(57)【要約】【課題】測定開始の適切なタイミングを自動的に判断し得る濃度測定装置及び濃度測定方法を提供する。【解決手段】濃度測定装置１Ａは、測定光を出力する光源２１と、入射光の強度に応じた検出信号を生成する光検出部２２とを有しており頭部に取り付けられるプローブ２０と、頭部の内部を伝搬した測定光の強度に応じた検出信号に基づいて、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する頭部のヘモグロビン濃度に関連する数値を算出する演算部１２と、演算部１２に算出開始を指示する指示部１３と、を備える。光検出部２２は、演算部１２の算出開始前から継続的に検出信号を生成する。指示部１３は、該検出信号に基づいて算出開始を決定する。【選択図】図２
2018042715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、頭部のヘモグロビン濃度に関連する数値を測定する濃度測定装置であって、
測定光を出力する光源と、入射光の強度に応じた検出信号を生成する光検出部とを有し、頭部に取り付けられるプローブと、
前記プローブと電気的に接続され、頭部の内部を伝搬した前記測定光の強度に応じた前記検出信号に基づいて、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する頭部の前記ヘモグロビン濃度に関連する数値を算出する演算部と、
前記演算部に算出開始を指示する指示部と、を備え、
前記光検出部が前記演算部の算出開始前から継続的に前記検出信号を生成し、前記指示部は、該検出信号に基づいて算出開始を決定する、濃度測定装置。
【請求項２】
前記指示部は、前記入射光の強度が所定の範囲内にあることを条件として算出開始を決定する、請求項１に記載の濃度測定装置。
【請求項３】
前記指示部は、前記入射光の強度が所定の範囲内にある状態が所定の期間継続していることを条件として算出開始を決定する、請求項１に記載の濃度測定装置。
【請求項４】
前記光検出部は、前記光源から第１の距離だけ離れた第１の光検出器と、前記第１の距離よりも長い第２の距離だけ前記光源から離れた第２の光検出器とを含んで構成され、
前記指示部は、前記第２の光検出器への前記入射光の強度に基づいて算出開始を決定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濃度測定装置。
【請求項５】
胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、測定光を出力する光源と、入射光の強度に応じた検出信号を生成する光検出部とを有するプローブが貼り付けられた頭部のヘモグロビン濃度に関連する数値を測定する濃度測定方法であって、
前記光検出部における前記検出信号の生成を開始するステップと、
前記検出信号に基づいて、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する頭部の前記ヘモグロビン濃度に関連する数値の算出開始を決定するステップと、
前記光源から前記測定光を出力するとともに、頭部の内部を伝搬した前記測定光の強度に応じた前記検出信号に基づいて前記ヘモグロビン濃度に関連する数値を算出するステップとを含む、濃度測定方法。
【請求項６】
前記算出開始を決定するステップでは、前記入射光の強度が所定の範囲内にあることを条件として算出開始を決定する、請求項５に記載の濃度測定方法。
【請求項７】
前記算出開始を決定するステップでは、前記入射光の強度が所定の範囲内にある状態が所定の期間継続していることを条件として算出開始を決定する、請求項５に記載の濃度測定方法。
【請求項８】
前記光検出部は、前記光源から第１の距離だけ離れた第１の光検出器と、前記第１の距離よりも長い第２の距離だけ前記光源から離れた第２の光検出器とを含んで構成され、
前記算出開始を決定するステップでは、前記第２の光検出器への前記入射光の強度に基づいて算出開始を決定する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の濃度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度測定装置及び濃度測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体内でのヘモグロビンの濃度情報を非侵襲的に測定する装置として、例えば特許文献１〜３に記載されたものがある。これらの装置では、生体内に光が入射された後、複数のフォトダイオードのそれぞれにおいて生体内を散乱した光が検出される。そして、これらの検出光の強度に基づいて、ヘモグロビン酸素飽和度や、酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）、脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）及び総ヘモグロビン（ｃＨｂ）それぞれの濃度変化が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２３４５１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６９２８０号公報
