FR2476472A1 - CIRCUIT FOR MEASURING CARDIAC PULSATION - Google Patents

CIRCUIT FOR MEASURING CARDIAC PULSATION Download PDF

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FR2476472A1
FR2476472A1 FR8103173A FR8103173A FR2476472A1 FR 2476472 A1 FR2476472 A1 FR 2476472A1 FR 8103173 A FR8103173 A FR 8103173A FR 8103173 A FR8103173 A FR 8103173A FR 2476472 A1 FR2476472 A1 FR 2476472A1
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FR
France
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circuit
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pulse
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Withdrawn
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FR8103173A
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Inventor
Rolf Wilden
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02416Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate using photoplethysmograph signals, e.g. generated by infrared radiation

Abstract

LORS DE LA MESURE DE LA PULSATION CARDIAQUE A L'AIDE D'UNE SOURCE DE LUMIERE ECLAIRANT LE TISSU PARCOURU PAR LE SANG, LA DEFINITION DE CETTE PULSATION CARDIAQUE EST INFLUENCEE NON SEULEMENT PAR DES DIFFERENCES DE TRANSMISSION MAIS EGALEMENT PAR DES ACTIVITES VASOMOTRICES DU SYSTEME DE VAISSEAUX SANGUINS. LE CIRCUIT CONFORME A L'INVENTION COMPORTE UN CIRCUIT DE REGLAGE DE TELLE SORTE QUE LE SIGNAL DE SORTIE DU RECEPTEUR DE LUMIERE 14 MESURANT LE RAYONNEMENT TRANSMIS RESTE CONSTANT, LES DIFFERENCES DE TRANSMISSION ET LES FLUCTUATIONS DE TRANSMISSION ETANT SANS INFLUENCE SUR LA DEFINITION DE LA PULSATION CARDIAQUE, ET COMPENSE EGALEMENT LES ACTIVITES VASOMOTRICES. POUR CE FAIRE, LA VALEUR MOYENNE DE L'AMPLITUDE SUR PLUSIEURS PERIODES D'IMPULSION EST DETERMINEE AU MOYEN D'UN CIRCUIT 16 ET CETTE VALEUR MOYENNE SERT DE VALEUR REELLE POUR LE CIRCUIT DE REGLAGE DONNANT LIEU A LA STABILISATION DU SIGNAL ELECTRIQUE EN FORME D'IMPULSION. CE SIGNAL STABILISE EST FOURNI A UN DISPOSITIF DE DEFINITION DE VALEUR 12, 13. LA VALEUR REELLE CARACTERISANT LES ACTIVITES VASOMOTRICES EST EGALEMENT REPRODUCTIBLE. APPLICATION : EQUIPEMENT DES HOPITAUX.WHEN MEASURING THE HEART RATE WITH A SOURCE OF LIGHT LIGHTING THE BLOOD FLOWING TISSUE, THE DEFINITION OF THIS HEART RATE IS INFLUENCED NOT ONLY BY DIFFERENCES IN TRANSMISSION BUT ALSO BY ACTIVITIES OF THE VASOMOTRIC SYSTEM BLOOD VESSELS. THE CIRCUIT CONFORMING TO THE INVENTION INCLUDES AN ADJUSTMENT CIRCUIT SUCH AS THE OUTPUT SIGNAL OF THE LIGHT RECEIVER 14 MEASURING THE TRANSMITTED RADIATION REMAINS CONSTANT, THE TRANSMISSION DIFFERENCES AND THE TRANSMISSION FLUCTUATIONS BEING WITHOUT INFLUENCE ON THE PULSE DEFINITION. HEART, AND ALSO COMPENSATES VASOMOTOR ACTIVITIES. TO DO THIS, THE AVERAGE VALUE OF THE AMPLITUDE OVER SEVERAL PULSE PERIODS IS DETERMINED BY MEANS OF A CIRCUIT 16 AND THIS AVERAGE VALUE SERVES AS THE ACTUAL VALUE FOR THE CONTROL CIRCUIT GIVING PLACE TO THE STABILIZATION OF THE ELECTRIC SIGNAL IN THE FORM OF D 'IMPULSE. THIS STABILIZED SIGNAL IS PROVIDED TO A VALUE DEFINING DEVICE 12, 13. THE ACTUAL VALUE CHARACTERIZING THE VASOMOTOR ACTIVITIES IS ALSO REPRODUCIBLE. APPLICATION: HOSPITAL EQUIPMENT.

Description

"Circuit pour la mesure de la pulsation cardiaque.""Circuit for measuring heartbeat."

