(57)【要約】【課題】被測定者が現在どのような状態なのかを測定者が瞬時に理解し易くすることができる血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング方法を提供する。【解決手段】モニタリング装置１０は、生体Ｂ１に照射されて生体Ｂ１の内部を伝搬した光の検出結果に基づいて算出された、血中の酸素状態に関する第１及び第２のパラメータ、若しくは第１及び第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを時系列的に記憶する記憶部５と、血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に、第１及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートの始点時刻を決定する決定部６と、始点時刻以降のパラメータを記憶部５から読み出してチャートを表示する表示部７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に照射されて前記生体の内部を伝搬した光の検出結果に基づいて算出された、血中の酸素状態に関する第１のパラメータ及び第２のパラメータ、若しくは前記第１のパラメータ及び前記第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを時系列的に記憶する記憶部と、
血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に、前記第１のパラメータ及び前記第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートの始点時刻を決定する決定部と、
前記始点時刻以降の前記記憶部に記憶されたパラメータを前記記憶部から読み出して前記チャートを表示する表示部と、
を備える、血中酸素状態のモニタリング装置。
【請求項２】
前記始点時刻は、前記検出結果に基づいて算出される酸素飽和度が変化し始めた時刻以前である、請求項１に記載の血中酸素状態のモニタリング装置。
【請求項３】
前記所定の条件は、前記検出結果に基づいて算出される酸素飽和度が定常値（％）から所定ポイント以上変化することである、請求項２に記載の血中酸素状態のモニタリング装置。
【請求項４】
前記所定ポイントは５ポイント以上の値である、請求項３に記載の血中酸素状態のモニタリング装置。
【請求項５】
前記第１のパラメータは酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量と脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量との加算値であり、前記第２のパラメータは前記酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量と前記脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量との差分値である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の血中酸素状態のモニタリング装置。
【請求項６】
前記第１のパラメータは酸素飽和度であり、前記第２のパラメータは組織ヘモグロビン指標である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の血中酸素状態のモニタリング装置。
【請求項７】
生体に光を照射するステップと、
前記生体の内部を伝搬した前記光を検出するステップと、
検出結果に基づいて算出された、血中の酸素状態に関する第１のパラメータ及び第２のパラメータ、若しくは前記第１のパラメータ及び前記第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを時系列的に記憶部に記憶するステップと、
血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に、前記第１のパラメータ及び前記第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートの始点時刻を決定するステップと、
前記始点時刻以降の前記記憶部に記憶されたパラメータを読み出して前記チャートを表示するステップと、
を含む、血中酸素状態のモニタリング方法。
【請求項８】
前記始点時刻は、前記検出結果に基づいて算出される酸素飽和度が変化し始めた時刻以前である、請求項７に記載の血中酸素状態のモニタリング方法。
【請求項９】
前記所定の条件は、前記検出結果に基づいて算出される酸素飽和度が定常値（％）から所定ポイント以上変化することである、請求項８に記載の血中酸素状態のモニタリング方法。
【請求項１０】
前記所定ポイントは５ポイント以上の値である、請求項９に記載の血中酸素状態のモニタリング方法。
【請求項１１】
前記第１のパラメータは酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量と脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量との加算値であり、前記第２のパラメータは前記酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量と前記脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量との差分値である、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の血中酸素状態のモニタリング方法。