【特許文献３】特開２０１３−１７０８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の救急救命分野における主要な対象患者は、病院外での心肺停止者である。病院外での心肺停止者は年間１０万人を超えており、これらの患者の救命は大きな社会的要請となっている。病院外での心肺停止者に対する必須の処置は、人工呼吸と併用して行われる胸骨圧迫である。胸骨圧迫とは、胸骨の下半分を他者の手で周期的に圧迫することにより、停止している心臓に人工的な拍動を与える行為である。胸骨圧迫の主要な目的は、心肺停止者の脳へ血液酸素を供給することである。したがって、胸骨圧迫が適切に行われているか否かは、心肺停止者の生死を大きく左右する。故に、胸骨圧迫が適切に行われているか否かを、例えば頭部のヘモグロビン濃度等に基づいて客観的に判断することが望まれる。
【０００５】
しかしながら、心肺停止者への一刻を争う処置の中、頭部のヘモグロビン濃度等を測定するために測定装置の測定開始等の操作を行う余裕は殆どない。一方、測定装置では、測定開始のタイミングが適切でなければ正確な測定が困難になるおそれがある。本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、測定開始の適切なタイミングを自動的に判断し得る濃度測定装置及び濃度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一形態による濃度測定装置は、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、頭部のヘモグロビン濃度に関連する数値を測定する濃度測定装置であって、測定光を出力する光源と、入射光の強度に応じた検出信号を生成する光検出部とを有し、頭部に取り付けられるプローブと、プローブと電気的に接続され、頭部の内部を伝搬した測定光の強度に応じた検出信号に基づいて、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する頭部のヘモグロビン濃度に関連する数値を算出する演算部と、演算部に算出開始を指示する指示部とを備え、光検出部が演算部の算出開始前から継続的に検出信号を生成し、指示部は、該検出信号に基づいて算出開始を決定する。
【０００７】
また、本発明の一形態による濃度測定方法は、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、測定光を出力する光源と入射光の強度に応じた検出信号を生成する光検出部とを有するプローブが貼り付けられた頭部のヘモグロビン濃度に関連する数値を測定する濃度測定方法であって、光検出部における検出信号の生成を開始するステップと、検出信号に基づいて、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する頭部のヘモグロビン濃度に関連する数値の算出開始を決定するステップと、光源から測定光を出力するとともに、頭部の内部を伝搬した測定光の強度に応じた検出信号に基づいてヘモグロビン濃度に関連する数値を算出するステップとを含む。
【０００８】
上記の濃度測定装置及び濃度測定方法では、ヘモグロビン濃度に関連する数値の算出を開始する前から光検出部が継続的に検出信号を生成する。そして、算出開始前から継続的に生成される検出信号に基づいて、ヘモグロビン濃度に関連する数値の算出開始が決定される。プローブが頭部に取り付けられる前においては周囲の光（環境光）の光検出部への入射強度が大きいが、プローブが頭部に取り付けられると環境光の入射強度が低下する。従って、例えばこのような環境光強度の変化に起因する検出信号の変化（検出信号が所定値以下であること）等に基づいて、プローブが頭部に取り付けられたこと、すなわち算出開始（測定開始）のタイミングを適切に且つ自動的に判断することができる。
【０００９】
また、上記の濃度測定装置及び濃度測定方法では、指示部若しくは算出開始を決定するステップにおいて、入射光の強度が所定の範囲内にあることを条件として算出開始を決定してもよい。或いは、指示部が、入射光の強度が所定の範囲内にある状態が所定の期間継続していることを条件として算出開始を決定してもよい。例えばこれらの条件に基づいてヘモグロビン濃度に関連する数値の算出開始を決定することにより、算出開始（測定開始）のタイミングを適切に判断することができる。
