以下算式(7)表示。
如此，數位濾波器係由與資料行X(n)對應之各係數之積和運算而表現。而且，若將該算式(7)之時間頻率f轉換為每分鐘之時間頻率F(單位為1/min)，則求取以下算式(8)。
圖7係圖表表示該R(F)者，其表示數位濾波器之濾波特性。圖7中，橫軸係每分鐘之心跳數、縱軸為R(F)之值。且，圖8係表示利用 圖7所示之數位濾波器除去(減少)氧化血紅蛋白隨時間之相對變化量(△O2Hb)中所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分，抽出反覆進行胸骨按壓時因模擬之自主心跳而產生之時間變動程度之結果的圖表。再者，圖8中，圖表G31表示濾波處理前之相對變化量(△O2Hb)；圖表G32表示濾波處理前之相對變化量(△O2Hb)所包含之長週期成分(小於特定頻率之頻率成分)；圖表G33表示濾波處理後之相對變化量(△O2Hb)。如圖8所示，藉由上述數位濾波器，可恰當地抽出因自主心跳或反覆進行胸骨按壓而產生之時間變動程度。
(2)平滑運算(最小二乘誤差曲線擬合)之濾波處理
設上述資料行X(n)之n=0為時間中心，對其前後之特定時間(例如3秒鐘、5次)之間所得之資料行X(n)進行應用高次函數(例如四次函數)之最小二乘誤差曲線擬合。而且，將所得之高次函數之常數項作為n=0之平滑成分(小於特定頻率之頻率成分)。即，藉由自原先之資料X(0)減去該平滑化後之頻率成分，而除去相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分，從而可分離並抽出因反覆進行胸骨按壓而產生之時間變動程度。
圖9係表示利用如此之濾波處理除去(減少)總血紅蛋白隨時間之相對變化量(△cHb)所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分，抽出反覆進行胸骨按壓時因模擬之自主心跳而產生之時間變動程度之結果的圖表。再者，圖9中，圖表G41表示濾波處理前之相對變化量(△cHb)；圖表G42表示濾波處理前之相對變化量(△cHb)所包含之長週期成分(小於特定頻率之頻率成分)；圖表G43表示濾波處理後之相對變化量(△cHb)；圖表G44表示濾波處理後之相對變化量(△cHb)之5秒期間之平均振幅。如圖9所示，藉由上述平滑運算之濾波處理，可適當地抽出自主心跳或反覆進行胸骨按壓而產生之時間變動程度。
(3)使變動之極大部分與極小部分保持穩定之濾波處理
圖10(a)及圖10(b)係用於說明本濾波處理之概念的圖。本濾波處理中，求取相對變化量(△O2Hb、△HHb、或△cHb)之隨時間變化之極大值，如圖10(a)所示，藉由將該時間變化圖表G51之極大值P1作為固定值，除去相對變化量(△O2Hb、△HHb、或△cHb)所包含之小於特定頻率之頻率成分。或者，例如求取相對變化量(△O2Hb、△HHb、或△cHb)之時間變化之極小值，如圖10(b)所示，藉由將該時間變化圖表G51之極小值作為P2，除去相對變化量(△O2Hb、△HHb、或△cHb)所包含之小於特定頻率之頻率成分。如此，藉由使極大值P1及/或極小值P2接近固定值，可恰當地抽出因反覆進行胸骨按壓而產生之時間變動程度。
接著，對圖5所示之濃度測定方法進行說明。本實施形態中，圖4所示之運算步驟S14中，CPU14基於應用圖6(b)所示之數位信號D(1)~D(N)所計算出之各血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)中之至少一個，判定胸骨按壓之有無(圖5之步驟S21)。例如，CPU14於濾波處理後之血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)中之任一個之幅度小於特定比例且其狀態持續特定時間之情形時，判定未進行胸骨按壓(或胸骨按壓中斷)。再者，判定胸骨按壓中斷之情形時(圖5之步驟S22：否)，顯示部15持續顯示自CPU14提供之表示濾波處理後之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之按壓時時間序列資料之顯示(圖5之步驟S23)。
又，若CPU14中判定為胸骨按壓中斷(圖5之步驟S22：是)，則顯示部15自按壓時時間序列資料切換顯示表示包含小於特定頻率f0之頻率成分之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之中斷時時序資料(圖5之步驟S24)。
其後，CPU14仍基於應用圖6(b)所示之數位信號D(1)~D(N)所計算出之各血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、 △cHb)中之至少一個，判定胸骨按壓之有無(圖5之步驟S25)。然後，CPU14判定已重新胸骨按壓時(圖5之步驟S26：是)，顯示部15重新進行表示濾波處理後之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之按壓時時間序列資料之顯示(圖5之步驟S27)。再者，在CPU14未判定胸骨按壓重新開始時(圖5之步驟S26：否)，顯示部15持續顯示表示包含小於特定頻率f0之頻率成分之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之中斷時時序資料。