【請求項１２】
前記第１のパラメータは酸素飽和度であり、前記第２のパラメータは組織ヘモグロビン指標である、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の血中酸素状態のモニタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、近赤外分光法を用いて酸素化ヘモグロビンの濃度変化量及び脱酸素化ヘモグロビンの濃度変化量を測定する生体機能診断装置が開示されている。この装置では、脳と筋肉、脳の異なる箇所、筋肉の異なる箇所といった、生体機能の異なる複数の部位の生体機能を同時に計測し、診断し、画像化して表示するために、生体の異なる部位に対応する生理的指標同士を比較可能な形で表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１５２３８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生体内でのヘモグロビンに関する濃度情報を非侵襲的に測定する装置として、生体内に近赤外光を照射し、生体内を伝搬した該近赤外光を検出し、その検出結果に基づいて濃度情報を算出するものがある。通常、このような装置では、算出されたヘモグロビンに関する濃度情報（酸素化ヘモグロビンの濃度変化量、脱酸素化ヘモグロビンの濃度変化量、ヘモグロビン酸素飽和度など）をモニタに表示する際に、横軸を時間軸とし、これらの数値を縦軸として、リアルタイムで表示する。しかしながら、このような表示形式では、被測定者が現在どのような状態なのかを、診断の際に測定者が瞬時に理解しづらいという問題がある。
【０００５】
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、被測定者が現在どのような状態なのかを測定者が瞬時に理解し易くすることができる血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング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、本発明の一側面による血中酸素状態のモニタリング装置は、生体内の血中酸素状態をモニタリングする装置であって、生体に照射されて生体の内部を伝搬した光の検出結果に基づいて算出された、血中の酸素状態に関する第１のパラメータ及び第２のパラメータ、若しくは第１のパラメータ及び第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを時系列的に記憶する記憶部と、血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に、第１のパラメータ及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートの始点時刻を決定する決定部と、始点時刻以降の記憶部に記憶されたパラメータを記憶部から読み出してチャートを表示する表示部とを備える。
【０００７】
また、本発明の一側面による血中酸素状態のモニタリング方法は、生体内の血中酸素状態をモニタリングする方法であって、生体に光を照射するステップと、生体の内部を伝搬した光を検出するステップと、検出結果に基づいて算出された、血中の酸素状態に関する第１のパラメータ及び第２のパラメータ、若しくは第１のパラメータ及び第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを時系列的に記憶部に記憶するステップ（記憶ステップ）と、血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に、第１のパラメータ及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートの始点時刻を決定するステップ（決定ステップ）と、始点時刻以降の記憶部に記憶されたパラメータを読み出してチャートを表示するステップ（表示ステップ）とを含む。
【０００８】
上記のモニタリング装置及びモニタリング方法では、血中の酸素状態に関する第１のパラメータ及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートが、表示部（表示ステップ）において表示される。このようなチャートは被測定者の現在の状態に応じた形状に描かれるので、被測定者の現在の状態を測定者が視覚的に瞬時に判断することができる。従って、上記のモニタリング装置及びモニタリング方法によれば、第１のパラメータ及び第２のパラメータそれぞれの経時変化のみを表示する場合と比較して、被測定者が現在どのような状態なのかを、測定者が瞬時に理解し易くすることができる。
【０００９】
また、このようなチャートを表示する際には、チャートの始点時刻（すなわちチャート描写開始時刻）が極めて重要となる。チャートがパラメータの時間的な相対変化を示すため、チャートの始点時刻が異なると、同じ状態であっても異なる形状としてチャートが描かれるおそれがあるからである。そこで、上記のモニタリング装置及びモニタリング方法では、第１のパラメータ及び第２のパラメータ、若しくは第１のパラメータ及び第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを記憶部（記憶ステップ）において時系列的に記憶しておき、血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に決定部（決定ステップ）においてチャートの始点時刻を決定し、始点時刻以降のパラメータを記憶部から読み出してチャートを表示する。これにより、同じ状態であればほとんど同じ軌跡としてチャートを描くことができるので、被測定者の状態を測定者が正確に理解することができる。
