DE10321338A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Blutkomponenten mittels der Methode der ratiometrischen absoluten Pulsspektroskopie - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur meßtechnischen noninvasiven Bestimmung von Konzentrationen von Blutkomponenten. Unter Anwendung der Spektral-Photometrie wird von mindestens einer Lichtquelle Licht generiert und durch am Applikationsort befindliches pulsatil perfundiertes Gewebe hindurch zu mindestens einem Fotoempfänger geleitet. Mindestens das Meßsignal des Fotoempfängers wird zu einer Auswertungseinheit geleitet. Zu jeweils aufeinander folgenden paarweisen Zeitpunkten T1 und T2, T3 und T4 sowie T5 und T6 bis T¶n¶ und T¶n+1¶ werden Lichtsignale einer ersten, zweiten, dritten bis (n+1) -ten Wellenlänge generiert. Von der Auswertungseinheit werden die Empfangssignale des Fotoempfängers für alle Wellenlängen nach einem vorgegebenen Rechenschema zur Ermittlung einer Konzentration der Blutkomponente berücksichtigt. Die Vorrichtung weist mindestens drei Lichtquellen auf, die relativ zueinander Licht unterschiedlicher Wellenlängen generieren. Die Auswertungseinheit ist mit einem Rechenmodul sowohl zur Durchführung von Logarithmierungen als auch von Divisionen, Multiplikationen, Additionen und Substraktionen ausgestattet. Das Verfahren kann insbesondere zur Bestimmung der Gesamthämoglobin-Konzentration c¶Hb¶ sowie zur Bestimmung von physiologischen und iatrogen applizierten Substanzen des pulsierenden Blutraums eingesetzt werden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur messtechnischen Bestimmung von Blutkomponenten, bei dem unter Anwendung der Spektralphotometrie von mindestens einer Lichtquelle Licht generiert und durch an einem Applikationsort befindliches perfundiertes Gewebe hindurch zu mindestens einem Fotoempfänger geleitet wird sowie bei dem mindestens ein Meßsignal des Fotoempfängers zu einer Auswertungseinheit geleitet wird.
- Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur meßtechnischen Bestimmung von Blutkomponenten, die mindestens eine Lichtquelle, mindestens einen Fotoempfänger sowie mindestens eine Auswertungseinheit aufweist, die mit dem Fotoempfänger verbunden ist.
- Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden verwendet, um im Bereich der Medizintechnik Blutuntersuchungen durchführen zu können, ohne daß einem Patienten Blut entnommen werden muß. Typischerweise werden derartige Vorrichtungen beispielsweise an Fingern, Zehen, Ohren oder an der Nase eines Patienten angeordnet.
- Im Blutraum können Bestandteile unterschieden werden, welche eine Assoziation zu Hämoglobin aufweisen und solche, für die dies nicht gilt. Diejenigen Bestandteile, die mit Hämoglobin assoziiert sind, befinden sich vorwiegend in den roten Blutzellen und zu einem kleineren Anteil gelöst im Blut.
- Hämoglobinderivate können unterschieden werden in funktionelle und nicht – funktionelle Anteile. Funktionelle Anteile sind das O2 – Hämoglobin sowie die deoxygenierte Hämoglobinfraktion, während zu den dysfunktionellen Hämoglobinfraktionen vorwiegend Carboxymonoxid – Hämoglobin, Methämoglobin und Sulfhämoglobin zählen.
- Neben diesen Hämoglobinbestandteilen befinden sich eine Vielzahl weiterer, vom Hämoglobin unabhängige Substanzen innerhalb des Blutes. Diese besitzen zum Teil sowohl diagnostische als auch therapeutische Bedeutung. Es werden dabei native von iatrogen applizierten Substanzen unterschieden.
- Native Bestandteile sind solche, welche innerhalb des Blutraums physiologisch oder pathologisch verändert vorliegen. Iatrogene Substanzen sind vom Arzt applizierte Substanzen, z.B. Farbstoffe zur Markierung bestimmter klinischer Parameter.