L'invention concerne un circuit pour mesurer la pulsa-  The invention relates to a circuit for measuring the pulse

tion cardiaque d'une personne à l'aide d'une source de lumiè-  a person's heart with a light source.

re commandée, d'un récepteur de lumière fournissant un signal de mesure correspondant à l'atténuation à laquelle donne lieu  of a light receiver providing a measurement signal corresponding to the attenuation at which

l'endroit de mesure, d'un filtre qui, sur la base dudit si-  the place of measurement, of a filter which, on the basis of that

gnal de mesure, isole un signal en forme d'impulsion corres-  measurement signal, isolates a signal in the form of an impulse corresponding to

pondant à la pulsation cardiaque et fourni à un dispositif de définition de valeur, ainsi que d'un régulateur qui, en fonction du signal de mesure, commande la source de lumière  heartbeat and supplied to a value-setting device, and a regulator which, depending on the measurement signal, controls the light source

de façon que la valeur moyenne du signal d'entrée du régula-  so that the average value of the input signal of the regula-

teur reste constante au moins approximativement.  at least approximately constant.

Un tel circuit est connu du document allemand "Offenlegungsschrift" NI 27 27 138. Au cours de la mesure, la  Such a circuit is known from the German document "Offenlegungsschrift" NI 27 27 138. During the measurement, the

lumière de la source lumineuse est commandée par un pli d'é-  The light from the light source is controlled by a fold of

piderme du pavillon de l'oreille, par le sommet d'un doigt ou par quelque chose de ce genre, tandis que le récepteur de lumière mesure le courant lumineux qui se produit de l'autre côté de l'endroit de mesure. Ce courant lumineux comporte, comme modulation d'amplitude, une information au sujet de la variation de la teneur de sang sur l'endroit de mesure, et à l'aide de cette information est définie la pulsation  the epidermis of the auricle of the ear, by the top of a finger or something like that, while the receiver of light measures the luminous current which is produced on the other side of the place of measurement. This luminous current comprises, as amplitude modulation, information about the variation of the blood content on the measurement site, and with the aid of this information is defined the pulsation

cardiaque à l'aide du dispositif de définition de valeur.  heart rate using the value setting device.

Le régulateur fait en sorte que le signal de mesure res-  The controller ensures that the measuring signal

te grandement indépendant des différences individuelles des propriétés optiques de l'épiderme et du tissu (transmission), ce qui facilite notablement la définition de la valeur du  it is largely independent of the individual differences in the optical properties of the epidermis and the tissue (transmission), which significantly facilitates the definition of the value of the

signal de mesure.measurement signal.

Toutefois, également lors de l'emploi de l'appareil con-  However, also when using the device con-

nu, des perturbations sont possibles et entravent la défini-  disturbances are possible and hinder the definition of

tion précise de la valeur du signal de mesure. L'inventeur s'est rendu compte que ces perturbations sont engendrées par  precise measurement value. The inventor realized that these disturbances are caused by

des activités vaso-motrices du système de vaisseaux sanguins.  vaso-motor activities of the blood vessel system.

En conséquence de ces activités, les vaisseaux sanguins se rétrécissent ou s'élargissent ce qui modifie le volume de  As a consequence of these activities, the blood vessels shrink or expand, which changes the volume of

sang transporté et a comme conséquence une variation de modu-  transported blood and results in a variation of

lation du signal de mesure. Ces activités vasomotrices sont:-  the measurement signal. These vasomotor activities are: -

généralement beaucpup plus lentes que la pulsation cardiaque  generally much slower than heartbeat

de la personne examinée.of the person examined.

Or, l'invention a pour but de procurer un circuit qui-  The object of the invention is to provide a circuit which

appartient au genre mentionné dans le préambule et lors de l'emploi duquel les activités vasomotrices survenant lors de  belongs to the genus mentioned in the preamble and in whose use vasomotor activities occurring during

la mesure n'influencent pratiquement pas la précision du ré-  the measure hardly influence the accuracy of the

sultat de mesure obtenu lors de la mesure de la pulsation du pouls. A cet effet, le circuit conforme à l'i&nvention est remarquable en ce qu'il comporte un circuit de réglage devant  Measurement result obtained when measuring the pulse rate. For this purpose, the circuit according to the invention is remarkable in that it comprises a control circuit in front of

stabiliser l'amplitude du signal en forme d'impulsion compa-  stabilize the amplitude of the pulse-like signal

rativement aux fluctuations lentes de la modulation du signal  in response to slow fluctuations in signal modulation

de mesure, et que le signal ainsi stabilisé en ce qui con-  the signal thus stabilized with regard to

cerne son amplitude est fourni au dispositif de définition  its amplitude is provided to the definition device

de valeur.valuable.

Par l'expression "fluctuations lentes", on entend ici  By the term "slow fluctuations" is meant here

des variations dont la fréquence limite supérieure est nota-  variations whose upper limit frequency is

blement inférieure à la pulsation du pouls. Les activités __  lower than the pulse rate. Activities __

vasomotrices résultent comme fluctuatij-ons J.entéS de l'ampli-* -  vasomotrices result as fluctuations in the amplitude of the

tude du signal en forme d'impulsion, et ledit circuit de ré-  pulse-shaped signal, and said feedback circuit

glage supprime notablement ces fluctuations, de sorte que lef dispositif de définition de valeur ne reçoit qu'un signal dont l'amplitude est pratiquement constante et dont il est  This setting substantially eliminates these fluctuations, so that the value-defining device receives only a signal whose amplitude is practically constant and of which it is

facile de définir la valeur.easy to set the value.