【００１０】
上述した血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング方法において、始点時刻は、上記検出結果に基づいて算出される酸素飽和度が変化し始めた時刻以前であってもよい。これにより、被測定者の状態に応じたチャート形状をより精度良く描くことができる。
【００１１】
上述した血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング方法において、所定の条件は、上記検出結果に基づいて算出される酸素飽和度が定常値（％）から所定ポイント以上変化することであってもよい。これにより、被測定者の状態に応じたチャート形状を好ましいタイミングで描くことができる。この場合、所定ポイントは例えば５ポイント以上の値である。
【００１２】
上述した血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング方法において、第１のパラメータは酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量と脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量との加算値であり、第２のパラメータは酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量と脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量との差分値であってもよい。或いは、第１のパラメータは酸素飽和度であり、第２のパラメータは組織ヘモグロビン指標であってもよい。これらの場合、始点時刻における第１のパラメータ及び第２のパラメータの値を原点とし、第１のパラメータ及び第２のパラメータをそれぞれ縦軸及び横軸とするグラフにおいて、第１象限にチャートが移動すると輸血・充血等を意味し、第２象限にチャートが移動するとうっ血等を意味し、第３象限にチャートが移動すると虚血性低酸素等を意味し、第４象限にチャートが移動すると血液希釈等を意味する。従って、被測定者の状態を測定者が瞬時に理解し易くすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング方法によれば、被測定者が現在どのような状態なのかを測定者が瞬時に理解し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る血中酸素状態の測定装置の構成を示す。
【図２】図２は、表示部に表示されるチャートの例を示す。
【図３】図３は、図２に示された座標軸上における、６つの症例に応じたチャートの典型的な軌跡を概略的に示す。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、ＴＯＩ、ｎＴＨＩ、ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、及びΔｃＨｂの時間変化グラフである。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、及びΔｃＨｂの時間変化グラフである。
【図６】図６は、表示部に表示されるチャートの別の例を示す。
【図７】図７は、血中酸素状態のモニタリング方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、ΔＯ2Ｈｂ及びΔＨＨｂの経時変化を示すグラフである。
【図９】図９は、図８に対応するチャートを示す。
【図１０】図１０は、一変形例に係るチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明による血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング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。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る血中酸素状態の測定装置１Ａの構成を示す。この測定装置１Ａは、血中酸素状態に関する情報として、酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量（ΔＯ2Ｈｂ）、脱酸素化ヘモグロビン濃度の時間変化量（ΔＨＨｂ）、これらの和である総ヘモグロビン濃度の時間変化量（ΔｃＨｂ）、ヘモグロビン酸素飽和度（ＴＯＩ）、及び規格化された組織ヘモグロビン指標（ｎＴＨＩ）を算出し、その算出結果に基づくチャートを画面に表示する。ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ及びΔｃＨｂは、例えばＭＢＬ（Modified Beer-Lambert）法によって好適に算出される。また、ＴＯＩ及びｎＴＨＩは、例えば空間分解分光（Spacial Resolved Spectroscopy；ＳＲＳ）法によって好適に算出される。
【００１７】