圖11係表示顯示部15所顯示之時間序列資料之一例的圖。圖11中，期間T1及T3為CPU14判定正進行胸骨按壓之期間；期間T2為CPU14判定未進行胸骨按壓(胸骨按壓中斷之)期間。且，圖表G21係表示氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)之時間序列資料；圖表G22係表示脫氧血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△HHb)之時間序列之資料。
如圖11所示，CPU14未判定胸骨按壓中斷之期間T1中，顯示部15顯示表示濾波處理後之各血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb)之時間序列資料。該時間序列資料主要包含因胸骨按壓引起之週期性變化。
CPU14判定胸骨按壓中斷後之期間T2中，顯示表示包含小於特定頻率f0之頻率成分之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb)之時間序列資料。該時間序列資料主要包含心肺停止者之腦氧狀態之變化(通常，該變化之振幅大於胸骨按壓引起之變化之振幅，該變化之週期長於胸骨按壓引起之變化之週期)引起之變化。
CPU14判定重新開始胸骨按壓後之期間T3中，顯示部15重新顯示表示濾波處理後之各血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb)之時間序列資料。該時間序列資料主要包含因胸骨按壓引起之週期性變化。
此處，對CPU14之判定胸骨按壓中斷及重新開始之方法之一例進行說明。通常，應用數位信號D(1)~D(N)而計算出之血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量中包含某種程度之雜訊。為降低該雜訊導致之胸骨按壓有無之誤判之概率，對血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量進行濾波處理。例如，使用具有如圖12所示般之頻率特性之帶通濾波器，僅擷取胸骨按壓引起之血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb、△cHb)之變動之基波成分(作為一例，為100次/分及其前後之頻率)。
圖13係表示進行如此之濾波處理前之總血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△cHb)之時間序列資料(圖表G11)與濾波處理後之△cHb之時間序列資料(圖表G12)之圖表。圖13中，前半期間T4中並未進行胸骨按壓，後半期間T5中重新開始胸骨按壓。如圖表G11所示，進行濾波處理前之隨時間之相對變化量(△cHb)中包含大量雜訊，有誤判胸骨按壓之有無之虞。與此相對，如圖表G12所示，進行濾波處理後之隨時間之相對變化量(△cHb)中雜訊明顯減少，從而更顯著地顯示因胸骨按壓而產生之變動成分(基波成分)。
CPU14例如於如此之濾波處理所得之基波成分之振幅為特定值(作為一例，為0.1)以上時，判定存在胸骨按壓。而且，CPU14於存在胸骨按壓之狀態但基波成分之振幅小於特定值之狀態持續特定時間以上時，判定胸骨按壓中斷。進而，CPU14於胸骨按壓中斷之狀態一旦(或數次)判定存在胸骨按壓時，則判定已重新開始胸骨按壓。
以下，對具備以上構成之本實施形態之濃度測定裝置1及濃度測定方法之效果進行說明。濃度測定裝置1及濃度測定方法中，CPU14在求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)之同時，亦除去該相對變化量(△O2Hb)所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分。通常，胸骨按壓引起之濃度變化之週期(即進行胸骨按壓時之 較佳之按壓週期)短於對心肺停止者採取各種措施之狀態之主要濃度變化之週期。
因此，如本實施形態之濃度測定裝置1及濃度測定方法般，藉由自經測定之相對變化量(△O2Hb)除去較小之頻率成分(即長週期成分)，可恰當地抽出與胸骨按壓引起之濃度變化有關之資訊。而且，實施者可基於該資訊而客觀地判定是否在進行恰當之胸骨按壓。藉此，實施者可實施或維持更恰當之胸骨按壓。
