DD149157A1

DD149157A1 - APPARATUS FOR THE AUTOMATIC DETERMINATION OF THE OXYGEN CARRIER OF THE BLOOD IN VIVO

Info

Publication number: DD149157A1
Application number: DD21924680A
Authority: DD
Inventors: Peter Bukna; Ferenc Meszaros; Ferenc Nagy; Ferenc Toth
Original assignee: Medicor Muevek
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1980-02-25
Publication date: 1981-07-01

Abstract

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer leicht bedienbaren, den zu untersuchenden Patienten (Saeugling) koerperlich nicht belastenden, genau messenden Vorrichtung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine am Ohr anbringbare, fotometrisch durch Transmission messende Vorrichtung so aufzubauen, dasz sich eine gute Meszgenauigkeit ergibt. Erfindungsgemaesz ist am Ohrabfuehler mit Lichtquellengehaeuse 2 und Lichtfuehlergehaeuse 1 eine Druckkammer 4 aus elastischem Material angeordnet, an der eine Eingriffseinheit B liegt, die mit einer Steuerschaltung V1 und einer Arithmetikschaltung H verbunden ist. Mit der Erfindung werden Messungen ermoeglicht, die von dem jeweiligen Ohrgewebe unabhaengig sind.The aim of the invention is to provide an easy to use, the patient to be examined (suckling) not physically burdening, accurately measuring device. The object of the invention is to construct a device which can be attached to the ear and measured by photometry by transmission so that a good measuring accuracy results. According to the invention, a pressure chamber 4 made of elastic material is disposed on the ear follower with the light source housing 2 and the light guide housing 1, on which an engagement unit B is connected, which is connected to a control circuit V1 and an arithmetic circuit H. With the invention measurements are made that are independent of the respective ear tissue.

Description

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•Λ-• Λ-

Vorrichtung zur automatischen Bestimmung der Sauerstoff-Sättigung von Blut in vivoDevice for automatic determination of oxygen saturation of blood in vivo

foiwcndungsgeba'et. der Erfindung: foiwcn dungsgeba ' et . the invention:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Bestimmung der Sauerstoffsättigung von Blut in vivo.The invention relates to a device for automatically determining the oxygen saturation of blood in vivo.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:. Characteristic of the known technical solutions:

Es ist bekannt, daß der Wert der SauerstoffSättigung des Blutes sowohl bei Erwachsenen als auch bei Säuglingen für diagnostische Zwecke ein wichtiges Merkmal darstellt. Die Bestimmung der SauerstoffSättigung kann sowohl in vitro als auch in vivo durchgeführt v/erden, wobei das Blut entweder unmittelbar geprüft und gemessen oder mit Hilfe eines an der Körperoberfläche angelegten Fühlers gemessen wird. Beide Verfahren gehören zur sogenannten klinischen Oxymetrie, wie die allgemeine Bezeichnung für dieIt is known that the value of oxygen saturation of the blood is an important feature in both adults and infants for diagnostic purposes. Determination of oxygen saturation may be carried out both in vitro and in vivo, with the blood either being directly tested and measured or measured by means of a sensor applied to the body surface. Both procedures belong to the so-called clinical Oxymetrie, like the general designation for the

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photometrische Untersuchung der SauerstoffSättigung des Blutes lautet. Zu diesem Gebiet gehören auch die sogenannten Farbendilutionsuntersuchungen, die zur Bestimmung der Parameter des Kreislaufes dienen.photometric examination of the oxygen saturation of the blood is. This area also includes the so-called color dilution studies, which serve to determine the parameters of the circulation.

Eine Messung "in vitro" liefert einen genaueren V/ert. Ihr Nachteil besteht jedoch darin, daß die Abnahme des für die Messung benötigten arteriellen Blutes, insbesondere bei Säuglingen, eine starke Belastung des Körpers darstellt, und eine sorgfältige Vorbereitung erfordert, wobei eine kontinuierliche Beobachtung des gemessenen Blutparameters nicht möglich ist.A measurement "in vitro" provides a more accurate value. Their disadvantage, however, is that the decrease in the required for the measurement of arterial blood, especially in infants, a heavy burden on the body, and requires careful preparation, with a continuous observation of the measured blood parameter is not possible.