- Eine diagnostische Methode, welche spektralphotometrisch auf das pulsierende Blutkompartiment in biologischen Geweben Bezug nimmt, wird PULSSPEKTROSKOPIE genannt.
- Dabei ist zu unterscheiden, ob mittels der Methode der Pulsspektroskopie relative Fraktionen bezüglich einer Referenzsubstanz oder aber eine Absolutkonzentration erfasst wird. Demzufolge ist die fraktionelle oder relative Pulsspektroskopie von der absoluten Pulsspektroskopie zu unterscheiden.
- Bekanntes Beispiel der relativen Pulsspektroskopie stellt die Bestimmung der arteriellen Sauerstoffsättigung mittels der Methode der Pulsoximetrie dar. Dabei wird der prozentuale Anteil des Hämoglobins bestimmt, welcher eine Anlagerung mit Sauerstoff aufweist. Hämoglobin ist in diesem Fall die Referenzsubstanz, sie ist als absolute Konzentration jedoch bei der relativen Pulsspektroskopie nicht bestimmbar.
- Mittels der relativen Pulsspektroskopie sind ebenfalls z.B. dysfunktionelle Hämoglobinsättigungen, wie die Kohlenmonoxidsättigung, bestimmbar. Dies ist in verschiedenen Publikationen, – unter anderem vom Erfinder selbst –, in der Literatur beschrieben.
- Die absolute Pulsspektroskopie ermittelt Substanzkonzentrationen, welche innerhalb des pulsierenden arteriellen oder venösen Blutraums vorliegen. Diese können dabei sowohl korpuskulär gebunden sein (also Teil von Blutzellen sein oder innerhalb des Blutplasmas gelöst sein.
- Die bestimmbaren Substanzen sind grundsätzlich nicht notwendigerweise mit Hämoglobin assoziierte Substanzen. Sie können von diesem Molekül unabhängig vorliegen.
- Es sind in der Literatur verschiedene Methoden der absoluten Pulsspektroskopie beschrieben. Gegenstand der Erfindung ist die neuartige Methode der ratiometrischen absoluten Pulsspektroskopie.
- Die bislang bekannten Verfahren und Vorrichtungen der absoluten Pulsspektroskopie sind derzeit noch nicht in ausreichender Weise dazu geeignet, um mit einer akzeptablen klinischen Meßgenauigkeit die Bestimmung von Blutsubstanzkonzentrationen zu ermöglichen.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, mittels dem Verfahren der ratiometrischen absoluten Pulsspektroskopie eine Meßgenauigkeit zu erzielen, die für die Bestimmung von Substanzkonzentrationen als klinisch ausreichend zu bezeichnen ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu jeweils zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten T1 und T2 Lichtsignale einer ersten Wellenlänge generiert werden, daß zu zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten T3 und T4 Lichtsignale einer zweiten Wellenlänge generiert werden, daß zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten T5 und T6 Lichtsignale einer dritten Wellenlänge generiert werden und dies für n Paare von Zeitpunkten bei n – Wellenlängen gilt. Die Zeitpunkte T1 ... Tn+1 stehen in einem wohldefinierten zeitlichen Zusammenhang zueinander. Zeitunterschiede zwischen den Zeitpunkten können klein sein und im Einzelfall in der Auswertung vernachlässigt werden. von der Auswertungseinheit werden die Empfangssignale des Photoempfängers für al le n Wellenlängen nach einem vorgegebenen Rechenschema zur Ermittlung einer Konzentration der Blutkomponente berücksichtigt.
- Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart anzugeben, daß eine verbesserte Meßgenauigkeit erreicht wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens drei Lichtquellen verwendet sind, die relativ zueinander Licht unterschiedlicher Wellenlängen generieren und daß die Auswertungseinheit ein Rechenmodul sowohl zur Durchführung von Logarithmierungen als auch von Divisionen, Multiplikationen, Additionen und Subtraktionen aufweist.