又，如上所述，雖胸骨按壓需持續進行，但亦有因替換必要之措施或實施者等不得已之事情而中斷之情形。如此之情形時，期望實施者等可確認胸骨按壓中斷時之腦氧狀態。此處，圖14係表示胸骨按壓中斷時之按壓時間序列資料的圖表。圖14中，期間T1及T3為進行胸骨按壓之期間，期間T2為胸骨按壓中斷之期間。且，圖表G31係表示濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)之時間序列資料；圖表G32係表示濾波處理後之脫氧血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△HHb)之時間序列資料。
如圖14所示，藉由濾波處理，而期間T1及T3之波形如實地反應胸骨按壓引起之隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb)之變化。但，因已除去表示腦氧狀態之長週期之濃度變化之成分，故即使於胸骨按壓中斷之期間T2，隨時間之相對變化量(△O2Hb、△HHb)之變動仍非常小。因此，實施者等將難以確認胸骨按壓中斷時之腦氧狀態。
因此，本實施形態之濃度測定裝置1及濃度測定方法中，首先，CPU14判定胸骨按壓之有無。然後，特定時間未進行胸骨按壓之情形時，顯示部15自表示除去長週期成分後之相對變化量之(即，表示胸骨按壓引起之濃度變動之)按壓時時間序列資料切換顯示表示包含長週期成分之相對變化量之(即，主要表示腦氧狀態之)中斷時時間序列資料(參照圖11)。藉此，實施者等可容易地確認胸骨按壓中斷時之腦 氧狀態。且，胸骨按壓中斷時，氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)中未出現變化之情形時，亦有腦代謝顯著下降之可能性。因此，就該意義而言，提供了珍貴之資訊。
又，顯示部15自按壓時時間序列資料切換顯示中斷時時間序列資料時，亦可基於CPU14判定特定時間未進行胸骨按壓前所得之中斷時時間序列資料進行顯示。本實施形態之濃度測定裝置1及濃度測定方法中，判定特定時間未進行胸骨按壓之情形為胸骨按壓中斷之情形。因此，進行該判定之時點係已自胸骨按壓中斷經過若干時間，但較佳為實施者等亦可確認該期間之腦氧狀態。上述濃度測定裝置1及濃度測定方法中，因顯示部15基於判定特定時間未進行胸骨按壓前所得之中斷時時間序列資料進行顯示，故實施者等可容易地確認自胸骨按壓中斷至判定該中斷之期間之腦氧狀態。再者，更佳為，亦可於最初判定未進行胸骨按壓之時點，顯示中斷時時間序列資料。
又，如本實施形態般，CPU14較佳為除氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)外，進而求取總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中之至少一者之隨時間之相對變化量(△cHb、△HHb)。而且，即使對該等之相對變化量(△cHb、△HHb)，仍進行與氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)相同之處理，將該等之按壓時時間序列資料顯示於顯示部15，且於胸骨按壓中斷時切換為中斷時時間序列資料而顯示於顯示部15。藉此，可更正確地進行是否正恰當地進行胸骨按壓之判斷或胸骨按壓中斷時之腦氧狀體之確認。
圖15係表示作為上述實施形態之一變化例之顯示於顯示部15之中斷時時間序列資料的圖表。圖15所示之中斷時時間序列資料係表示自濾波處理前之隨時間之相對變化量減去濾波處理後之隨時間之相對變化量後之量之資料(即除去胸骨按壓引起之變動成分之資料)。圖15中，期間T1及T3為進行胸骨按壓之期間，期間T2為胸骨按壓中斷之 期間。且，圖表G41係表示濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)之時間序列資料；圖表G42係表示濾波處理後之脫氧血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△HHb)之時間序列資料。
胸骨按壓中斷時，顯示部15亦可將除去如此之胸骨按壓引起之變動成分後之資料作為中斷時時間序列資料而顯示。藉此，可更有效地將胸骨按壓中斷時之腦氧狀態提示給實施者等。
圖16係表示低通濾波器之頻率特性的圖。中斷時時間序列資料例如藉由使用如該圖所示般之低通濾波器擷取低頻域之變動成分而製作。再者，該低通濾波器之截止頻率亦可小於一般之胸骨按壓之重複頻率(作為一例，為100次/分)。
圖17(a)及圖17(b)係概略表示顯示部15所顯示之時間序列資料的圖表。再者，圖17(a)及圖17(b)中，圖表G51係表示氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△O2Hb)之時間序列資料；圖表G52係表示脫氧血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量(△HHb)的時間序列資料。
圖17(a)表示上述實施形態之顯示部15之顯示內容。即，進行胸骨按壓之期間T1中顯示按壓時時間序列資料；胸骨按壓中斷之期間T2中未顯示按壓時時間序列資料而顯示中斷時時間序列資料。又，期間T3中，若重新開始胸骨按壓，則停止中斷時時間序列資料顯示而重新顯示按壓時時間序列資料。