Aus diesem Grunde wurde bereits versucht, eine die Genauigkeit des in vitro messenden Meßgerätes annähernd erreichende !Vorrichtung zu entwickeln,die es ermöglicht, bei minimalem Bedienungsaufv/and eine kontinuierliche Überwachung des gemessenen Parameters vorzunehmen. Es wurden mehrere in der Praxis gut bewährte Vorrichtungen entwickelt. Ein gemeinsames Merkmal dieser Vorrichtungen besteht darin, daß sie einen fotometrischon, auf das Ohr auflegbaren, durch Transmission messenden Abfühler aufweisen. Das Ohr iöt nämlich besonders gut zur Durchführung von oxymetrißchen Messungen geeignet, weil es eine, seine organische Bedürfnisse überschreitende Blutmenge enthält und ist außerdem anatomisch zu diesem Zwecke am besten ausgebildet.For this reason, an attempt has already been made to develop a device which approximately achieves the accuracy of the in vitro measuring instrument, which makes it possible to carry out continuous monitoring of the measured parameter with minimal operating effort. Several well-proven devices have been developed. A common feature of these devices is that they have a photometric, on the ear auflegbaren, by transmission-measuring sensor. The ear is particularly well-suited for performing oxymetric measurements because it contains a quantity of blood exceeding its organic requirements, and is also best anatomically designed for this purpose.

Bei den bekannten Vorrichtungen sind zwei Varianten zu unterscheiden, die sich in dem Prinzip von einander unterscheiden nach dem Einwirken des für die Messung als Störfaktor geltenden Ohrgewebes eliminiert wird.In the known devices, two variants are to be distinguished, which differ in the principle of each other after the action of applicable for the measurement as interfering ear tissue is eliminated.

Bei der einen Variante wird nach den klassischen Vorschriften der photometrischen Meßtechnik verfahren. Eine prinzipielle Ausbildung des Ohrabfühlers ist in Fig. 1 darge-In one variant, the method of the photometric measurement technique is used according to the classical regulations. A basic embodiment of the ear sensor is shown in FIG. 1.

stellt. Das Blut kann aus dem °hrgewebe mit Hilfe eines Lichtquellengehäuses 2, das axial durch eine Spindel 3 bewegbar ist, ausgepreßt werden, wobei das Lichtquellengehäuse 2 mit einem ein lichtabführendes Organ enthaltendem Gehäuse 1 das Ohrgewebe umgibt. Das blutlose Ohrgewebe dient zur Darstellung des Referenz-Zustande⁴. In diesem Zustand wird im Fall de3 mit Blut gefüllten Ohrgewebes das Ausgangssignal gemessen. Aus dem Ausgangssignal kann mittels einer aufarbeitenden Einheit die Sauerstoffsättigung des Blutes bzw. die jeweilige Konzentration der in das Blut eingetragenen Farbe bestimmt werden. Dieses Meßverfahren weist aber, infolge der manuellen Einstellung, zwei Fehlerquellen auf, da man weder den Grad der Zusammenpressung des Ohrgewebes noch den Grad der Lockerung des Lichtquellengehäuses Z bestimmen kann, und zwar deshalb, wie die Erfahrung lehrt, weil e3 bei einer in vivo Messung zweckdienlicher ist, anstatt paralleler Lichtbündel das zu messende Muster mit gestreutem Licht zu durchleuchten.provides. The blood can be squeezed out of the stroma tissue by means of a light source housing 2, which can be moved axially by a spindle 3, wherein the light source housing 2 surrounds the ear tissue with a housing 1 containing a light-emitting organ. The bloodless ear tissue serves to represent the reference state ⁴ . In this state, in the case of blood tissue filled with ear tissue, the output signal is measured. From the output signal, the oxygen saturation of the blood or the respective concentration of the color introduced into the blood can be determined by means of a processing unit. However, as a result of manual adjustment, this method of measurement has two sources of error since neither the degree of ear tissue compression nor the degree of relaxation of the light source housing Z can be determined, as experience teaches, because e3 is measured in vivo It is more expedient to illuminate the pattern to be measured with scattered light instead of parallel light bundles.