Un autre mode de réalisation du circuit conforme à l'invention est remarquable en ce que le circuit de réglage comporte un circuit de valeur moyenne branché à la suite du filtre et fournissant un signal de sortie correspondant à l'amplitude moyenne sur plusieurs périodes du signal en forme  Another embodiment of the circuit according to the invention is remarkable in that the control circuit comprises a circuit of average value connected after the filter and providing an output signal corresponding to the average amplitude over several periods of the signal. in shape

d'impulsion. Dans le cas le plus simple, ce circuit de va-  pulse. In the simplest case, this circuit of

leur moyenne peut être formé par le montage en série compor-  their average can be formed by series

tant une diode, et un condensateur, shunté par une résistan-  both a diode and a capacitor, shunted by a resistor

ce (circuit redresseur). Le signal de sortie qui correspond  this (rectifier circuit). The corresponding output signal

à la valeur moyenne de l'amplitude de signal en forme d'im-  to the average value of the signal amplitude in the form of im-

pulsion sur plusieurs périodes de ce signal, est prélevé aux  several periods of this signal, is taken from

armatures du condensateur qui, en coopération avec la résis-  capacitor frames which, in cooperation with the resistor

tance, a une constante de temps égale à quelques secondes.  tance, has a time constant equal to a few seconds.

Encore un autre mode de réalisation du circuit conforme à l'invention est remarquable en ce qu'entre le filtre et le circuit de valeur moyenne est branché un amplificateur dont l'amplification peut être commandée par le signal de sortie du circuit de valeur moyenne. En fonction du signal de sortie du circuit de valeur moyenne, le coefficient d'amplification dudit amplificateur est commandé de façon à diminuer lorsque le signal de sortie du circuit de valeur moyenne augmente, et  Yet another embodiment of the circuit according to the invention is remarkable in that between the filter and the average value circuit is connected an amplifier whose amplification can be controlled by the output signal of the average value circuit. Depending on the output signal of the average value circuit, the amplification coefficient of said amplifier is controlled to decrease when the output signal of the average value circuit increases, and

inversement.Conversely.

Encore un autre mode de réalisation du circuit conforme à l'invention est remarquable en ce que le signal de  Yet another embodiment of the circuit according to the invention is remarkable in that the signal of

sortie du circuit de valeur moyenne et le signal d'un généra-  output of the average value circuit and the signal of a genera-

teur de valeur de réglage servent ensemble de valeur directi-  setting value are used together to

ve pour le régulateur, et que la valeur directive ainsi for-  ve for the regulator, and that the guideline value thus

mée augmente lorsque ladite valeur moyenne diminue.  increases when said average value decreases.

De cette façon, le régulateur qui rend le signal en for-  In this way, the regulator that makes the signal

me d'impulsion indépendant de la transmission, sert donc également à l'élimination des fluctuations de l'amplitude du  of the transmission, thus also serves to eliminate fluctuations in the amplitude of the

battement de pouls, provoquées par des activités vasomotrices.  pulse, caused by vasomotor activities.

Lorsque, par exemple sur la base d'activités vasomotrices,  When, for example on the basis of vasomotor activities,

l'amplitude dudit signal diminue, l'émission de la source lu-  the amplitude of said signal decreases, the emission of the light source

mineuse est augmentée jusqu'au point o ledit signal présente  is increased to the point where the signal

à nouveau sa valeur'initiale.again its original value.

Un dernier mode de réalisation du circuit conforme  A last embodiment of the compliant circuit

à l'invention est remarquable en ce qu'un autre circuit de dé-  the invention is remarkable in that another circuit for de-

finition de valeur est raccordé à la sortie du circuit de va-  value finish is connected to the output of the circuit of

leur moyenne. A l'aide d'un tel circuit conforme à l'inven-  their average. With the aid of such a circuit according to the invention

tion, on peut donc, en plus de la pulsation cardiaque, repré-  In addition to the heartbeat, it is therefore possible to

senter également un paramètre correspondant à l'état vaso-  also a parameter corresponding to the vaso-

moteur du système de vaisseaux sanguins.  motor of the blood vessel system.

La description suivante, en regard des dessins  The following description, next to the drawings

annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien compren-  annexed, all given by way of example, will make it

dre comment l'invention peut être réalisée.  how can the invention be realized.

La figure 1 montre un circuit dans lequel l'en-  Figure 1 shows a circuit in which the

droit de mesure subit-l'influence d'un faisceau de lumière pulsatoire.  right of measurement undergoes the influence of a pulsating beam of light.

La figure 2 montre un circuit dans lequel l'en-  Figure 2 shows a circuit in which the

droit de mesure subit l'influence d'une lumière dont l'in-  right of measurement is influenced by a light whose

tensité-reste constante.tensity-remains constant.