另一方面，圖17(b)表示上述實施形態之顯示部15之顯示內容之變化例。該變化例中，進行胸骨按壓之期間T1中顯示按壓時時間序列資料，胸骨按壓中斷之期間T2中未顯示按壓時時間序列資料而顯示中斷時時間序列資料之點與圖17(a)相同。但，期間T3中，若重新開始胸骨按壓，則停止顯示中斷時時間序列資料而重疊顯示中斷時時間序列資料與按壓時時間序列資料。藉由顯示部15進行如此之顯示，可容 易地確認重新開始胸骨按壓後之腦氧狀態之恢復狀況。
本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法並非限定於上述實施形態而係可另行進行各種變更。例如，雖上述實施形態之濃度測定裝置1及濃度測定方法中求取總血紅蛋白濃度、氧化血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度之各相對變化量(△cHb、△O2Hb、△HHb)，但，本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法中，藉由至少求取氧化血紅蛋白濃度之相對變化量(△O2Hb)，可提供有關是否在恰當地進行胸骨按壓及胸骨按壓中斷時之腦氧狀態之變化之客觀判斷材料。
又，本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法之濾波處理並非限定於上述實施形態所例示者，若為可自相對變化量(△cHb、△O2Hb)除去小於特定頻率f0之頻率成分之濾波處理，則可較佳地適用於本發明。
又，本發明中，即使對與總血紅蛋白濃度、氧化血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度之各相對變化量(△cHb、△O2Hb、△HHb)同樣地藉由近紅外光分析而得之血紅蛋白氧飽和度(TOI)，仍可以圖表或數值之方式與該等一同顯示於顯示部。藉此，可確認胸骨按壓對腦氧狀態之改善，從而可維持實施者之動作。再者，該TOI亦可為特定時間(例如5秒期間)之平均值。
又，本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法中，如圖18所示，顯示部亦可一併顯示藉由濾波處理除去小於特定頻率f0之頻率成分後之時間序列資料(圖表G61、G62)與包含小於特定頻率f0之頻率成分之時間序列資料(圖表G71、G72)。再者，圖18中，圖表G61及G71表示氧化血紅蛋白濃度之相對變化量(△O2Hb)，圖表G62及G72表示脫氧血紅蛋白濃度之相對變化量(△HHb)。
又，本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法中，運算部判定胸骨按壓中斷時，顯示部亦可進行警告顯示或發出警告音。
又，本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法中，顯示部具有無論胸骨按壓之有無與否皆可藉由手動方式切換顯示藉由濾波處理除去小於特定頻率f0之頻率成分後之時間序列資料與包含小於特定頻率f0之頻率成分之時間序列資料。
又，本發明之濃度測定裝置及濃度測定方法中，顯示部亦可進而進行開始測定後之胸骨按壓之累計次數之顯示、胸骨按壓中斷特定時間以上(例如4秒以上)之期間之累計時間之顯示、測定開始時之時刻與當時之TOI值及測定開始後之經過時間之顯示等。
上述實施形態之濃度測定裝置測定因反覆進行胸骨按壓而變動之頭部之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量，其包含：光入射部，其對頭部入射測定光；光檢測部，其檢測傳播於頭部內部之測定光而生成與該測定光之強度相應之檢測信號；運算部，其基於檢測信號，求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量，進行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分之濾波處理；及顯示部，其顯示表示氧化血紅蛋白濃度之濾波處理後之相對變化量之第1時間序列資料；運算部基於檢測信號判定胸骨按壓之有無，於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，顯示部將自第1時間序列資料切換顯示表示包含小於特定頻率之頻率成分之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之第2時間序列資料。