Bei der anderen Variante der oxyrnetrisehen Ließvorrichtungen (beispielsweise bei einer Vorrichtung der Firma Hewlett-Packard), können die Backen eines Abfühlers nicht bewegt werden. Auch ist es nicht erforderlich, das Ohr zusammenzupressen. Mit Hilfe dieses Gerätes kann die Messung auf acht Wellenlängen durchgeführt werden. Der Wert der Sauerstoffsättigung wird von den Signalen der einzelnen I.Ießkanäle nach einem empirischen Zusammenhang bestimmt. Der Zusammenhang bzw. die darin enthaltene Konstante werden durch Auswertung von an einigen hundert Untersuchungspersonen durchgeführten Messungen bestimmt. Der Nachteil dieser Methode liegt auf der Hand. DaB menschliche Organ, je nach den einzelnen Typen, ist sehr unterschiedlich aufgebaut, so daß infolge dieser Unterschiede der empirische Zusammenhang nicht von allgemeiner Gültigkeit ist. Außerdem wirkt sich die Streuung der Parameter der einzelnen zur Verfügung ,stehenden optischen und optoelektronischen MeßgeräteIn the other variant of the oxyrnetrisehen Ließvorrichtungen (for example, in a device from Hewlett-Packard), the jaws of a sensor can not be moved. Also, it is not necessary to compress the ear. With the help of this device, the measurement can be carried out on eight wavelengths. The value of the oxygen saturation is determined by the signals of the individual I.It channels according to an empirical relationship. The relationship or the constant contained therein are determined by evaluating measurements made on a few hundred subjects. The disadvantage of this method is obvious. The human organ, depending on the individual types, is structured very differently, so that as a result of these differences the empirical connection is not of general validity. In addition, the scattering of the parameters of the individual available, stationary optical and optoelectronic measuring instruments has an effect

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aus. Eine geeignete Auswahl der Geräte erhöht andererseits die Herstellungskosten der Vorrichtung.out. On the other hand, a suitable choice of devices increases the manufacturing cost of the device.

Object of the invention:

Mit der Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Geräte beseitigt werden.With the invention, the disadvantages of the known devices are to be eliminated.

Darlegung de3 Y/esens der Erfindung: Presentation of the invention of the invention:

Die Erfindung betrifft eine nach dem Prinzip der klassischen Fotometrie arbeitende Vorrichtung, mit der gut defi« nierte Meßverhältnisse geschaffen werden können und zwar durch ein Zusammenpressen des 0hre3, bzw. durch ein Lockern der Preßbacken, wobei man die individuellen Nachteile eliminieren kann. Ein großer Vorteil liegt darin, daß das Gerät unter einem verhältnismäßig niedrigen Kostenaufwand hergestellt v/erden kann.The invention relates to a working on the principle of classical photometry device, with the well-defined measuring conditions can be created by pressing the 0hre3, or by loosening the cheek plates, where you can eliminate the individual disadvantages. A big advantage is that the device can be manufactured at a relatively low cost.

Die Vorrichtung ist derart aufgebaut, daß in einem Abfühler,der am Ohr festgeklemmt wird, eine Lichtquelle oder ein Iichtabfühlende3 Organ vorgesehen ist, das eine elastische Luftkammer umfaßt. An die Luftkammer ist der Ausgang einer Eingriffseinheit angeschlossen, wobei der Eingang der letzteren mit einem Ausgang einer Steuereinheit verbunden ist. Der andere Ausgang der Steuereinheit liegt an dem einen Eingang einer Arithmetikschaltung. Die Ausgänge des Ohrabfühlers sind mit den v/eiteren Eingängen der Arithmetikschaltung verbunden.The device is constructed such that in a sensor which is clamped to the ear, there is provided a light source or a light-sensing element 3 comprising an elastic air chamber. To the air chamber, the output of an engaging unit is connected, wherein the input of the latter is connected to an output of a control unit. The other output of the control unit is located at the one input of an arithmetic circuit. The outputs of the ear sensor are connected to the other inputs of the arithmetic circuit.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist am Gehäuse der Lichtquelle oder des lichtabfühlenden Organs eine Schraubenspindel angebracht, mit der eine axiale Bewegung des Gehäuses ermöglicht wird. Dies kann auch mit Hilfe eines Schneckengetriebes und eines Motors erfolgen.In an advantageous embodiment of the invention, a screw spindle is mounted on the housing of the light source or the light-sensing member, with which an axial movement of the housing is made possible. This can also be done with the help of a worm gear and a motor.

Die Vorrichtung kann weiterhin derart ausgebildet werden, daß an irgendeinem Kanalausgang des Ohrabfühlers der Eingang einer Analysierschaltung 'an deren Ausgang der Eingang der Steuereinheit angeschlossen ist.The device can also be designed in such a way that the input of an analyzing circuit at the output of which the input of the control unit is connected at any channel output of the ear sensor.