【００１０】
また、上記の濃度測定装置及び濃度測定方法では、光検出部が、光源から第１の距離だけ離れた第１の光検出器と、第１の距離よりも長い第２の距離だけ光源から離れた第２の光検出器とを含んで構成され、指示部若しくは算出開始を決定するステップにおいて、第２の光検出器への入射光の強度に基づいて算出開始を決定してもよい。このように、光源から遠い光検出器において検出された測定光の強度に基づいて算出開始を決定することにより、環境光強度の変化をより精度良く捉えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、測定開始の適切なタイミングを自動的に判断し得る濃度測定装置及び濃度測定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る濃度測定装置の概念図である。
【図２】濃度測定装置の具体的構成例を示す図である。
【図３】濃度測定装置の動作及び濃度測定方法を示すフローチャートである。
【図４】ヘモグロビン濃度等を算出するステップを詳細に示すフローチャートである。
【図５】第１変形例に係る濃度測定装置の構成を示す図である。
【図６】第２変形例に係る濃度測定装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明による濃度測定装置及び濃度測定方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る濃度測定装置１Ａの概念図である。この濃度測定装置１Ａは、主に救命救急現場などで用いられ、心肺停止者５０に対する胸骨圧迫（図中の矢印Ａ）が適正に行われているか否かについての客観的な判断材料を提供するために、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、頭部５１のヘモグロビン濃度またはヘモグロビン濃度に関連する数値を測定し、その測定結果を表示部１５に表示して胸骨圧迫を行っている者に知らせる。ここで、「ヘモグロビン濃度」とは、具体的には総ヘモグロビン（ｃＨｂ）濃度、酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）濃度、及び脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）濃度のうち少なくとも一つを指す。また、「ヘモグロビン濃度に関連する数値」とは、「ヘモグロビン濃度」、或る基準時刻時点での初期量からの時間的な変動（相対変化量）、ｃＨｂ、Ｏ２Ｈｂ、ＨＨｂそれぞれの測定時刻における濃度（絶対量）、若しくはｃＨｂ、Ｏ２Ｈｂ、ＨＨｂ相互間での濃度や濃度変化量の比率、または酸素飽和度、「ヘモグロビン濃度」の時間的変化の周期等のパラメータを指す。以下の説明では、「ヘモグロビン濃度に関連する数値」を「ヘモグロビン濃度等」という。
【００１５】
濃度測定装置１Ａは、頭部５１に取り付けられた（例えば貼り付けられた）プローブ２０から所定の光入射位置に所定波長の測定光を入射し、頭部５１における所定の光検出位置から出射される測定光の強度を検出することにより、酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）及び脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）による測定光への影響を調べ、これに基づいて酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）及び脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）の濃度等の情報を繰り返し算出する。また、その算出結果である時系列データに対してフィルタ処理を施し、低周波数成分を除去することによって、胸骨圧迫の繰り返しに起因する短周期の時間変動分を抽出し、その時間変動分を可視的に表示する。
【００１６】
図２は、濃度測定装置１Ａの具体的構成例を示す図である。濃度測定装置１Ａは、本体部１０と、プローブ２０とを備えている。プローブ２０は、例えば毛髪の無い前額部や頸動脈付近に、粘着テープや伸縮性のバンド等によって固定される。プローブ２０は、光源２１及び光検出部２２を有している。光源２１と光検出部２２とは、互いに間隔をあけて配置され、柔軟な黒色のシリコンゴム製のホルダー２５によって実質的に一体化されている。
【００１７】