Un générateur 1 fournit un signal en forme de créneau dont l'amplitude, la fréquence et la largeur sont constantes.  A generator 1 provides a crenellated signal whose amplitude, frequency and width are constant.

Ce signal est fourni à un amplificateur 2 dont l'amplifica-  This signal is supplied to an amplifier 2 whose amplification

tion peut être commandée par la tension sur une entrée de commande 24. A la sortie de l'amplificateur est raccordée une source de lumière dont l'intensité lumineuse est fonction de la tension de sortie de l'amplificateur 2, ladite source  The output of the amplifier is connected to a light source whose light intensity is a function of the output voltage of the amplifier 2.

lumineuse étant par exemple une diode 23 émettant de l'infra-  light, for example a diode 23 emitting infrared light,

rouge. Cette diode 23 ainsi qu'un récepteur de lumière 14, par exemple un photo-transistor, sont placés de façon que  red. This diode 23 and a light receiver 14, for example a phototransistor, are placed so that

lors d'une mesure, ledit phototransistor 14 mesure l'intensi-  during a measurement, said phototransistor 14 measures the intensity

té de la lumière émise par la source 23 et atténuée sur l'en-  light emitted by the source 23 and attenuated on the

droit de mesure (21) par un tissu parcouru par le sang, par  right of measurement (21) by a tissue traversed by the blood, by

exemple le bout d'un doigt ou un lobe d'oreille.  example the tip of a finger or an earlobe.

En présence de l'intensité lumineuse donnée d'avance en  In the presence of the light intensity given in advance in

ce qui concerne la source de lumière 23, le signal de sortie.  Regarding the light source 23, the output signal.

du récepteur de lumière 14 est une mesure de l'atténuation de la lumière passant par l'endroit de mesure. Le signal de sortie du phototransistor 14 également en forme d'impulsion, mais l'amplitude de cette impulsion n'est pas constante mais fluctue en conséquence de la situation sanguine sur l'endroit  The light receiver 14 is a measure of the attenuation of light passing through the measurement location. The output signal of the phototransistor 14 also in the form of a pulse, but the amplitude of this pulse is not constant but fluctuates as a result of the blood situation on the spot

de mesure. Toutefois, cette fluctuation ou modulation est re-  measurement. However, this fluctuation or modulation is

lativement faible. Elle n'atteint qu'environ 1 X. C'est pour-  weakly weak. It reaches only about 1 X. This is why

quoi le circuit récepteur 3 comportant le récepteur de lumiè-  the receiver circuit 3 comprising the light receiver

re 14 doit être conçu de façon à éliminer dans une grande mesure la lumière parasitaire arrivant près du récepteur 14  re 14 must be designed to eliminate to a large extent the parasitic light arriving near the receiver 14

et à empêcher notablement une modulation d'amplitude par dé-  and to significantly prevent amplitude modulation by

placement de point de travail en conséquence de la lumière parasitaire.  work point placement as a result of parasitic light.

Comme cela est le cas également dans le circuit répon-  As is also the case in the response circuit

dant au document allemand NO 27 27 138, déjà cité, l'élimi-  German document 27 27 138, cited above, the elimination of

nation de la lumière parasitaire est pratiquement possible  nation of parasitic light is practically possible

du fait que le signal de l'électrode de sortie du phototran-  since the signal from the output electrode of the phototran-

sistor 14 est fourni au reste du circuit de traitement par l'intermédiaire d'un condensateur qui, sous l'action d'un  sistor 14 is supplied to the rest of the processing circuit via a capacitor which, under the action of a

commutateur enclenché et déclenché dans le rythme des impul-  switched on and off in the rhythm of the impulse

sions de lumière est chargé jusqu'à la valeur-qui correspond à la lumière parasitaire et qui durant les impulsions de lu-  light is loaded up to the value-which corresponds to the parasitic light and which during the pulses of light-

mière (commutateur ouvert) est soustraite de la tension s'i-  (open switch) is subtracted from the voltage

dentifiant au signal de sortie, de sorte que la lumière pa-  signal at the output signal, so that the light

rasitaire est éliminée. La modulation d'amplitude provoquée par la lumière parasitaire peut être maintenue faible du  razor is eliminated. The amplitude modulation caused by the parasitic light can be kept low

fait que le phototransistor fonctionne à tension de collec-  that the phototransistor operates at a voltage of

teur constante du fait que son collecteur est raccordé à l'émetteur d'un transistor dont la base est branchée sur une  constant because its collector is connected to the emitter of a transistor whose base is connected to a

tension constante.constant voltage.