Ein Ausgang der Steuereinheit ist mit dem Eingang der Arithmetikschaltung, ein anderer Ausgang mit einem Anzeigegerät verbunden.One output of the control unit is connected to the input of the arithmetic circuit, another output to a display device.

Entsprechend einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß mit einem beliebigen Kanalausgang des Ohrabfühlers der Eingang der Analysierschaltung verbunden ist, während an den Ausgang der Analysierschaltung der Eingang der Steuereinheit und an den dritten Eingang der Steuereinheit das Anzeigegerät angeschlossen ist.According to a further embodiment, the device is designed so that the input of the analyzing circuit is connected to any channel output of the ear sensor, while the input of the control unit is connected to the output of the analyzing circuit and the display unit is connected to the third input of the control unit.

EXAMPLES

Das Wesen der Erfindung wird anhand von Ausführungsbeiepielen nachfolgend näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The essence of the invention will be explained in more detail below with reference to Ausführungsbeiepielen. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: einen herkömmlichen Ohrabfühler, Pig. 2: eiiien erfindungsgemäßen Ohrabfühler,Fig. 1: a conventional ear sensor, Pig. 2: egg ear probes according to the invention,

Pig. 3: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ohrabfühlers,Pig. 3: another embodiment of an ear sensor according to the invention,

Pig. 4: ein drittes Ausführungsbeispiel,Pig. 4: a third embodiment,

Pig. 5: das Schema der die automatische Messung durchführenden Schaltungsanordnung,Pig. Fig. 5: the scheme of the automatic measurement performing circuitry,

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Pig. 6: Diagramme zur Veranschaulichung der optischen Densitätsänderung, die auftritt, wenn nach dem Zucammendrücken des Ohres und dem Aufheben des Druckes das Blut allmählich zurückströmt,Pig. 6 are graphs showing the optical density change that occurs when the blood gradually flows back after the ear is compressed and the pressure is released;

Pig· 7, je ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen 8 und 3: Schaltungsanordnung, die in die Vorrichtung eingebaut ist.Pig. 7, each an embodiment of the inventive 8 and 3: circuit arrangement, which is installed in the device.

Der Aufbau und die Punktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung v/erden anhand des Ohrabfühlers E2 (Pig. 2) und des Schaltbildes (Pig. 5) erläutert.The construction and the puncture of the device according to the invention are explained on the basis of the ear sensor E2 (Pig. 2) and the circuit diagram (Pig.

Der Pühler.E2 weicht insofern von einem herkömmlichen Ohrabfühler ab, als am Lichtquellengehäuse 2 eine zweckmäßig: aus elastischem Material bestehende, mit Rippen versehene und an eine Eingriffseinheit 8 angeschlossene Luftkammer 4 angeordnet ist. Y/enn eine Messung vorgenommen werden soll, v/ird durch die Steuereinheit V1, die im gegebenen PalIc eine pneumatische Einheit ist, die Eingriffseinheit B veranlaßt, die Luftkammer 4 unter Druck zu setzen. Unter der Einwirkung des Druckes bewegt sich das Lichtquellengehäuse 2 axial und preßt das Blut aus dem Ohre heraus. Nachfolgend werden, durch den Befehl der Steuereinheit V1, mittels der Arithmetikschaltung H die Ausgangsseichen der I.Ießkanäle des Ohrabfühlers E2 abgefühlt, und die so erhaltenen Muster-Signale werden für die V/eiterverarbeitung in der Arithmetikschaltung H gespeichert. Sodann hört der Druck der Luftkammer 4, unter Einwirkung des Eingriffsorgans B, auf.The Pühler.E2 differs from a conventional ear sensor insofar as the light source housing 2 is a suitably: consisting of elastic material, provided with ribs and connected to an engaging unit 8 air chamber 4 is arranged. If a measurement is to be taken, the intervention unit B is caused by the control unit V1, which is a pneumatic unit in the given range, to pressurize the air chamber 4. Under the action of the pressure, the light source housing 2 moves axially, forcing the blood out of the ear. Subsequently, by the command of the control unit V1, by means of the arithmetic circuit H, the output earths of the I.It channels of the ear sensor E2 are sensed, and the thus obtained pattern signals are stored for the preprocessing in the arithmetic circuit H. Then stops the pressure of the air chamber 4, under the action of the engagement member B on.