- Durch die Messung der Lichtabsorption bei unterschiedlichen Wellenlängen und zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten ist es möglich, durch eine geeignete Verknüpfung der Meßwerte miteinander unbekannte Parameter zu eliminieren. Hierdurch ist es weder nötig, diese Parameter gegebenenfalls aufwendig selbst zu bestimmen, noch müssen die Meßungenauigkeiten in Kauf genommen werden, die aus einer Elimination dieser Parameter resultieren. Es kann vielmehr durch die Elimination ein einfaches und äußerst genaues Verfahren bereitgestellt werden und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kann mit relativ geringem Aufwand und somit preiswert produziert werden.
- Ein Signalverarbeitungsschritt zur Elimination von unbekannten Parametern besteht darin, daß von der Auswertungseinheit ein Quotient von aus Meßsignalen folgenden Parametern berücksichtigt wird. ("ratiometrisches Verfahren")
- Eine bei der Logarithmierung erfolgende Transformation einer Division in eine Subtraktion wird dadurch ausgenutzt, daß ein Quotient aus den logarithmierten Meßwerten berücksichtigt wird.
- Ein einfacher Geräteaufbau wird dadurch unterstützt, daß das Licht von lichtemittierenden Halbleiter – Dioden generiert wird. Diese klassischen Emissions – Dioden (oder Laserdioden) können ohne weitere spektrale Filterungen als photometrische Emissionselemente verwendet werden.
- Eine geringe Baugröße der Messeinrichtung wird dadurch unterstützt, daß das Empfangssignal von Halbleiter – Fotodioden empfangen wird. Diese Halbleiterphotodioden weisen verschiedenartige spektrale Empfindlichkeiten auf.
- Eine einfache Generierung von Licht unterschiedlicher Emissionsfrequenzen kann dadurch erreicht werden, daß mindestens drei unterschiedliche Lichtquellen verwendet werden.
- Ein typisches Anwendungsbeispiel besteht darin, daß die Konzentration an Gesamthämoglobin ermittelt wird.
- Insbesondere ist auch daran gedacht, daß Konzentrationen von Nicht-Hämoglobin assoziierten Bestandteilen ermittelt werden. Dies gilt sowohl für native als auch für iatrogen applizierte Blutsubstanzen.
- Ein Anwendungsbeispiel ist darin zu sehen, daß sowohl Derivate des Bilirubins als auch die Gesamtkonzentration des Bilirubins ermittelt wird.
- Ebenfalls ist es möglich, daß eine Konzentration an Myoglobin ermittelt wird.
- Darüber hinaus ist daran gedacht, daß Konzentrationen und deren Kinetiken von iatrogen applizierten Farbstoffen ermittelt werden.
- In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
-
1 Prinzip der Mehrwellenlängen – Messtechnik am biologischen Gewebe, -
2 Zweischichten – Modell der Pulsspektroskopie unter Einschluß eines pulsierenden nicht – Hb assoziierten Absorbers der Konzentration cX sowie der spektralen Absorption eX(?), -
3 Schematische Darstellung der Bildung der Messwertvariablen Omega 1,2 und Omega 1,3 aus zwei Abtastzeitpunkten t1 und t2 an drei Plethysmogrammen unterschiedlicher Wellenlängen, -
4 Signalflußdiagramm der Methode RAPS cHb bezüglich der Bestimmung der Gesamt – Hämoglobinkonzentration cHb bei bekanntem pulsatiler Absorption einer Substanz X, -
5 Signalflußdiagramm der Methode RAPS cHb bezüglich der Bestimmung der Konzentration cx eines pulsatilen Absorbers mit den spektralen Absorptionen eX(?1) sowie eX(?2) , (z.B. Bilirubin; Evans – Blue) bei bekannter Hämoglobinkonzentration cHb, -
6 Absorptionsspektrum Vollblut bei saO2 ca. 98% sowie Absorptionsspektrum Wasser. Bitte beachten Sie den spektralen Absorptionsverlauf H2O zwischen 1000 [nm] und 1600 [nm] , -
7 VIS und NIR Absorptionsspektren funktioneller und dysfunktioneller Hb-Derivate, -