ＭＢＬ法では、複数波長の近赤外光が生体Ｂ１の表面から内部に照射され、これらの近赤外光が生体Ｂ１内部を伝搬した後に生体Ｂ１の表面から出力される。そして、これらの出力光の強度が検出され、複数波長における吸光度が算出され、これらの吸光度がModified Beer-Lambert則に適用されて生体Ｂ１のΔＯ2Ｈｂ及びΔＨＨｂが算出される。また、ＳＲＳ法では、一つの光照射位置から生体Ｂ１内に近赤外光が照射され、複数の光検出位置のそれぞれにて、生体Ｂ１内を伝搬した光が検出される。そして、各光検出位置での吸光度が算出され、該吸光度から求められる光照射位置からの距離方向に対する吸光度の傾きを利用してＴＯＩ及びｎＴＨＩが算出される。
【００１８】
図１に示されるように、測定装置１Ａは、プローブ９及びモニタリング装置１０を備える。プローブ９はモニタリング装置１０と電気的に結合されている。プローブ９は、光照射部２と受光部３とを有している。光照射部２は、測定対象である生体Ｂ１に測定光（近赤外光）Ｌ１を照射する。なお、測定光Ｌ１は、パルス光及び連続光（ＣＷ光）のいずれであってもよい。光照射部２は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）などの光源（light source）を有している。受光部３には、生体Ｂ１の内部を伝搬した測定光Ｌ１が入力される。受光部３は、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードなどの光検出器（photodetector）を有している。そのため、受光部３は、入力された測定光Ｌ１の光強度を検出することができる。
【００１９】
モニタリング装置１０は、演算部４、記憶部５、決定部６、表示部７、及び制御部８を有している。モニタリング装置１０は、プロセッサ（Processer）、記憶装置（Memory）及びディスプレイにより構成される。演算部４は、記憶部５、決定部６、表示部７、及び制御部８と電気的に結合している。演算部４は、受光部３における検出結果に基づいて、上述したＭＢＬ法及びＳＲＳ法に関する各種演算を行い、ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、ΔｃＨｂ、ＴＯＩ、及びｎＴＨＩを算出する。演算部４は、モニタリング装置１０のプロセッサによって実現され得る。モニタリング装置１０は、演算部４により算出された血中酸素状態に関する情報（ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、ΔｃＨｂ、ＴＯＩ、及びｎＴＨＩ）を処理して、表示部７であるディスプレイに表示する。
【００２０】
表示部７は、演算部４及び記憶部５、決定部６、制御部８と電気的に結合している。表示部７は、モニタリング装置１０のディスプレイによって実現されてもよいし、モニタリング装置１０に電気的に接続された外部ディスプレイによって実現されてもよい。表示部７は、演算部４によって算出された、血中酸素状態に関する第１及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートを表示する。具体的な例としては、第１のパラメータとしてΔＯ2ＨｂとΔＨＨｂとの加算値（ΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂ）すなわちｃＨｂ、第２のパラメータとしてΔＯ2ＨｂとΔＨＨｂとの差分値（ΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂ）すなわち酸素化度変化（ΔＯXＨｂ）が挙げられる。また、別の例としては、第１のパラメータとしてＴＯＩ、第２のパラメータとしてｎＴＨＩが挙げられる。
【００２１】
図２は、表示部７に表示されるチャートの例を示す。この例では、横軸に第１のパラメータとしてΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂが示され、縦軸に第２のパラメータとしてΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂが示されている。或る始点時刻において座標軸の原点からチャートＴ１の表示が開始されると、チャートＴ１は、時間経過に従ってΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂとΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂとの相関の軌跡を描く。
【００２２】
図２に示されるように、この座標軸上では、象限毎に被測定者の臨床的な状態が特徴付けられる。すなわち、第１象限Ａ１にチャートＴ１が移動した場合は、例えば再灌流、輸血、充血、及び過灌流といった、血液量が多い状態を意味する。また、第２象限Ａ２にチャートＴ１が移動した場合は、例えばうっ血といった低酸素状態を意味する。また、第３象限Ａ３にチャートＴ１が移動した場合は、例えば虚血性低酸素といった、血液量が少ない状態を意味する。また、第４象限Ａ４にチャートＴ１が移動した場合は、例えばヘモダイリューションやプライミングなどの際の血液希釈を意味する。なお、図２において、第１象限Ａ１及び第４象限Ａ４（すなわちΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂ＞０）では、ＴＯＩの時間変化量が正であり、第２象限Ａ２及び第３象限Ａ３（すなわちΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂ＜０）では、ＴＯＩの時間変化量が負である。