Die Sauerstoffsättigung bzw. die Konzentration der im Blut enthaltenen Parbe werden durch die Arithmetikschaltung H aus den die optische Densität des zusammengedrückten Ohrgewebes charakterisierenden, gespeicherten Signalen und aus den das Blut enthaltende Ohrgewebe charakterisierenden Signalen - bestimmt. Im Fall eines voreingestelltenThe oxygen saturation or the concentration of the Parbe contained in the blood are determined by the arithmetic circuit H from the signals characterizing the optical density of the compressed ear tissue and from the signals characterizing the blood-containing ear tissue. In the case of a preset

Luftdruckes bleibt das Maß der Zusammenpressung dea Ohrgewebes stets konstant. Die Genauigkeit und die Reproduzierfähigkeit der Vorrichtung'v/erden somit bedeutend verbessert.Air pressure, the degree of compression dea ear tissue remains constant. The accuracy and reproducibility of the device are thus significantly improved.

Der Ohrabfühler Ej| nach F'.I.g, 3 v/eicht von dem vorher beschriebenen Fühler E2 darin ab, daß das Gehäuse 1 des lichtabf;ühlenden Organs mittels der Schraubspindel 3 axial bewegbar ist, damit die optimalen Meßbedingungen auch bei Ohrgeweben mit voneinander abweichender Dicke gesichert werden.The ear sensor Ej | According to F'.I.g, 3 v / sicht from the previously described probe E2 in that the housing 1 of the lichtabf; ühlenden organ by means of the screw 3 is axially movable, so that the optimal measuring conditions are also secured in ear fabrics with differing thickness.

Ein weiterer Ohrabfühler ist in Fig. 4 dargestellt. Die axiale Bewegung des Lichtquellengehäuses 2 erfolgt hierbei mit Hilfe- eines Motors 5 und eines Schneckengetriebes 6. Das Einstellen des Grades der Zusammenpressung des Ohrgewebes kann z.B. durch eine Herabsetzung des Speisestromes des Motors, durch eine mechanische Lösung oder dgl. gelöst werden. Die konkrete Ausbildung dieses Mechanismus ist nicht Gegenstand der Erfindung. Das Eingriffsorgan 3 wird in diesem Falle grundsätzlich aus elektrischen Mitteln aufgebaut. Die bisher beschriebenen (Fig. 1 bis 5) Lösungen sind geeignet, die Meßgenauigkeit, bzw. die Reproduzierbarkeit aufgrund einer gleichmäßigen Zusammenpressung des Ohrgewebes zu erhöhen. Eine andere Möglichkeit hierfür besteht darin, den Ohrabfühler offen zu lassen, unter der Voraussetzung, daß v/ährend des Meßverfahrens die Lücke zwischen der Oberfläche, des Ohres und der Stirnfläche des Lichtquellengohäuses 2 bzw, des Gehäuses des lichtabfühlenden Organs 1 genau definiert v/erden kann.Another ear sensor is shown in FIG. 4. The axial movement of the light source housing 2 in this case takes place with the aid of a motor 5 and a worm gear 6. The setting of the degree of compression of the ear tissue can e.g. be solved by a reduction of the supply current of the motor, by a mechanical solution or the like. The concrete design of this mechanism is not the subject of the invention. The engagement member 3 is basically constructed in this case of electrical means. The solutions described so far (FIGS. 1 to 5) are suitable for increasing the measuring accuracy or the reproducibility due to a uniform compression of the ear tissue. Another possibility for this is to leave the ear sensor open, provided that the gap between the surface, the ear and the end face of the light source housing 2 or the housing of the light-sensing element 1 is precisely defined during the measuring process can.

Zu diesem Zwecke soll anhand der Fig. 6 die optische Denßitatsanderung "d", die nach dem Aufhören dem Zusammenpressen des Ohrgewebes auftritt, näher betrachtet v/erden.For this purpose, with reference to Fig. 6, the optical divergence "d" occurring after cessation of compression of the ear tissue will be considered in more detail.