8 Absorptionsspektrum der klinischen Markersubstanz Evans-Blue (wäßrige Lösung 70 [μmol/l]) und -
9 Einfluß eines pulsatilen nicht Hb-assoziierten Absorbers der Konzentration cX auf die pulsoximetrische Kalibration. Grundlage der Substanzbestimmung cX. - Die Vorrichtung zur meßtechnischen Bestimmung einer Konzentration von Blutkomponenten besteht beispielhaft aus drei Lichtquellen (
1 ,2 ,3 ) sowie einer Anzahl von Fotoempfängern (4 ). Die Lichtquellen (1 ,2 ,3 ) sind als lichtemittierende Dioden ausgebildet, durch einen Multiplexer ausgewählt und an eine Steuereinheit (5 ) angeschlossen. Die Fotoempfänger (4 ) sind mit einer Auswertungseinheit (6 ) über einen lichtphasen – synchronen Demultiplexer verbunden. Die Auswertungseinheit (6 ) weist ein Rechenmodul (7 ) auf, das die Meßsignale des Fotoempfängers (4 ) nach vorgegebenen Rechenvorschriften verarbeitet. Die ermittelten Konzentrationen der Blutbestandteile können über eine Anzeige (8 ) dargestellt und/oder über eine Ausgabeeinrichtung (9 ) weitergegeben oder abgespeichert werden. Zur Funktionskoordinierung ist die Steuereinheit (5 ) mit der Auswertungseinheit (6 ) verbunden. -
2 zeigt ein typisches Schichtenmodell zur Veranschaulichung der Grundlagen der Puls-Spektroskopie. Dargestellt ist die Abschwächung der Lichtintensität durch die Absorption zum einen im nicht – pulsierenden Gewebeteil (Schicht 1) sowie die Schwächung innerhalb des pulsierenden Gewebeteils (Schicht 2), welcher die pulsierende Schwankung der austretenden Lichtintensität hervorruft. - Im Bereich des Rechenmoduls (
7 ) erfolgt eine rechnerische Verknüpfung der gemessenen Lichtintensitäten zu unterschiedlichen Zeitpunkten sowie bezüglich unterschiedlicher Lichtwellenlängen derart, daß bestimmte unbekannte Meßparameter herausfallen. Bei der rechnerischen Verknüpfung der Meßwerte wird ausgenutzt, daß bei einer Logarithmierung eine Division in eine Subtraktion transformiert wird. Wird somit der Quotient aus zwei Meßgrößen zu unterschiedlichen Zeitpunkten gebildet, so fallen jeweilige Meßgröße beeinflussende jedoch zeitlich konstante und nicht notwendige Parameter heraus. - Im Detail werden die nachfolgend erläuterten Rechenschritte bei der Meßwertverarbeitung durchgeführt. Dabei wird angenommen, daß in erster Näherung der Lichtdurchgang durch das Lambert-Bersche Gesetz beschrieben werden kann und die Schwächung des Lichts primär an folgenden biologischen Substanzen am Messort auftritt:
- 1. an Hb-Derivaten
- 2. an Substanzen, die ebenfalls im pulsierenden Blutraum vorliegen aber nicht Hb – assoziiert sein müssen,
- 3. an nicht pulsierendem Konstantgewebe.
- Die Verhältnisse sind in
2 veranschaulicht. - Der Lichtdurchgang ist wie folgt für die Signale I gegeben (
2 ): e sind die für die jeweiligen Substanzen zugrundeliegenden molaren Extinktionen, c die jeweils zugrundeliegenden Konzentrationen. DK ist die summarische Dicke des Konstantgewebes. dA(t) ist die pulszyklisch zeitabhängige Dicke der pulsierenden Blutgefäße. -
-
-
- Damit ergeben sich nun zwei distinkte klinische Anwendungen der absoluten ratiometrischen Pulsspektroskopie. Zum einen kann eine Blutkomponente X non-invasiv und kontinuierlich bestimmt werden, falls die Hämoglobinkonzentration cHb bekannt ist (gemessen z.B. durch Referenzmethode) (I). Zweitens kann die Hämoglobinkonzentration cHb selbst bestimmt werden, falls ein weiterer pulsierender Absorber bezüglich dessen Konzentration bekannt ist (II). Beide Bestimmungsverfahren sind grundsätzlich voneinander unabhängig realisierbar.