La sortie du circuit récepteur 3 met donc à disposition un signal en forme d'impulsion dont la fréquence correspond à celle du signal qui est fourni par le générateur 1 et dont l'amplitude est en premier lieu fonction de l'atténuation constante sur l'endroit de mesure et seulement en second lieu  The output of the receiver circuit 3 thus makes available a signal in the form of a pulse whose frequency corresponds to that of the signal which is supplied by the generator 1 and whose amplitude is primarily a function of the constant attenuation on the measuring place and only second

de l'état sanguin du tissu. Par l'intermédiaire d'un trans-  of the blood state of the tissue. Through a trans-

formateur d'impédance 4, ledit signal est fourni à un filtre passe-bande 5 dont la fréquence centrale correspond à la  impedance former 4, said signal is supplied to a bandpass filter 5 whose central frequency corresponds to the

fréquence (5 kHz) des impulsions fournies par le générateur 1-  frequency (5 kHz) of the pulses provided by the generator 1-

et dont la largeur de bande est choisie de façon que le fac-  whose bandwidth is chosen in such a way that the

teur de transmission des composantes de bande latérales en-  transmission of sideband components

gendrées par la modulation d'impulsion de sang n'est prati-  blood pressure modulation is not practiced

quement pas inférieur au facteur de transmission pour la fréquence centrale. De ce fait, les fréquences parasitaires situées en dehors de la largeur de bande du signal utile  not less than the transmission factor for the center frequency. As a result, the parasitic frequencies outside the useful signal bandwidth

sont donc éliminées.are therefore eliminated.

A la sortie du filtre 5 est raccordé un amplificateur  At the output of the filter 5 is connected an amplifier

6 dont le coefficient d'amplification est réglable graduel-  6 whose amplification coefficient is gradually adjustable

lement. De ce fait, les très grandes variations de transmis-  LEMENT. As a result, the very large variations in

sion telles que celles-ci se produisent lorsqu'au lieu du lobe d'oreille,le sommet d'un doigt (la transmission peut  such as these occur when instead of the earlobe, the top of a finger (the transmission may

dans ce cas devenir 100 fois moins grande) est soumis à l'in-  in this case becoming 100 times smaller) is subject to

fluence du rayonnement, doivent être compensées en raison de  influence of radiation, must be compensated for

" - '. -2476472"- '. -2476472

6- ce que le seul circuit de réglage niest pas à même d'éliminer de telles variations. Le signal -de sortie de l'amplificateur  6- that the only control circuit is not able to eliminate such variations. The output signal of the amplifier

6 est fourni à un démodulateur d'amplitude 18 dont le compor-  6 is supplied to an amplitude demodulator 18 whose behavior

tement dans le temps correspond à celui d'un filtre passe-  in time corresponds to that of a pass filter.

bas à fréquence limite supérieure égale à environ 100 Hz. Le  low at upper limit frequency equal to approximately 100 Hz.

signal de sortie du démodulateur 18 est formé par une com-  the output signal of the demodulator 18 is formed by a

posante de tension continue qui est proportionnelle à la va-  constant voltage voltage which is proportional to the voltage

leur moyenne de l'amplitude du signal de sortie du circuit  their average of the output signal amplitude of the circuit

récepteur 3, ainsi'que par une composante de tension alterna-  receiver 3, as well as by an alternating voltage component

tive superposée, engendrée par les impulsions de sang.  superimposed, generated by the impulses of blood.

Le signal de sortie du démodulateur 18 est fourni à l'entrée de valeur réelle d'un régulateur-PI 7 et comparé à la valeur de réglage que fornit un générateur 8. A travers un élément de blocage de bande 22 qui isole par filtrage les composantes de signal provenant des impulsions de sang, le signal de sortie dudit régulateur-PI 7 est fourni à l'entrée de commande 24.de l'amplificateur réglable 2. De ce fait, le  The output signal of the demodulator 18 is supplied to the actual value input of a PI controller 7 and compared to the set value that a generator 8 provides. Through a band-locking element 22 which filters out the signal components from the blood pulses, the output signal of said PI-regulator 7 is supplied to the control input 24 of the adjustable amplifier 2. Therefore, the

coefficient d'amplification de cet amplificateur 2-est com--  amplification coefficient of this amplifier 2-is com--

- mandé de façon que dans le cas o le signal de sortie de l'amplificateur 3 augmente, ledit coefficient d'amplification  - mandé so that in the case where the output signal of the amplifier 3 increases, said amplification coefficient

diminue. De cette façon, il devient possible, et cela indé-  decreases. In this way, it becomes possible, and this inde-

pendamment des différences de transmission pour un endroit de  apart from the transmission differences for a place of

mesure déterminé (lobe d'oreille ou sommet de doigt) de ga-  determined measure (earlobe or fingertip) of

rantir, pour la même personne ou pour différentes personnes, une amplitude de signal constante sur la sortie du circuit récepteur 3. En présence d'un signal constant sur l'entrée de valeur de réglage du régulateur-PI 7,-le signal de sortie de cerégulateur 7Oreste encore uniquement proportionnel à la transmission du tissu rayonné. (Si en première instance, l'on néglige la faible modulation à laquelle donne lieu le signal d'impulsion de sang). Ce paramètre de mesure qui est disponible par exemple sur la borne 15, peut être évalué comme information au sujet de la transmission dans le tissu, et être reproduit. De plus, un autre étage d'amplification  for the same person or for different persons, a constant signal amplitude on the output of the receiver circuit 3. In the presence of a constant signal on the value input of the regulator-PI 7, -the output signal 7Oreste still only proportional to the transmission of the radiated fabric. (If in the first instance, we neglect the low modulation that gives rise to the blood pulse signal). This measurement parameter which is available for example on terminal 15, can be evaluated as information about the transmission in the tissue, and reproduced. In addition, another amplification stage