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Hebt man die- Zusammenpressung des Ohrgewebes auf, und zwar kontinuierlich vom Zeitpunkt t an, so ergibt sich im Zeitpunkt t? in der Nähe des systolischen Blutdruckes eine kurzdauernde Blutströmung, dessen Wert sich zu den Zeitpunkten tp , tf ... t~; -, erhöht. Wenn das Zusammenpressen des Ohres vollständig aufgehört hat, erreicht man in dem diastolischen Zeitmoment t^ .. einen Entfernungsv/ert, bei dem das Ohrgewebe mit Blut voll ist, der sich auch bei einer γ/eiteren Lockerung bzw. Lösung des Fühlers (Zeitpunkt t^) nicht mehr ändert. Die in einem beliebigen Kanal de3 Ohrabfühlers meßbaren optischen Densitären stimmen zu den Zeitpunkten t -, und t^ miteinander überein. Sie setzen sich aus einem Grundwert (D _Ί , D) und einer vom Takt derIf one lifts the compression of the ear tissue continuously from time t, then at time t? in the vicinity of the systolic blood pressure, a short-term blood flow, the value of which at the times tp, tf ... t ~; -, elevated. When the compression of the ear has ceased completely, a distance value at which the ear tissue is full of blood is reached in the diastolic time instant t ^., Which is also present with a relaxation of the sensor (time t ^) does not change anymore. The optical densitometers measurable in any channel of the ear sensor agree with each other at the times t -, and t ^. They are composed of a basic value (D _Ί , D) and one from the clock of the

Xi^-" Λ. XlXi^-"Λ. xl

Pulswelle abhängigen, also veränderlichen, Komponente (d , , d ) zusammen. Mit Hilfe einer geeigneten Analysierschaltung kann aus dem Signal des Ohrabfühlers der Zeitpunkt t bestimmt werden, bei dem die Gleichung D , = D bzw. d^j = d_n erfüllt ist.Pul wave dependent, so variable, component (d, d) together. With the aid of a suitable analyzing circuit, it is possible to determine from the signal of the ear sensor the time t at which the equation D, = D or d ^ j = d _{n is} fulfilled.

Eine weitere Erweiterung der Lücke zwischen dem Gehäuse des lichtabfühlenden Organs 1 und dem Lichtquellengehäuse 2 ist nicht erforderlich bzw. unvorteilhaft, weil dabei nur die Fehlermöglichkeit (z.B. der Einfall gestreuten Lichtes) vergrößert werden würde.A further extension of the gap between the housing of the light-sensing element 1 and the light source housing 2 is not necessary or unfavorable because only the possibility of error (for example, the incidence of scattered light) would be increased.

Der Wert im Zeitpunkt t^ kann daher als das optimale Maß der Lockerung betrachtet werden, der bei jeder Messung eindeutig bestimmt werden kann.The value at the time t ^ can therefore be regarded as the optimal degree of relaxation, which can be unambiguously determined with each measurement.

Unter Anwendung der oben beschriebenen Erwägungen wurde die Vorrichtung nach Fig. 1 und 7 aufgebaut.Using the considerations described above, the apparatus of Figs. 1 and 7 was constructed.

Durch die Steuereinheit V2 wird die Arithmetikschaltung H bei geschlossenem Ohrabfühler in den Zustand "Musterentnahme und Speicherung" gebracht. Nachdem der Ohrabfühler E1 durch Betätigung von Hand ausgelöst wurde, wird durchBy the control unit V2, the arithmetic circuit H is brought into the state "pattern sampling and storage" when the ear sensor is closed. After the ear sensor E1 was triggered by manual operation, by

die Analysierschaltung A,.die an einen Kanal des Abfühlers angeschlossen ist, der Zeitpunkt t der optimal erreichbaren Entfernung bestimmt, beispielsweise indem die Analysierschaltung A die in den folgenden Pulswellen - bei den systolischen und/oder diastolischen Punkten - die optischen Densitätswerte miteinander vergleicht**the analyzing circuit A, which is connected to a channel of the sensor, determines the time t of the optimally achievable distance, for example by the analyzing circuit A comparing the optical density values in the following pulse waves - at the systolic and / or diastolic points **