プローブ２０は、本体部１０と電気的に接続されている。具体的には、プローブ２０はケーブル３２を介してコネクタ３０ｂと電気的に接続されている。コネクタ３０ｂは本体部１０側のコネクタ３０ａと着脱可能に接続される。コネクタ３０ａはケーブル３１を介して本体部１０と電気的に接続されている。
【００１８】
光源２１は、濃度測定装置１Ａの本体部１０から伝達される制御信号を受けて、所定波長の測定光を出力する。測定光は、頭部５１の皮層に対してほぼ垂直に入射する。光源２１は、例えばレーザダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、若しくはスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）と、その駆動回路とを有する。測定光は例えば近赤外光であり、一例では７３５ｎｍ、８１０ｎｍ、及び８５０ｎｍの波長成分を含む。
【００１９】
光検出部２２は、入射光の強度に応じた検出信号を生成する。特にヘモグロビン濃度等を算出する際には、光検出部２２は、頭部５１の内部を伝搬した測定光を検出し、測定光の強度に応じた検出信号を生成する。光検出部２２は、例えば一次元の光センサであり、光源２１からの距離方向に並べられた複数の光検出器を有している。本実施形態の光検出部２２は、第１の光検出器２２ａ及び第２の光検出器２２ｂといった２つの光検出器を有している。第１の光検出器２２ａは、光源２１から第１の距離Ｘ１だけ離れた位置に設けられている。第２の光検出器２２ｂは、光源２１から第２の距離Ｘ２（＞Ｘ１）だけ離れた位置に設けられている。距離Ｘ１は例えば３ｃｍであり、距離Ｘ２は例えば４ｃｍである。
【００２０】
第１の光検出器２２ａは、入射光の強度に応じた第１の検出信号を生成する。第２の光検出器２２ｂは、入射光の強度に応じた第２の検出信号を生成する。これらの光検出器２２ａ，２２ｂは、ＰＤ（フォトダイオード）やＡＰＤ（アバランシェフォイトダイオード）といった半導体受光素子と、半導体受光素子から出力される電流を積分し、増幅するプリアンプとを各々有している。これにより、光検出器２２ａ，２２ｂは、微弱な電流を感度良く検出して検出信号を生成し、この検出信号を本体部１０へケーブル３１，３２を介して伝送することができる。なお、光検出部２２は二次元の光センサであってもよく、例えば、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサによって構成されてもよい。
【００２１】
本体部（コントローラ）１０は、制御部１１、ヘモグロビン濃度等を算出する演算部１２、演算部１２の算出開始を指示する指示部１３、検知部１４、表示部１５、モニタ部１６、及びスピーカー１７を有している。本体部１０は、ＣＰＵなどの演算回路及びメモリなどの記憶装置を備える。本体部１０は、パーソナルコンピュータ、或いはスマートフォンまたはタブレット端末などのスマートデバイスによって構成されてもよい。また、本体部１０は、クラウドサーバによって構成されてもよく、この場合、制御部１１、演算部１２及び指示部１３のうち少なくとも１つの機能がクラウドサーバによって実現されてもよい。
【００２２】
制御部１１は、ケーブル３１，３２を介してプローブ２０と電気的に接続される。制御部１１は、光源２１の光出力制御、及び光検出器２２ａ，２２ｂの光検出制御を行う。すなわち、光源２１における測定光の出力開始及び終了は、制御部１１からの制御信号に基づいて行われる。同様に、光検出器２２ａ，２２ｂにおける測定光の検出開始及び終了は、制御部１１からの制御信号に基づいて行われる。
【００２３】
検知部１４は、コネクタ３０ａとコネクタ３０ｂとが互いに接続されたことを検知する。検知部１４は、コネクタ３０ａに内蔵されたタッチセンサであってもよいし、接続によって生じる電気信号を検知する検知回路を有してもよい。本実施形態の制御部１１は、コネクタ３０ａとコネクタ３０ｂとが互いに接続されたことを検知部１４が検知すると、指示部１３に検知信号を出力する。指示部１３は、検知信号を受けると、光検出器２２ａ，２２ｂに測定光の検出を開始させる（スタンバイモード）。このスタンバイモードは、演算部１２がヘモグロビン濃度等の算出を開始するまで継続し、演算部１２は、スタンバイモードにおいてはヘモグロビン濃度等の演算を行わない。
【００２４】
モニタ部１６は、演算部１２の算出開始前すなわちスタンバイモードにおいて継続的に生成される光検出部２２からの検出信号に基づいて、光検出器２２ａ，２２ｂに入射する光強度の変化のモニタリング（観察）を行う。モニタ部１６は、そのモニタ結果を指示部１３へ継続的に出力する。
【００２５】