又，上述實施形態之濃度測定方法測定因反覆進行胸骨按壓而變動之頭部之氧化血紅蛋白濃度隨時間之相對變化量，其包含：光入射步驟，其對頭部入射測定光；光檢測步驟，其檢測傳播於頭部內部之測定光而生成與該測定光之強度相應之檢測信號；運算步驟，其基於檢測信號，求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量，進行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分之濾波處理；及顯示步驟，其顯示表示氧化血紅蛋白濃度之濾波處理後之相 對變化量之第1時間序列資料；運算步驟中，基於檢測信號判定胸骨按壓之有無，於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，顯示步驟中將自第1時間序列資料切換顯示表示包含小於特定頻率之頻率成分之氧化血紅蛋白濃度自隨時間之相對變化量之第2時間序列資料。
再者，上述濃度測定裝置及濃度測定方法中，所謂「除去小於特定頻率之頻率成分之濾波處理」係指使小於特定頻率之頻率成分之比例降至可足以識別因進行胸骨壓迫而產生之頻率成分之程度之處理，而並非限定於如完全除去小於特定頻率之頻率成分般之處理。
又，濃度測定裝置亦可構成為進而具備記憶部，其記憶第2時間序列資料或相當於第2時間序列資料之資料；顯示部亦可於自第1時間序列資料切換顯示第2時間序列資料時，追溯到發現特定時間未進行胸骨按壓前所得之第2時間序列資料進行顯示。上述濃度測定裝置中，若有特定時間未進行胸骨按壓之情形，則認為胸骨按壓中斷。因此，雖進行該判斷之時點係自胸骨按壓中斷已然經過若干時間，但較佳為實施者等亦可確認其間之腦氧狀態。該濃度測定裝置中，因顯示部追溯到發現特定時間未進行胸骨按壓前所得之第2時間序列資料進行顯示，故實施者可容易地確認自胸骨按壓中斷至感測到該中斷期間之腦氧狀態。
又，濃度測定裝置亦可構成為運算部基於檢測信號進而求取總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中之至少一者之隨時間之相對變化量，進而進行成除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分之濾波處理；顯示部進而顯示表示總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中至少一者之濾波處理後之相對變化量之第3時間序列資料；特定時間未進行胸骨按壓之情形時，顯示部自第3時間序列資料切換顯示表示包含小於特定頻率之頻率成分之總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中至少一者之隨時間之相對變化量之第4時間序列資 料。如此，藉由顯示部不僅顯示氧化血紅蛋白濃度而且顯示總血紅蛋白濃度或脫氧血紅蛋白濃度，可更正確地進行是否正恰當地進行胸骨按壓之判斷或胸骨按壓中斷時之腦氧狀態之確認。
又，濃度測定裝置亦可構成為第2時間序列資料係表示自濾波處理前之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量減去濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之量的資料。藉此，可更有效地將胸骨按壓中斷時之腦氧狀態提示給實施者等。
[產業上之可利用性]
本發明可用作實施者等可容易地確認胸骨按壓中斷時之腦氧狀態之濃度測定裝置及濃度測定方法。
10‧‧‧主體部
11‧‧‧發光部
12‧‧‧取樣保持部(S/H)
13‧‧‧A/D轉換電路
14‧‧‧運算部(CPU)
15‧‧‧顯示部
16‧‧‧ROM
17‧‧‧RAM
18‧‧‧資料匯流排
20‧‧‧探測器
24‧‧‧光纖
28‧‧‧電纜

Claims (10)

  1. 一種濃度測定裝置，其特徵在於，其係測定因反覆進行胸骨按壓而變動之頭部之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量者，其包含：光入射部，其對上述頭部入射測定光；光檢測部，其檢測傳播於上述頭部內部之上述測定光，生成與該測定光之強度相應之檢測信號；運算部，其基於上述檢測信號，求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量，進行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分之濾波處理；及顯示部，其顯示表示氧化血紅蛋白濃度之上述濾波處理後之相對變化量之第1時間序列資料；且上述運算部基於上述檢測信號判定有無胸骨按壓，於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，上述顯示部自上述第1時間序列資料切換顯示表示包含小於上述特定頻率之頻率成分之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之第2時間序列資料。
  2. 如請求項1之濃度測定裝置，其中其進而包含記憶部，其記憶上述第2時間序列資料或相當於上述第2時間序列資料之資料；且上述顯示部於自上述第1時間序列資料切換顯示上述第2時間序列資料時，追溯到發現特定時間未進行胸骨按壓前所得之上述第2時間序列資料進行顯示。