Im Zeitpunkt t^r liefert sie dann ein Signal an die Steuereinheit V2, wodurch einerseits die Arithmetikschaltung H zum Beginn der Messung angelassen wird und andererseits an einer sichtbaren Stelle der Vorrichtung eine Anzeige "STOP" zum Aufleuchten gebracht wird, die das v/eitere Lockern der Preßbacken verbietet.At the time t.sub.r, it then sends a signal to the control unit V2, whereby on the one hand the arithmetic circuit H is started at the beginning of the measurement and on the other hand a display "STOP" is illuminated at a visible point of the device, which causes the loosening the cheeks prohibits.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird anhand der Fig. 3 und 8 erläutert. Der Anfangszustand ist hierbei der offene (gelöste) Zustand der Preßbacken des Ohrabfühlers E3. Wird mit Hilfe der Schraubenspindel 3 das Gehäuse 1 des lichtfühlcnden Organs axial bewegt, läuft der Vorgang nach Fig. 6 in umgekehrter Reihenfolge ab. Die Blutversorgung des Ohrgev/ebes ist bis zum Zeitpunkt t _Ί ungestört und ist im Zeitpunkt t ₀ Another embodiment of the subject invention will be explained with reference to FIGS. 3 and 8. The initial state here is the open (dissolved) state of the cheek plates of the ear sensor E3. If the housing 1 of the light-sensing element is moved axially with the aid of the screw spindle 3, the process according to FIG. 6 proceeds in the reverse order. The blood supply to the ear canal is undisturbed until time t _Ί and is at time t ₀

Xl *"X Xl *"* £~ Xl * "X Xl *" * £ ~

schlechter vom Gesichtspunkt der Messung aus jedoch bedeutend erschwert.but worse from the point of view of measurement.

Als optimale Strecke kann hierbei die Strecke bezeichnet werden, die im Zeitmoment t ρ besteht; in diesem Augenblick müssen aber die Preßbacken gelöst werden.The optimal route here can be the route which exists at the time instant t ρ; but at this moment the cheek plates must be solved.

Der Zeitpunkt t 2 wird durch die an einen beliebigen Ausgangskanal des Ohrabfühlers E3 angeschlosserie Analysierschaltung A bestimmt, und zwar derart, daß diese in den systolischen und/oder diastolischen Punkten der aufeinander folgenden Pulswellen die Werte der optischen Densitäten bestimmt und vergleicht. .Im Zeitpunkt t ₂ wird von der Analysierschaltung A an die Steuereinheit V3 einThe time t 2 is determined by the analyzing circuit A connected to an arbitrary output channel of the ear sensor E3, in such a way that it determines and compares the values of the optical densities in the systolic and / or diastolic points of the successive pulse waves. At the time t ₂ , the analyzing circuit A inputs to the control unit V3

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Signal geliefert, wodurch z.B. auf der Frontplatte eine STOP-Anzeige aufleuchtet. Anschließend werden durch die Steuereinheit V3 die Eingriffseinheit B und die Arithmetikschaltung H angelassen.Signal is delivered, whereby e.g. a STOP indicator lights up on the front panel. Subsequently, the engagement unit B and the arithmetic circuit H are started by the control unit V3.

Durch die Eingriffseinheit B wird die Luftkammer 4 unter Druck gesetzt und durch die Arithmetikschaltung H, jedoch erst nachdem das Ohrgewebe zusammengepreßt war, werden die Musterentnahme und die Speicherung ausgelöst. Nachdem dieser Vorgang abgelaufen ist, wird durch die Steuereinheit V3 der Druck der Luftkammer normalisiert. Das Lichtquellengehäuse 2 nimmt die ursprünglich eingestellte, optimale Entfernung ein und der .Meßvorgang beginnt.By the engagement unit B, the air chamber 4 is pressurized and triggered by the arithmetic circuit H, but only after the ear tissue has been compressed, the pattern extraction and the storage. After this process has elapsed, the pressure of the air chamber is normalized by the control unit V3. The light source housing 2 takes the originally set, optimal distance and the .Meßvorgang begins.

Eine v/eitere Ausführungsform wird anhand der Fig. 2, 3 und 9 erläutert. Der Ausgangszustand ist durch die offene Stellung des Ohrabfühlers E2 bzw. E3 gekennzeichnet. Bei Aufnahme der Messung wird durch die Steuereinheit V4 die Eingriffseinheit B so beeinflußt, daß die Luftkammer 4 unter Druck gesetzt wird. Nach dem Zusammenpressen des Ohrgewebes bewirkt die Arithmetik schal tung H die I.'usterentnahme und die Speicherung. Danach wird der Druck der Luftkammer 4 mit Hilfe der Steuereinheit V4 und der Eingriffseinheit B allmählich herabgesetzt.A v / eitere embodiment will be explained with reference to FIGS. 2, 3 and 9. The initial state is characterized by the open position of the ear sensor E2 or E3. Upon receiving the measurement, the engagement unit B is influenced by the control unit V4 so that the air chamber 4 is pressurized. After compressing the ear tissue, the arithmetic circuit H causes I.takeout and storage. Thereafter, the pressure of the air chamber 4 by means of the control unit V4 and the engagement unit B is gradually reduced.