指示部１３は、モニタ部１６から得られるモニタ結果に基づいて、ヘモグロビン濃度等の算出開始を決定し、算出開始を演算部１２に指示する（測定モード）。スタンバイモード開始時における光検出器２２ａ，２２ｂからの検出信号は、プローブ２０が頭部５１に取り付けられる前の光強度、すなわち測定環境における環境光（例えば、屋外なら太陽光、屋内なら照明光）の強度を示す。そして、プローブ２０が頭部５１に取り付けられると、環境光の強度は、取り付け前に対して所定の割合（例えば、１０％）以下に低下する。指示部１３は、このような強度低下を、光検出器２２ａ，２２ｂにおいて検出される測定光の強度が所定の範囲内へ変化したか否かによって知ることができる。従って、指示部１３は、光検出器２２ａ，２２ｂにおいて検出される測定光の強度が所定の範囲内にあることを条件として、算出開始を決定するとよい。
【００２６】
なお、プローブ２０が頭部に取り付けられる前であっても、プローブ２０を施行者が扱う際に、光検出部２２を手で覆う等により環境光の検出強度が低下する場合がある。従って、指示部１３は、光検出部２２において検出される測定光の強度が所定の範囲内にある状態が所定の期間（例えば３秒）継続していることを条件として、算出開始を決定してもよい。
【００２７】
或いは、指示部１３は、光検出器２２ａ，２２ｂにおいて検出される測定光の強度変化が所定の幅を超えたことを条件として、算出開始を決定してもよい。
【００２８】
また、指示部１３は、２つの光検出器２２ａ，２２ｂのうち光源から遠い第２の光検出器２２ｂにおいて検出された光強度に基づいて、算出開始を決定してもよい。これにより、入射光強度（環境光強度）の変化をより精度良く捉えることができ、プローブ２０が頭部５１に取り付けられるタイミングを的確に検知することができる。
【００２９】
演算部１２は、ケーブル３１，３２を介してプローブ２０と電気的に接続される演算処理回路である。演算部１２は、頭部５１の内部を伝搬した測定光の強度に応じた光検出部２２からの検出信号に基づいて、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する頭部５１のヘモグロビン濃度等を算出する。演算部１２は、後述する指示部１３からの指示を受けると、ヘモグロビン濃度等の算出を開始する。
【００３０】
演算部１２は、例えば、ＳＲＳ法（空間分解分光法）やＭＢＬ法（モディファイド・ビア・ランバート法）、ＰＲＳ法（位相分解分光法）、ＴＲＳ法（時間分解分光法）、ＰＭＳ法（位相変調分光法）などの近赤外分光法を用いて、ヘモグロビン濃度等を算出する。ＭＢＬ法は、測定対象中のヘモグロビン濃度（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）により、検出される光量が変化することを利用する。ＭＢＬ法により、酸素化ヘモグロビン濃度の相対変化量、脱酸素化ヘモグロビン濃度の相対変化量、総ヘモグロビン濃度の相対変化量を求めることができる。ＭＢＬ法では、光検出器２２ａ，２２ｂのいずれか一方からの検出信号が用いられる。また、ＳＲＳ法は、光源２１と光検出器２２ａ，２２ｂとの距離に応じて、検出される光量が変化することを利用する。ＳＲＳ法により、総ヘモグロビン濃度に対する酸素化ヘモグロビン濃度の割合である酸素飽和度（ＴＯＩ）、及び総ヘモグロビン濃度の相対値を求めることができる。ＳＲＳ法では、光検出器２２ａ，２２ｂ双方からの検出信号が用いられる。ＴＲＳ法は、入力されたパルス状の測定光の時間幅が、測定対象に存在するヘモグロビンによって長くなることを利用する。より具体的には、パルス状測定光の時間的な広がりに基づくシミュレーションデータと、検出された光の時間的な広がりとをフィッティングすることにより、ヘモグロビン濃度の絶対値を求める。ＰＲＳ法は、変調した測定光を測定対象に入射し、入射前の測定光と検出後の測定光との位相差を求めることにより、ヘモグロビン濃度の絶対値を求める。
【００３１】
また、演算部１２は、算出したヘモグロビン濃度等の時系列データに対してフィルタ処理を施し、該時系列データ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することにより、胸骨圧迫の繰り返しに起因する時間変動分を抽出してもよい。なお、「所定周波数より小さい周波数成分を除去するフィルタ処理」とは、所定周波数より小さい周波数成分の割合を、胸骨圧迫に起因する周波数成分が十分に識別可能な程度に現れるまで小さくする処理をいい、所定周波数より小さい周波数成分を完全に除去するような処理に限られるものではない。
【００３２】