3 peut être branché entre le point 15 et l'instrument de re-  3 can be connected between point 15 and the

production, autre étage dont le coefficient d'amplification production, autre étage dont le coefficient d'amplification peut être modifié graduellement et dans le sens opposé à celui dans lequel varie le coefficient d'amplification de l'étage 6, de sorte que le produit des coefficients d'ampli-_ fication des deux étages d'amplification est constant et que le signal reproduit est indépendant du réglage de l'étage  production, another stage whose production amplification coefficient, another stage whose amplification coefficient can be modified gradually and in the opposite direction to that in which the amplification coefficient of the stage 6 varies, so that the product Amplification coefficients of the two amplification stages are constant and the reproduced signal is independent of the stage setting.

de comparaison 6.comparison 6.

L'élément de blocage de bande 22 branché entre la sortie du régulateur-PI 7 et l'entrée de commande de l'amplificateur réglable 2 a pour tache d'empêcher les composantes de signal en provenance de l'impulsion de sang d'influencer le régla-, ge, car cela aurait comme conséquence qu'également lesdites composantes de signal seraient éliminées dans une mesure  The band-locking element 22 connected between the output of the PI-regulator 7 and the control input of the adjustable amplifier 2 has the task of preventing the signal components coming from the blood pulse from influencing the setting, as this would also mean that the said signal components would be eliminated to a certain extent.

plus ou moins grande.more or less big.

Par l'intermédiaire d'un filtre passe-bande 9a qui ne laisse passer que les composantes de fréquence (0,5 Hz à Hz) caractéristiques pour l'impulsion de sang, le signal  Through a band-pass filter 9a which only passes the characteristic frequency components (0.5 Hz to Hz) for the pulse of blood, the signal

de sortie du régulateur-PI 7 est fourni à un étage.-aipliúi-  output of the PI-regulator 7 is provided on one floor.

cation 9 dont le coefficient d'amplification peut être com-  cation 9 whose amplification coefficient can be

mandé par la tension sur l'entrée de commande 91. La sortie 16 du circuit d'amplification est donc le siège du signal en forme d'impulsion, c'est-àdire un signal dont l'allure correspond à l'état sanguin sur l'endroit de mesure et, partant, aux pulsations de sang ou pulsations cardiaques de la personne examinée. Par un commutateur de valeur de seuil raccordé à la sortie 16 de l'étage amplificateur 9, ledit signal peut être numérisé et amené en synchronisme avec la  The output 16 of the amplification circuit is therefore the seat of the signal in the form of a pulse, that is to say a signal whose gait corresponds to the state of the blood on. the place of measurement and hence the pulsations of blood or heartbeats of the person examined. By a threshold value switch connected to the output 16 of the amplifier stage 9, said signal can be digitized and brought in synchronism with the

fréquence d'impulsion. Dans un circuit de comptage, de cal-  pulse frequency. In a counting circuit, cal-

cul et de reproduction 13, la fréquence des impulsions car-  and reproduction 13, the frequency of the car-

diaques peut être fournie en pulsations à la minute.  diaques can be provided in pulsations per minute.

Comme déjà précisé, des activités vasomotrices sont ca-  As already mentioned, vasomotor activities are

pables d'influencer l'amplitude du signal en forme d'impul-  to influence the amplitude of the impulse signal.

sion ce qui peut avoir des effets défavorables sur la pré-  which may have adverse effects on the pre-

cision de la définition de valeur. L'influence que les ac-  definition of value. The influence that

tivités vasomotrices exercent sur l'amplitude dudit signal  Vasomotor tensions exert on the amplitude of the signal

peut être éliminée grandement par un circuit de réglage com-  can be largely eliminated by a com-

Dortant entre autres-un circuit de valeur moyenne 10. Ce circuit fournit un signal correspondant à la valeur moyenne  Dortant among others-a circuit of average value 10. This circuit provides a signal corresponding to the average value

des amplitudes sur plusieurs périodes d'impulsion (c'est-à-  amplitudes over several impulse periods (i.e.

dire sur plusieurs secondes).say over several seconds).