Inzwischen beobachtet die an einen beliebigen Pvanal des Ohrabfühlers E2 bzw. E3 angeschlossene Analysierschaltung A die Änderung der optischen Densität. Damit wird, wie oben ausgeführt, der Zeitpunkt t der erfolgten optimalen Entfernung bestimmt. In diesem Augenblick erhält die Steuereinheit V4 ein Signal, wodurch über die Eingriffseinheit B der Druck der Luftkammer nicht weiter herabgesetzt wird. Infolge der Konstanthaltung des erreichten Druckes wird auch die optimale Entfernung behalten. Anstatt der Ohrab-r fühler E2 bzw. E3 kann auch ein Ohrabfühler E4 verwendet werden. In diesem Fall wird das Eingriffsorgan grundsätzlich aus elektrischen Bauelementen aufgebaut.In the meantime, the analyzing circuit A connected to an arbitrary panel of the ear sensor E2 or E3 observes the change of the optical density. Thus, as stated above, the time t of the optimal distance has been determined. At this moment, the control unit V4 receives a signal, whereby the intervention of the unit B, the pressure of the air chamber is not further reduced. As a result of keeping constant the pressure achieved, the optimum distance is also retained. Instead of ear probes E2 or E3, ear probes E4 can also be used. In this case, the engagement member is basically constructed of electrical components.

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Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Ohrabfühler E1, E2, E3 bzw. E4 nicht mit einem lichtabfühlenden Organ und einer Lichtquellepnit einer Glasfadenoptik auszustatten. In diesem Pail wird als Lichtquelle die Stirnfläche des das Licht zu dem Ohrabfühler leitenden Glasfadens und als lichtabfühlendes Organ die Stirnfläche des Glasfadens verwendet bzw. betrachtet, der das durch das Ohrgewebe hindurchtretende Licht₄zurückleitet.It is within the scope of the invention to provide the ear sensors E1, E2, E3 or E4 not with a light-sensing member and a light source Pnit a glass thread optics. In this light, the end face of the glass thread guiding the light to the ear bulb is used as the light source, and the end face of the glass thread returning the light ₄ passing through the ear tissue is used as the light sensing member.

Claims

Invention claim .; 219246

1. A device for the automatic determination of the oxygen saturation or the parabolic concentration of the blood in vivo, in which a photometric, by transmission measuring ear sensors is provided, characterized

ftn «ice

characterized in that ^ on a light source housing (2). or housing (1) of a lichtabfühlenden organ arranged, consisting of elastic material air chamber (4) an engagement unit (B) is connected to its output, that at the input of the engagement unit (B) of the first output of a control circuit (V1), the second Aus_gang is connected to one input of an arithmetic pose (H) and that the outputs of the ear sense (E2) are connected to other inputs of the arithmetic pose (H).

2. Device according to item 1, characterized in that the light source housing (2) or on the housing of the light-sensing member of the ear sensor (E3) an axially acting screw spindle (3) is fixed.

3. A device according to item 1, characterized in that on the light source housing (2) or on the housing (1) of the light-sensing member from a motor (5) and a worm gear (6) existing drive is provided.

4 «device according to item 1, characterized in that the input of an analyzing circuit (A) and at whose output the 'input of a control unit (V2) is connected to an arbitrary channel of the ear sensor (E1), wherein one of the outputs of the control unit (V2 ) is located at the input of an arithmetic circuit (H) and another output of the control unit (V2) at the input of a display device.

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5 "device according to item 1 and 2, characterized in that the input of an analyzing circuit (A) is connected to any channel output of the ear sensor (E3), v / obei the output of the analyzing circuit (A) an input of a control unit (V3) and on the third. Output of the latter is the input of the display device ·. ,

6. Apparatus according to items 1 to 3, characterized in that an input of the analyzing circuit (A) is connected to an arbitrary channel output of the ear sensor (E2; E3; E4) and the input of a control unit (V4) to the output of the latter.

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