また、ヘモグロビン濃度等の算出周期は０．２秒以下（算出周波数にすると、５Ｈｚ以上）であることが好ましい。一般的に、胸骨圧迫の好適な周期は１分間に１００回程度（すなわち０．６秒に１回）もしくはそれ以上といわれている。そして、相対変化量の算出周期がその３分の１以下であれば、胸部圧迫に起因する濃度変化を好適に検出することができる。また、上述した所定周波数は、１．６６Ｈｚ以下であることが好ましい。これにより、１分間に１００回程度もしくはそれ以上の胸骨圧迫に起因する濃度変化に関する情報を好適に抽出することができる。
【００３３】
モニタ部１６は、演算部１２から送られたヘモグロビン濃度等の算出結果に関する情報を表示する。施行者は、モニタ部１６の表示を参照しながら、胸骨圧迫が適切に行われているか否かを判断する。また、スピーカー（喚起部）１７は、胸骨圧迫の施行者に対し、胸骨圧迫の速度の変化や胸骨圧迫の強度の変化を促す情報を音声で出力する。
【００３４】
続いて、濃度測定装置１Ａの動作とともに、本実施形態による濃度測定方法について説明する。図３は、本実施形態の濃度測定装置１Ａの動作及び濃度測定方法を示すフローチャートである。この濃度測定方法では、濃度測定装置１Ａと同様に、胸骨圧迫の繰り返しに起因して変動する、頭部５１のヘモグロビン濃度等を測定する。
【００３５】
まず、胸骨圧迫の施行者は、濃度測定装置１Ａの電源を入れる（ステップＳ１１）。これにより、検知部１４、コネクタ３０ａ及び３０ｂが接続したことを検知するための動作を開始する。
【００３６】
次に、胸骨圧迫の施行者は、コネクタ３０ａとコネクタ３０ｂとを接続する。これにより、本体部１０とプローブ２０とが互いに電気的に接続される。このとき、コネクタ３０ａ及び３０ｂが接続したことを検知部１４が検知し、検知部１４から指示部１３に検知信号が出力される（ステップＳ１２）。指示部１３は、制御部１１及び演算部１２にスタンバイモードＳ１を指示する。制御部１１は、光源２１からの測定光の出力、及び光検出部２２における検出信号の生成を開始する（ステップＳ１３）。また、モニタ部１６は、光検出器２２ａ，２２ｂに入射する光強度のモニタリングを開始する。
【００３７】
なお、ステップＳ１２において、コネクタ３０ａ及び３０ｂが接続したことを検知部１４が検知したことにより、濃度測定装置１Ａの電源が自動的に入ってもよい。この場合、上記のステップＳ１１は不要である。また、上記のステップＳ１１及びＳ１２は、施行者が心肺停止者の所（救急現場）に到着する前に行われてもよく、到着後に行われてもよい。
【００３８】
続いて、施行者は、心肺停止者の頭部にプローブ２０を取り付ける（ステップＳ１４）。このとき、光検出部２２に入射する環境光の強度が低下するので、モニタ部１６からのモニタ結果に基づいて、指示部１３がヘモグロビン濃度等の算出開始を決定する（ステップＳ１５）。すなわち、指示部１３は、制御部１１及び演算部１２に測定モードＳ２を指示する。前述したように、このステップにおいては、光検出部２２において検出される測定光の強度が所定の範囲内にあることを条件として算出開始を決定してもよく、或いは、光検出部２２において検出される測定光の強度が所定の範囲内にある状態が所定の期間継続していることを条件として算出開始を決定してもよい。また、前述したように、光源２１から遠い光検出器２２ｂにおいて検出された光強度に基づいて算出開始を決定するとよい。
【００３９】
続いて、指示部１３からの指示により、制御部１１は、光源２１からの測定光の出力を開始する。このとき、光検出部２２はスタンバイモードＳ１から継続して、検出信号を生成する。また、演算部１２は、頭部の内部を伝搬した測定光の強度に応じた検出信号に基づくヘモグロビン濃度等の算出を開始する（ステップＳ１６）。その後、施行者からの入力により、測定が終了する（ステップＳ１７）。
【００４０】
図４は、ヘモグロビン濃度等を算出するステップを詳細に示すフローチャートである。まず、光源２１は、制御部１１からの制御信号に基づいて、所定波長の測定光を出力する。測定光は、所定の光入射位置から頭部内へ入射する（ステップＳ２１）。頭部内に入射された測定光は、頭部内において散乱するとともに被測定成分に吸収されながら伝搬し、一部の光が額部の光検出位置に達する。光検出位置に達した測定光は、光検出部２２によって検出される（ステップＳ２２）。光検出部２２は、検出した測定光の強度に応じた検出信号を生成する。
【００４１】
続いて、演算部１２が、検出信号に基づいてヘモグロビン濃度等を算出する（ステップＳ２３）。算出方法としては、前述したように、ＳＲＳ法、ＭＢＬ法、ＰＲＳ法、ＴＲＳ法などの様々な近赤外分光法を用いることができる。算出されたヘモグロビン濃度等に関する情報は、表示部１５に表示される（ステップＳ２４）。ヘモグロビン濃度等を算出するステップでは、上述したステップＳ２１〜Ｓ２４が繰り返される。
【００４２】