【００２３】
また、ΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂが正でありΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂが比較的小さい領域Ａ５にチャートＴ１が移動した場合は、例えば再灌流、ΔＨＨｂウォッシュアウトといった状態を意味する。また、ΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂが負でありΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂが比較的小さい領域Ａ６にチャートＴ１が移動した場合は、例えば循環停止、代謝の亢進といった状態を意味する。
【００２４】
ここで、具体的な症例におけるチャートＴ１の動きについて説明する。図３は、図２に示された座標軸上における、６つの症例に応じたチャートＴ１の典型的な軌跡Ａ〜Ｆを概略的に示す。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、それぞれ軌跡Ａ〜Ｄに対応する症例におけるＴＯＩ、ｎＴＨＩ、ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、及びΔｃＨｂの時間変化グラフである。図４（ａ）は脳虚血、図４（ｂ）は低酸素脳症、図４（ｃ）は静脈性うっ血、図４（ｄ）は脳血流上昇をそれぞれ示す。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ軌跡Ｅ，Ｆに対応する症例におけるΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、及びΔｃＨｂの時間変化グラフである。図５（ａ）は動脈遮断、図５（ｂ）は静脈遮断をそれぞれ示す。なお、図４及び図５において、横軸は時間を表し、縦軸はパラメータ値を表す。また、グラフＧ１はＴＯＩ、グラフＧ２はｎＴＨＩ、グラフＧ３はΔＯ2Ｈｂ、グラフＧ４はΔＨＨｂ、グラフＧ５はΔｃＨｂを表す。
【００２５】
図３に示されるように、脳虚血の場合の典型的な軌跡Ａは、座標原点から第３象限Ａ３内を進む。また、低酸素脳症の場合の典型的な軌跡Ｂは、座標原点から横軸の負方向へ進む。また、静脈性うっ血の場合の典型的な軌跡Ｃは、座標原点から第２象限Ａ２内を進む。また、脳血流上昇の場合の典型的な軌跡Ｄは、座標原点から第１象限Ａ１内を進む。また、動脈遮断の場合の典型的な軌跡Ｅは、座標原点から横軸の負方向へ進んだのち、反転して第１象限Ａ１内に入り、その後、横軸に沿って進み座標原点付近に戻る。また、静脈遮断の場合の典型的な軌跡Ｆは、座標原点から第２象限Ａ２内を進んだのち、反転して座標原点付近に戻る。このように、図２に示されたチャートＴ１は、被測定者の症例毎に特有の軌跡でもって描かれる。
【００２６】
図６は、表示部７に表示されるチャートの別の例を示す。この例では、横軸に第１のパラメータとしてＴＯＩが示され、縦軸に第２のパラメータとしてｎＴＨＩが示されている。始点時刻において或る基準点（ＴＯＩ＝ＴＯＩ0，ｎＴＨＩ＝１）からチャートＴ２の表示が開始されると、チャートＴ２は、時間経過に従ってＴＯＩとｎＴＨＩとの相関の軌跡を描く。この座標軸上においても、図２に示された座標軸と同様に、上記基準点を通る縦軸及び横軸を境とする象限Ａ１〜Ａ４毎に、被測定者の臨床的な状態が特徴付けられる。従って、チャートＴ２もまた、被測定者の症例毎に特有の軌跡でもって描かれる。
【００２７】
再び図１を参照する。記憶部５は、演算部４及び記憶部５、決定部６、表示部７、制御部８と電気的に結合されている。記憶部５は、モニタリング装置１０の記憶装置によって実現されてもよいし。また、ＵＳＢメモリやハードディスクなどの外部記憶装置によって実現されてもよい。記憶部５は、演算部４によって算出された、血中酸素状態に関する第１及び第２のパラメータ、若しくは第１及び第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを、演算部４によって算出される毎に、時系列的に記憶する。すなわち、第１及び第２のパラメータがそれぞれΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂ、ΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂである場合、記憶部５は、これらのパラメータ、若しくはこれらの算出に用いられる複数のパラメータとして例えばΔＯ2Ｈｂ及びΔＨＨｂを記憶する。また、第１及び第２のパラメータがそれぞれＴＯＩ、ｎＴＨＩである場合、記憶部５は、これらのパラメータを記憶する。なお、記憶部５において記憶されるパラメータはこれらに限らず、第１及び第２のパラメータの算出に用いられるものであれば、様々なパラメータが記憶部５に記憶され得る。
【００２８】