- I. Bestimmung der Konzentration der Konzentration einer Substanz X im pulsierenden Blutraum.
- Bekanntlich sind Epsilon X und cX die molare Extinktion sowie die Konzentration einer Blutkomponente, die nicht Hämoglobin – assoziiert sein muss.
-
-
- Dabei ist wichtig festzuhalten, daß mit der Beziehung die Modifikation der Bestimmung der arteriellen Sauerstoffsättigung gegeben ist, wenn eine absorbierende Substanz X mit der Konzentration cX und den Extinktionen εX(λ2) sowie εX(λ1) sich innerhalb des pulsierenden Blutkompartiments aufhält. Dies kann auch explizit formuliert werden:
- Die Beziehungen (
6 ) beziehungsweise (6a ) können herangezogen werden um die Substanz – Konzentration X zu bestimmen, welche nicht – Hämoglobin assoziiert sein kann. Es kann sich dabei zum Beispiel um Bilirubin oder um andere native Blutsubstanzen handeln, und weiter kann diese Substanz X eine iatrogen applizierte Substanzen, wie z.B. eine Farbstoffmarker – Substanz darstellen. Diese iatrogen applizierten Substanzen können ebenfalls appliziert werden um eine Dotierung nativer oder pharmakologisch wirksamer Substanzen durchzuführen. - Mit bekannter arterieller Sauerstoffsättigung saO2 (z.B. durch die Pulsoximetrie), bekannter Konzentration des Hämoglobins cHb (z.B. per Referenzmethode), kann schließlich cX bestimmt werden, da alle betreffenden molaren Extinktionen sowie die Messwertvariablen Ω1,2 der Pulsspektroskopie bekannt sind.
- In
9 ist der Einfluß einer Konzentration cX auf die ideale pulsoximetrische Kalibration beispielhaft dargestellt (?1 = 660 [nm], ?2 = 905 [nm]; cx/cHb = 0,25, βX(660,905) = 3). Es ist zu beachten, dass sich abhängig von cX für jeden Wert der Messwertvariablen Ω1 ,2 die Zuordnung zur Sauerstoffsättigung charakteristisch ändert. - Es ist darauf hinzuweisen, dass es sich bei der genannten Messwertvariablen Ω1,2 nicht notwendigerweise um diejenige Messwertvariable handeln muss, welche der pulsoximetrischen Bestimmung der arteriellen Sauerstoff – Sättigung zu Grunde liegt.
- II. Bestimmung der Gesamthämoglobin – Konzentration cHb bei vorbekannter Substanzkonzentration cX
-
- Diese Bestimmungsgleichungen von saO2 hängt von der noch unbekannten Stoffkonzentration cHb ab, falls AX(λ) und βX(λ2/λ1) bekannt sind. Diese Konzentration kann nun damit bestimmt werden, daß eine weitere Wellenlänge λ3 eingeführt wird, und diese ebenfalls entsprechend der gegebenen Anordnung zur Bestimmung von saO2 herangezogen wird.
-
- Die Bezeichnungen (7) sowie (8) stellen nun zwei unabhängige Berechnungsbeziehungen für die Sättigung saO2 dar. Diese kann nur eliminiert werden und die unbekannte cHb ermittelt werden.
-
- Dabei ist AX(λ3) = cXεX(λ1) die bekannte Absorption einer Substanz X.
-
-
- Die Bestimmungen der gesuchten Konzentration cHb ist deshalb eindeutig, weil sie aus den gemessenen Meßwertvariablen sowie den vorbekannten Extinktionen bestimmt wird. Das gesamte dargestellte Verfahren gilt für die Annahme einer idealisierten Lambert – Beer'schen Schwächung. Diese vereinfachende physikalische Modellbildung kann per empirisch modifizierter Modellbildungen an die realen Verhältnisse bzw. der optischen Eigenschaften der biologischen Applikationsorte angepasst werden. Beim Vorliegen mehrerer dysfunktioneller Hb – Fraktionen ist die Bestimmung der Gesamt – Hämoglobinkonzentration durch das Einführen weiterer Licht – Wellenlängen durchzuführen.