  3. 如請求項1或2之濃度測定裝置，其中上述運算部基於上述檢測信號進而求取總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中之至少一者之隨時間之相對變化量，進而進 行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於上述特定頻率之頻率成分之濾波處理；上述顯示部進而顯示表示總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中至少一者之上述濾波處理後之相對變化量之第3時間序列資料；且於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，上述顯示部自上述第3時間序列資料切換顯示表示包含小於上述特定頻率之頻率成分之總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中至少一者之隨時間之相對變化量之第4時間序列資料。
  4. 如請求項1或2之濃度測定裝置，其中上述第2時間序列資料係表示自上述濾波處理前之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量減去上述濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之量的資料。
  5. 如請求項3之濃度測定裝置，其中上述第2時間序列資料係表示自上述濾波處理前之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量減去上述濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之量的資料。
  6. 一種濃度測定方法，其特徵在於，其係測定因反覆進行胸骨按壓而變動之頭部之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量者，其包含：光入射步驟，其對上述頭部入射測定光；光檢測步驟，其檢測傳播於上述頭部內部之上述測定光，生成與該測定光之強度相應之檢測信號；運算步驟，其基於上述檢測信號，求取氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量，進行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於特定頻率之頻率成分之濾波處理；及 顯示步驟，其顯示表示氧化血紅蛋白濃度之上述濾波處理後之相對變化量之第1時間序列資料；且上述運算步驟中，基於檢測信號判定有無胸骨按壓，於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，上述顯示步驟中自上述第1時間序列資料切換顯示表示包含小於上述特定頻率之頻率成分之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之第2時間序列資料。
  7. 如請求項6之濃度測定方法，其中其進而包含記憶步驟，其記憶上述第2時間序列資料或相當於上述第2時間序列資料之資料；且於上述顯示步驟中，於自上述第1時間序列資料切換顯示上述第2時間序列資料時，追溯到發現特定時間未進行胸骨按壓前所得之上述第2時間序列資料進行顯示。
  8. 如請求項6或7之濃度測定方法，其中於上述運算步驟中，基於上述檢測信號進而求取總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中之至少一者之隨時間之相對變化量，進而進行除去該相對變化量所包含之頻率成分中小於上述特定頻率之頻率成分之濾波處理；於上述顯示步驟中，進而顯示表示總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中至少一者之上述濾波處理後之相對變化量之第3時間序列資料；且於特定時間未進行胸骨按壓之情形時，於上述顯示步驟中，自上述第3時間序列資料切換顯示表示包含小於上述特定頻率之頻率成分之總血紅蛋白濃度及脫氧血紅蛋白濃度中至少一者之隨時間之相對變化量之第4時間序列資料。
  9. 如請求項6或7之濃度測定方法，其中上述第2時間序列資料係表示自上述濾波處理前之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化 量減去上述濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之量的資料。
  10. 如請求項8之濃度測定方法，其中上述第2時間序列資料係表示自上述濾波處理前之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量減去上述濾波處理後之氧化血紅蛋白濃度之隨時間之相對變化量之量的資料。
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