決定部６は、演算部４、記憶部５、表示部７、及び制御部８と電気的に結合している。決定部６は、モニタリング装置１０のプロセッサによって実現され得る。決定部６は、血中酸素状態が所定の条件を満たした場合に、第１及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャート（例えば図２，図６を参照）の始点時刻を決定する。始点時刻は、例えば、ＴＯＩが変化し始めた時刻以前に設定され、一実施例ではＴＯＩが変化し始めた時刻に設定される。ここで、ＴＯＩはノイズも含めて定常的に微動しているが、「変化し始めた時刻」とは、具体的には定常的な微動に対して有意に大きい変化を認めた時刻をいう。また、ＴＯＩは“パーセント”で示される値であるため、上記「所定の条件」とは、例えばＴＯＩが定常値（例えば上記「変化し始めた時刻」以前のＴＯＩの平均値）から所定ポイント以上変化することをいう。所定ポイントは、例えば通常の測定状態では５ポイント以上の値である。例えば、定常値のＴＯＩが６０％である時、５ポイント以上変化した場合（つまり、ＴＯＩの値が６５％以上の値になった場合）、決定部６は、ＴＯＩが変化し始めた時刻をチャートの始点時刻として決定する。所定ポイントが５ポイント以上であれば、通常の測定状態におけるＴＯＩの変動によるチャートの表示を避けることができる。決定部６によって始点時刻が決定されると、表示部７は、始点時刻以降のパラメータを記憶部５から読み出して、前述したチャートを表示する。
【００２９】
制御部８は、演算部４、記憶部５、決定部６、及び表示部７と電気的に結合している。制御部８は、演算部４、記憶部５、決定部６、及び表示部７の各動作を制御する。また、制御部８は、光照射部２による光の照射及び受光部３による光の検出を制御する。
【００３０】
図７は、本実施形態のモニタリング装置１０によって実現される、血中酸素状態のモニタリング方法を示すフローチャートである。このモニタリング方法では、まず、演算部４によって算出された第１及び第２のパラメータ、若しくは第１及び第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを、記憶部５において時系列的に記憶する（記憶ステップＳ１）。次に、血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に、第１及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートの始点時刻を決定部６において決定する（決定ステップＳ２）。続いて、記憶ステップＳ１において記憶された始点時刻以降のパラメータを読み出してチャートを表示する（表示ステップＳ３）。
【００３１】
以上に説明した、本実施形態による血中酸素状態のモニタリング装置１０及びモニタリング方法によって得られる効果について説明する。本実施形態のモニタリング装置１０及びモニタリング方法では、血中の酸素状態に関する第１及び第２のパラメータの相関関係の経時変化を示すチャートが、表示部７（表示ステップＳ３）において表示される。このようなチャートは被測定者の現在の状態に応じた形状に描かれるので、被測定者の現在の状態を測定者が視覚的に瞬時に判断することができる。従って、本実施形態のモニタリング装置１０及びモニタリング方法によれば、時間軸に沿った第１及び第２のパラメータそれぞれの経時変化のみを表示する場合と比較して、被測定者が現在どのような状態なのかを、測定者が瞬時に理解し易くすることができる。
【００３２】
また、このようなチャートを表示する際には、チャートの始点時刻（すなわちチャート描写開始時刻）が極めて重要となる。チャートがパラメータの時間的な相対変化を示すので、チャートの始点時刻が異なると、同じ状態であっても異なる形状としてチャートが描かれるおそれがあるからである。そこで、本実施形態のモニタリング装置１０及びモニタリング方法では、第１及び第２のパラメータ、若しくは第１及び第２のパラメータの算出に用いられる複数のパラメータを記憶部５（記憶ステップＳ１）において時系列的に記憶しておき、血中の酸素状態が所定の条件を満たした場合に決定部６（決定ステップＳ２）においてチャートの始点時刻を決定し、始点時刻以降のパラメータを記憶部５から読み出してチャートを表示する。これにより、同じ状態であればほとんど同じ軌跡としてチャートを描くことができるので、被測定者の状態を測定者が正確に理解することができる。
【００３３】
また、本実施形態のように、始点時刻は、ＴＯＩが変化し始めた時刻以前であってもよい。図３に示されたように、様々な症例に対するチャートの軌跡Ａ〜Ｆは、ほぼ必ずＴＯＩの経時変化を伴う。従って、ＴＯＩが変化し始めた時刻以前に始点時刻を設定することにより、被測定者の様々な症例に対応するチャートをより精度良く描くことができる。
【００３４】
また、本実施形態のように、所定の条件は、ＴＯＩが定常値から所定ポイント以上変化することであってもよい。これにより、ＴＯＩの有意の変化を好適なタイミングで検出できるので、被測定者の状態に応じたチャート形状を、被測定者の診断において好ましいタイミングで描くことができる。
【００３５】
また、本実施形態のように、第１及び第２のパラメータがそれぞれΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂ、ΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂであってもよい。或いは、第１及び第２のパラメータがそれぞれＴＯＩ、ｎＴＨＩであってもよい。これらの場合、図２及び図６に示されたように、第1象限Ａ１〜第４象限Ａ４にチャートが移動することが特定の意味を持つ。従って、被測定者の状態を測定者が瞬時に理解し易くすることができる。なお、本実施形態では第２のパラメータとしてｎＴＨＩすなわち規格化されたＴＨＩを例示したが、規格化されていない通常のＴＨＩを第２のパラメータとしてもよい。
【００３６】
（実施例）