Dans le cas le plus simple, ce circuit 10 peut comporter une diode raccordée à la sortie de l'étage amplificateur 9,  In the simplest case, this circuit 10 may comprise a diode connected to the output of the amplifier stage 9,

l'autre borne de la diode étant à la masse à travers un con-  the other terminal of the diode being grounded through a

densateur shunté par une résistance dont la valeur ohmique est telle qu'il en résulte une constante de temps égale à quelques secondes. La tension aux armatures du condensateur correspond donc à la valeur moyenne de l'amplitude du signal  denser shunted by a resistor whose ohmic value is such that it results in a time constant equal to a few seconds. The voltage at the plates of the capacitor corresponds to the mean value of the amplitude of the signal

de forme d'impulsion. Cette tension-valeur moyenne est four-  of pulse shape. This average voltage-value is

nie à un transformateur d'impédance 11 dont la sortie-17 met  denies an impedance transformer 11 whose output-17 puts

donc à disposition un signal constituant une mesure des acti-  therefore available a signal constituting a measure of

vités vasomotrices du système de vaisseaux sanguins. A travers  vasomotor diseases of the blood vessel system. Through

la liaison 19, ce signal peut être fourni en supplément au si-  the link 19, this signal can be supplied in addition to the

gnal fourni par le générateur de valeur de réglage 8 et dispo-  generated by the control value generator 8 and

nible sur l'entrée de valeur de réglage du régulateur-PI 7, cette opération ayant lieu notamment de façon que la valeur de réglage diminue lorsque l'amplitude du signal en forme  This is done in such a way that the setting value decreases when the signal amplitude in the form of the PI-regulator 7 is adjusted.

d'impulsion augmente.of impulse increases.

Bien que cette solution ne nécessite pas l'emploi d'un régulateur supplémentaire, elle a toutefois l'inconvénient qu'également la composante de tension continue du signal de  Although this solution does not require the use of an additional regulator, it nevertheless has the disadvantage that also the DC voltage component of the signal of

sortie du régulateur PI-7 est fonction des activités vaso-  PI-7 regulator output is a function of the vaso-

motrices, de sorte que le signal sur le point 15 n'est pas une mesure pour la transmission. Il est possible d'éviter  motor, so that the signal on point 15 is not a measure for transmission. It is possible to avoid

cet inconvénient lorsque le signal de sortie du transforma-  this disadvantage when the output signal of the transforma-

teur d'impédance 11 n'est pas fourni au régulateur PI. 7 à travers la liaison 19 mais est fourni, à travers la liaison 20, à l'entrée de commande 91 de l'étage amplificateur 9 à coefficient d'amplification réglable, et cela notamment  Impedance transmitter 11 is not supplied to the PI regulator. 7 through the link 19 but is provided, through the link 20, to the control input 91 of the amplifier stage 9 with an adjustable amplification coefficient, and this in particular

de façon que le coefficient d'amplification de l'étage am-  so that the amplification coefficient of the am-

plificateur 9 diminue lorsque l'amplitude du signal en forme d'impulsion augmente, et inversement. Dans les deux cas, le  9 decreases as the amplitude of the pulse-shaped signal increases, and vice versa. In both cases, the

signal sur la sortie 16 de l'étage amplificateur 9 est in-  signal on the output 16 of the amplifier stage 9 is in-

dépendant. dans une grande mesure des activités vasomotrices.  dependent. to a great extent vasomotor activities.

C'est pourquoi le circuit permet de définir le signal en  This is why the circuit makes it possible to define the signal in

forme d'impulsion et la valeur précise de celui-ci indépen-  form of impulse and the precise value of it inde-

damment des différences dans la transmission et des fluctua-  differences in transmission and fluctuations

tions dans les activités vasomotrices. De plus, à côté du signal en forme d'impulsion et sa fréquence, il est possible également de définir, par voie de mesure, la transmission dans l'endroit de mesure ainsi les activités vasomotrices  in vasomotor activities. Moreover, besides the pulse-shaped signal and its frequency, it is also possible to define, by measurement, the transmission in the measuring place and the vasomotor activities.

(signaux sur les bornes 15 et 17).(signals on terminals 15 and 17).

Par l'emploi d'une lumière émise sous forme d'impulsion,  By the use of a light emitted in the form of an impulse,

le fonctionnement du circuit est très indépendant de la lu-  the operation of the circuit is very independent of

mière en provenance de l'entourage de l'endroit de mesure.  from the surroundings of the measurement area.

Dans le cas o l'endroit de mesure peut être protégé dans une mesure suffisante par rapport à la lumière de l'environnement  In the case where the measuring point can be protected to a sufficient extent in relation to the light of the environment

il est toutefois possible d'omettre l'engendrement d'impul-  however, it is possible to omit the generation of impulse

sions de lumière et d'utiliser, au lieu de ces impulsions, un faisceau de lumière à intensité constante. Cela simplifie  and instead of these pulses, use a beam of light of constant intensity. It simplifies

fortement le circuit comme le montre la figure 2 représen-  the circuit as shown in Figure 2 represents

tant un tel circuit, les parties correspondantes des figures  such a circuit, the corresponding parts of the figures

l et 2 étant indiquées par les mêmes références.  1 and 2 being indicated by the same references.