以上に説明した本実施形態の濃度測定装置１Ａ及び濃度測定方法によって得られる効果について説明する。最近、胸骨圧迫の評価において、頭部のヘモグロビン濃度等を測定することの有効性が認められつつある。しかし、救命救急の現場からは、より簡単に測定を開始できる装置が求められている。従来の装置では、胸骨圧迫を実施する前に測定開始のための操作を行う必要があり、その操作に要する時間も省略したいという要望がある。また、測定データの保存や、光源２１から出射される光の安全性を考慮すると、頭部にプローブ２０が取り付けられてからヘモグロビン濃度等の測定を開始することが望ましい。
【００４３】
本実施形態では、ヘモグロビン濃度等の算出を開始する前から光検出部２２が継続的に検出信号を生成する。そして、算出開始前から継続的に生成される検出信号に基づいて、ヘモグロビン濃度等の算出開始が決定される。前述したように、プローブ２０が頭部に取り付けられる前においては周囲の光（環境光）の光検出部２２への入射強度が大きいが、プローブ２０が頭部に取り付けられると環境光の入射強度が低下する。従って、このような環境光強度の変化に起因する検出信号の変化（具体的には検出信号が所定値以下であること）等に基づいて、プローブ２０が頭部に取り付けられたこと、すなわち算出開始（測定開始）のタイミングを適切に且つ自動的に判断することができる。
【００４４】
また、本実施形態のように、指示部１３若しくはステップＳ１５においては、光検出部２２への入射光の強度が所定の範囲内にあることを条件として算出開始を決定してもよい。或いは、光検出部２２への入射光の強度が所定の範囲内にある状態が所定の期間継続していることを条件として算出開始を決定してもよい。例えばこれらの条件に基づいてヘモグロビン濃度等の算出開始を決定することにより、算出開始（測定開始）のタイミングを適切に判断することができる。
【００４５】
（第１変形例）
図５は、上記実施形態の第１変形例に係る濃度測定装置１Ｂの構成を示す図である。上記実施形態との相違点は、本体部１０とプローブ２０との接続手段である。本変形例に係る濃度測定装置１Ｂは、上記実施形態のケーブル３１，３２及びコネクタ３０ａ，３０ｂに代えて、無線手段としての送受信器１８及び２３を備えている。送受信器１８は本体部１０に内蔵され、送受信器２３はプローブ２０に内蔵される。送受信器１８は、制御部１１からの制御信号、及び指示部１３からのスタンバイモードに関する指示を送受信器２３へ送信する。送受信器２３は、受信した制御信号及び指示をそれぞれ光源２１及び光検出部２２に伝える。また、送受信器２３は、光検出部２２からの検出信号を送受信器１８へ送信する。送受信器１８は、受信した検出信号を演算部１２及び指示部１３に伝える。
【００４６】
本変形例の構成であっても、上記実施形態と同様の効果を好適に奏することができる。本体部１０とプローブ２０との接続手段としては、上記実施形態や本変形例に限らず、様々な手段を適用することができる。
【００４７】
（第２変形例）
図６は、上記実施形態の第２変形例に係る濃度測定装置１Ｃの構成を示す図である。上記実施形態ではケーブル３２はプローブ２０の一端から延びているが（図２を参照）、本変形例のように、ケーブル３２はプローブ２０の中央部から延びてもよい。
【００４８】
（第３変形例）
上記実施形態では施行者がコネクタ３０ａ，３０ｂを接続してから心肺停止者の頭部にプローブ２０を取り付ける場合について説明したが、頭部にプローブ２０を取り付けてからコネクタ３０ａ，３０ｂを接続する場合も想定される。この場合、光検出部２２に入射する環境光は既に低下した状態であるため、入射光強度の変化が生じない。そこで、指示部１３は、スタンバイモードを開始してから入射光強度の変化が所定時間（例えば、３秒）生じなかったような場合にも、ヘモグロビン濃度等の算出開始を決定してもよい。
【００４９】
本発明による濃度測定装置及び濃度測定方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した各実施形態を、必要な目的及び効果に応じて互いに組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…濃度測定装置、１０…本体部、１１…制御部、１２…演算部、１３…指示部、１４…検知部、１５…表示部、１６…モニタ部、１７…スピーカー、１８，２３…送受信器、２０…プローブ、２１…光源、２２…光検出部、２２ａ…第１の光検出器、２２ｂ…第２の光検出器、２５…ホルダー、３０ａ，３０ｂ…コネクタ、３１，３２…ケーブル、５０…心肺停止者、５１…頭部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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