上記実施形態の一実施例として、生体の被測定部位を止血帯によって止血し、その後止血帯を外した場合のチャート形状について説明する。図８は、本実施例において測定された、ΔＯ2Ｈｂ及びΔＨＨｂの経時変化を示すグラフである。図８において、横軸は経過時間を示し、縦軸はΔＯ2Ｈｂ及びΔＨＨｂの値を示す。また、グラフＧ１１はΔＯ2Ｈｂを示し、グラフＧ１２はΔＨＨｂを示す。また、図８には、始点時刻Ｐ１、ＴＯＩが変化し始めた時刻Ｐ２、止血帯を外した時刻Ｐ３、ΔＯ2Ｈｂが最大値となった時刻Ｐ４、及びΔＨＨｂが最小値となった時刻Ｐ５が示されている。図９は、図８に対応するチャートＴ１を示す。図９において、横軸はΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂを示し、縦軸はΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂを示す。図中の点Ｐ１〜Ｐ５は、図８の点Ｐ１〜Ｐ５にそれぞれ対応する。
【００３７】
図９を参照すると、チャートＴ１は、始点時刻Ｐ１においては座標原点に位置する。そして、時刻Ｐ２以後、チャートＴ１は第２象限（わずかにうっ血を伴う循環停止領域）をほぼ真っ直ぐ進む。時刻Ｐ３以後、チャートＴ１は反転して第１象限（再灌流）に達する。時刻Ｐ４以後、チャートＴ１は座標原点（すなわち定常状態）付近へ向けて徐々に移動する。このように、本実施例によれば、被測定部位の止血帯を外した前後における状態を、チャートＴ１を参照しながら測定者が瞬時に理解することができる。
【００３８】
（変形例）
図１０は、上記実施形態の一変形例に係るチャートを示す。このチャートＴ３は、第１のパラメータとしてΔＯ2Ｈｂを横軸に表し、第２のパラメータとしてΔＨＨｂを縦軸に表すことにより示される。なお、図中の直線Ｌは、図９に示されたΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂ座標軸を表している。
【００３９】
図１０に示されるように、第１及び第２のパラメータとしてΔＯ2Ｈｂ及びΔＨＨｂをそれぞれ採用してもよい。このような場合であっても、被測定者の現在の状態を測定者が視覚的に瞬時に判断することができる。
【００４０】
本発明による血中酸素状態のモニタリング装置及びモニタリング方法は、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、上記実施形態ではΔＯ2Ｈｂ及びΔＨＨｂ（若しくはＴＯＩ及びｎＴＨＩ）が第１及び第２のパラメータとしてそれぞれ設定されているが、第１及び第２のパラメータの組み合わせとしてはこれら以外にも様々なものが可能である。すなわち、ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、ΔｃＨｂ、ｃＨｂの相対値、ＴＯＩ、ΔＯ2Ｈｂ−ΔＨＨｂ、及びΔＯ2Ｈｂ＋ΔＨＨｂのうち何れか２つを第１及び第２のパラメータとして選択することができる。或いは、時間変化量ではなく絶対量としての酸素化ヘモグロビン濃度（Ｏ2Ｈｂ）及び脱酸素化ヘモグロビン濃度（ＨＨｂ）の加算値及び差分値は、第１及び第２のパラメータとして好適である。
【００４１】
Ｏ2Ｈｂ及びＨＨｂは、例えば時間分解分光（ＴＲＳ）法若しくは位相変調分光（ＰＭＳ）法によって好適に算出される。ＴＲＳ法では、数ピコ秒といった極めて短い時間幅を有するパルス光を生体に照射し、生体表面において検出される光の時間分解波形を超高速光検出器により検出する。そして、その検出光の時間応答特性を、光拡散理論に基づく時間応答特性と合致するようにフィッティングすることにより吸収係数や等価散乱係数の値を求めたのち、最小二乗法に基づく分光分析演算によりＯ2Ｈｂ及びＨＨｂを求める。また、ＰＭＳ法では、１００ＭＨｚ程度の正弦波に変調された光を生体に照射し、生体表面において検出された光の位相変化及び振幅変化からＯ2Ｈｂ及びＨＨｂを算出する。なお、ＴＯＩ及びｎＴＨＩもまた、ＴＲＳ法若しくはＰＭＳ法によって算出可能である。
【００４２】
また、上記実施形態では、チャートの始点時刻を決定する際に血中酸素状態が満たすべき「所定の条件」として、ＴＯＩが所定ポイント以上変化することを例示したが、本発明における「所定の条件」はこれに限られず、ΔＯ2Ｈｂ、ΔＨＨｂ、ΔｃＨｂほか様々なパラメータが所定割合以上に変化することであってもよい。或いは、測定者による操作入力を「所定の条件」としてもよい。
【００４３】
また、モニタリング装置１０の各構成は、ＰＣなどのコンピュータ及び入力装置（キーボードやマウス）、ディスプレイによって実現してもよいし、タブレット端末によって実現してもよい。この場合、コンピュータやタブレット端末に実装されているＣＰＵなどのプロセッサによって、演算部４及び決定部６の機能は実現され得る。また、プローブ９は、モニタリング装置１０と光学的に結合されていてもよい。この場合、モニタリング装置１０が光源及び光検出器を備え、光源から出力された光が光ガイドを介してプローブ９の光照射部２から照射され、生体Ｂ１を伝播した測定光Ｌ１が受光部３に入力され、光ガイドを介してモニタリング装置１０の光検出器にて検出される。
【符号の説明】
【００４４】
１Ａ…測定装置、２…光照射部、３…受光部、４…演算部、５…記憶部、６…決定部、７…表示部、８…制御部、９…プローブ、１０…モニタリング装置、Ａ〜Ｆ…軌跡、Ｂ１…生体、Ｌ１…測定光。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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