On constate que dans ce cas, le générateur d'impulsion  It is found that in this case, the pulse generator

1 peut être omis, et qu'au lieu de l'amplificateur à coeffi-  1 can be omitted, and instead of the coeffi-

cient d'amplification réglable, il est possible d'utiliser  of adjustable amplification, it is possible to use

un simple amplificateur de tension continue à la sortie du-  a simple continuous voltage amplifier at the output of-

quel est raccordée la source de lumière. L'emploi d'un fil-  which is connected the light source. The use of a

tre passe-bande 5 n'est plus nécessaire, étant donné que  bandpass 5 is no longer necessary, since

lors de l'emploi d'un faisceau lumineux à amplitude constan-  when a light beam of constant amplitude is used

te sur l'endroit de mesure, la formation de signaux de bande  te on the place of measurement, the formation of band signals

latérale est impossible. Il va de soi qu'également l'em-  lateral is impossible. It goes without saying that

ploi d'un démodulateur peut être omis. Le filtre passe-  use of a demodulator may be omitted. The filter passes

bande 9a isole par filtrage le signal en forme d'impulsion  band 9a filters out the pulse-shaped signal

uniquement sur la base du signal de sortie du régulateur-  only on the basis of the output signal of the regulator-

PI 7. Le signal de sortie de l'élément de blocage de bande 22 fait alors office de signal d'entrée de l'amplificateur  PI 7. The output signal of the band-locking element 22 then serves as the input signal of the amplifier

de tension continue 2.DC voltage 2.

Claims (5)

REVEND:ICATIONSRESELLS: ications 1.- Circuit pour mesurer la pulsation cardiaque d'une personne à l'aide d'une source de lumière commandée, d'un  1.- Circuit for measuring the heartbeat of a person using a controlled light source, a récepteur de lumière fournissant un signal de mesure cor-  light receiver providing a measurement signal cor- respondant à l'atténuation à laquelle donne lieu l'endroit  responding to the mitigation of the location de mesure, d'un filtre qui, sur la base dudit signal de me-  of a filter which, on the basis of said signal of measurement, sure, isole un signal en forme d'impulsion correspondant à  sure, isolates a pulse-shaped signal corresponding to la pulsation cardiaque et fourni à un dispositif de défini-  the heartbeat and provided to a device for defining tion de valeur, ainsi que d'un régulateur qui, en fonction du signal de mesure, commande la source de lumière de façon que la valeur moyenne du signal d'entrée du régulateur reste constante au moins approximativement, caractérisé en ce que  value, as well as a regulator which, depending on the measurement signal, controls the light source so that the average value of the input signal of the regulator remains constant at least approximately, characterized in that ce circuit comporte un circuit de réglage (9, 10, 11, 20)-  this circuit comprises an adjustment circuit (9, 10, 11, 20) - devant stabiliser l'amplitude du signal en forme d'impulsion comparativement aux fluctuations lentes de la modulation du signal de mesure, et que le signal ainsi stabilité en ce  to stabilize the amplitude of the pulse signal compared to the slow fluctuations of the modulation of the measurement signal, and that the signal and stability in this qui concerne son amplitude est fourni au dispositif de défi-  amplitude is provided to the definition device. nition de valeur (12, 13).nition of value (12, 13). 2.- Circuit selon la revendication 1, caractérisé en -ce que le circuit de réglage comporte un circuit de valeur  2. Circuit according to claim 1, characterized in that the control circuit comprises a circuit of value moyenne (10) branché à la suite du filtre (9a) et fournis-  medium (10) connected after the filter (9a) and supplied sant un signal de sortie correspondant à l'amplitude moyenne  an output signal corresponding to the average amplitude sur plusieurs périodes du signal en forme d'impulsion.  over several periods of the signal in the form of a pulse. 3.- Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'entre le filtre (9a) et le circuit de valeur moyenne (10) est branché un amplificateur (9) dont l'amplification  3. Circuit according to claim 2, characterized in that between the filter (9a) and the average value circuit (10) is connected an amplifier (9) whose amplification peut être commandée par le signal de sortie du circui-t de.  can be controlled by the output signal from the circui-t. valeur moyenne.average value. 4.- Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal de sortie du circuit de valeur moyenne (10)  4. Circuit according to Claim 2, characterized in that the output signal of the average value circuit (10) et le signal d'un générateur de valeur de réglage (8) ser-  and the signal of a setting value generator (8) serves vent ensemble de valeur directive pour le régulateur (7), et que la valeur directive ainsi formée augmente lorsque  wind direction value set for the regulator (7), and that the guideline value thus formed increases when ladite valeur moyenne diminue.said average value decreases. 5.- Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un autre circuit de définition de valeur est raccordé  5. Circuit according to claim 2, characterized in that another value definition circuit is connected. à la sortie du circuit de valeur moyenne (10).  at the output of the average value circuit (10).
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