- Im Ergebnis erlaubt die absolute ratiometrische Pulsspektroskopie
- (1) die Bestimmung der Hämoglobinkonzentration cHb und deren Derivate beim Vorliegen der Konzentration cX eines iatrogen applizierten oder nativen Absorbers X, welcher nicht Hb – assoziiert sein muss.
- (2) die Bestimmung der Konzentration cX einer nativ vorliegenden oder iatrogen applizierten Substanz X des pulsierenden Blutraums, falls die Konzentration CHb des Hämoglobins vorliegt.
Claims (19)
- Noninvasives Verfahren zur messtechnischen Bestimmung von Blutkomponenten, bei dem unter Anwendung der Spektralphotometrie die von mindestens einer Lichtquelle Licht generiert und durch an einem Applikationsort befindliches Gewebe hindurch zu mindestens einem Fotoempfänger geleitet wird, sowie bei dem mindestens ein Meßsignal des Fotoempfängers zu einer Auswertungseinheit geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeweils zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten T1 und T2 Lichtsignale einer ersten Wellenlänge generiert werden, daß zu zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten T3 und T4 Lichtsignale einer zweiten Wellenlänge generiert werden, daß zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten T5 und T6 Lichtsignale einer dritten Wellenlänge generiert werden, und dies für n Wellenlängen bezüglich der Zeitpunkte Tn und Tn+1 gilt. Die Zeitpunkte T1 ... Tn+1 stehen in einem wohldefinierten zeitlichen Zusammenhang zueinander. Zeitunterschiede zwischen einzelnen Zeitpunkten können klein sein. Die Auswertungseinheit berücksichtigt die Empfangssignale des Fotoempfängers für alle n Wellenlängen nach einem vorgegebenen Rechenschema zur Ermittlung einer Konzentration der Blutkomponente.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Auswertungseinheit ein Quotient der Meßsignale berücksichtigt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte logarithmiert werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Quotient aus den logarithmierten Meßwerten berücksichtigt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht von lichtemittierenden Dioden generiert wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangssignal von einer Fotodiode empfangen wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei unterschiedliche Lichtquellen verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration an Gesamthämoglobin ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration von Nicht-Hämoglobin assoziierten Bestandteilen ermittelt wird.
- verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration an Bilirubin ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration an Myoglobin ermittelt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration an iatrogen applizierten Farbstoffen ermittelt wird.
- Vorrichtung zur meßtechnischen Bestimmung von Blutkomponenten, die mindestens eine Lichtquelle, mindestens einen Fotoempfänger sowie mindestens eine Auswertungseinheit aufweist, die mit dem Fotoempfänger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Lichtquellen (
1 ,2 ,3 ) verwendet sind, die relativ zueinander Licht unterschiedlicher Wellenlängen generieren und daß die Auswertungseinheit (6 ) ein Rechenmodul (7 ) sowohl zur Durchführung von Logarithmierungen als auch von Divisionen, Multiplikationen, Additionen und Subtraktionen aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Lichtquellen (
1 ,2 ,3 ) als eine lichtemittierende Diode ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotoempfänger (
3 ) als eine Fotodiode ausgebildet ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (
1 ,2 ,3 ) jeweils Licht in einem eng begrenzten Frequenzband generieren. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Lichtquellen (
1 ,2 ,3 ) Licht mit einer Wellenlänge von etwa 660 μm generiert. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Lichtquellen (
1 ,2 ,3 ) Licht mit einer Wellenlänge von etwa 805 μm generiert. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Lichtquellen (
1 ,2 ,3 ) Licht mit einer Wellenlänge von etwa 950 μm generiert.
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