DE3008041C2

DE3008041C2 -

Info

Publication number: DE3008041C2
Application number: DE19803008041
Authority: DE
Inventors: Claus 1000 Berlin De Jochenmczyk; Alexander Dipl.-Ing. Dr. 7016 Gerlingen De Witte
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Optische Industrie de Oude Delft NV
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1988-04-28
Also published as: DE3008041A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem opto-plethysmographischen Aufnehmer nach der Gattung des Anspruchs 1 aus.

Es ist ein opto-plethysmographischer Aufnehmer bekannt (DE-GM 79 10 225), mit dem Pulsmessungen oder Blutzirkulationsmessungen an durchblutetem Gewebe vorgenommen werden können. Hierzu wird der ein lichtaussendendes Element und ein lichtempfindliches Element enthaltende Aufnehmer auf das Gewebe gelegt, wobei das in Abhängigkeit von der vorliegenden Blutzirku lation reflektierte Licht mit dem lichtempfindlichen Element empfangen und in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird. Dabei tritt gelegentlich die Schwierigkeit auf, daß, um eine genügende Lich ausbeute am lichtempfindlichen Element zu erhalten, das lichtaussendende Element mit hoher Leistung arbeiten muß, was zu Wärmeeffekten und damit zu einer Belästigung des Patienten führt.

Weitere Nachteile des bekannten Gerätes bestehen darin, daß eine Justierung der optischen Achsen der unter einem Winkel zueinander stehenden Elemente erforderlich ist, daß durch die zueinander geneigten optischen Achsen eine direkte Überkopplung des ausgesendeten Lichtes in das lichtempfindliche Element möglich ist und daß schließlich keine ebene Auflagefläche des Auf nahmeelementes vorhanden ist.

Es ist weiterhin ein Pulsfrequenzmeßgerät bekannt (DE-AS 28 05 202), das ein lichtaussendendes Element in Form einer Leuchtdiode aufweist, die von mehreren lichtempfindlichen Elementen in Form von Fotodioden umgeben ist. Eine derartige Anordnung benötigt mehrere lichtempfindliche Elemente, um eine ausreichende Ausbeute an reflektiertem Licht zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen opto- plethymographischen Aufnehmer derart weiterzubilden, daß bei geringem technischen Aufwand für den Aufnehmer das reflektierte Licht möglichst vollständig erfaßt wird.

Lösung

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Aufnehmer durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die mit der Erfindung er zielbaren Vorteile bestehen darin, daß nahezu das gesamte reflektierte Licht in der Art einer Integralmessung aufgenommen und in ein Meßsignal umgewandelt wird. Hierdurch ist es möglich, geringe optische Leistungen bei dem lichtaussendenden Element vorzusehen, so daß thermische Probleme nicht auftreten. Außerdem gestattet der erfindungsgemäße opto-plethysmo graphische Aufnehmer Messungen an Geweben mit stark pigmentierter Haut.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Aufnehmers möglich. So kann ein Aufnehmer der gattungsgemäßen Art in besonders wirtschaftlicher Weise dadurch hergestellt werden, daß der erste und der zweite Lichtleiter die Form von Lichtleiterfaserbündeln aufweisen, deren Fasern miteinander ver mischt sind und in der Auflageebene enden.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aufnehmers in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine stark vergrößerte perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Aufnehmers in einer zweiten Ausfüh rungsform mit Lichtleitfaserbündeln und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anordnung der Licht leitfasern in einem Aufnehmer nach Fig. 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 bezeichnet 10 einen ersten Lichtleiter, das ist zum Beispiel ein verspiegelter, näherungsweise zylindrischer Glasstab, um den herum ein zweiter Lichtleiter 11 in Hohlkörperform derart angeordnet ist, daß der zweite Lichtleiter 11 mit seiner Auflageebene 11 a die Auflage ebene 10 a des ersten Lichtleiters 10 umschließt. Die Lichtleiter 10, 11 sind nach unten verjüngt und an einen Sender 12 bzw. einen Empfänger 13 angeschlossen. Wird vom Sender 12 Licht abgegeben, wird dieses über den Licht leiter 10 und die Auflagefläche 10 a in das Gewebe einge strahlt. Das vom Gewebe reflektierte Streulicht, das um die Auflageebene 10 a herum wieder auf den Aufnehmer gelangt, wird von der Auflageebene 11 a des zweiten Licht leiters 11, der in diesem Sinne als Sammeloptik wirkt, eingefangen und auf den Empfänger 13 geleitet.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aufnehmers sind wiederum ein erster Lichtleiter 14 und ein zweiter Lichtleiter 15 vorgesehen, die einerseits an den Sender 12 bzw. den Empfänger 13 ange schlossen sind. Die Lichtleiter 14, 15 bestehen in diesem Falle aus Lichtleitfaserbündeln, deren einzelne Fasern an ihrem in der Auflageebene liegenden Ende miteinander ver mischt sind und von einer Manschette 16 zusammengehalten werden. Die Mischung der einzelnen Lichtleitfasern ist in Fig. 2 schematisch derart angedeutet, daß die von den ein zelnen Lichtleitfasern des Sendelichtleiters 14 gebildeten Auflageebenen 14 a von den Auflageebenen 15 a der einzelnen Fasern des Lichtleiters 15 jeweils umgeben sind. Als Licht leitfasern werden dabei Gradientenfasern oder Kern/Mantel- Glasfasern verwendet. Die Durchmischung der jeweiligen Sende- und Empfangsfasern hat dabei zur Folge, daß das von den einzelnen Sendefasern ausgestrahlte und vom Gewebe reflektierte Licht unmittelbar von den Empfangsfasern inte gral aufgefangen wird. In einer weiteren bevorzugten Aus führungsform sind dabei die Empfangsfasern gegenüber den Sendefasern etwas zurückgesetzt, wie dies in Fig. 3 schema tisch dargestellt ist. Durch die räumliche Zurücksetzung der Empfangsfasern gegenüber den Sendefasern wird dabei erreicht, daß die Apertur der Empfangsfasern vermindert wird und damit eine direkte Kopplung des von den Sende fasern abgestrahlten Lichtes in die Empfangsfasern unter drückt wird.

Claims

1. Opto-plethysmographischer Aufnehmer mit einer lichtaussendenden Vor richtung aus einem lichtaussendenden Element und einer diese Vorrich tung in der Auflageebene des Aufnehmers umgebenden lichtempfindlichen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtaussendende Vorrich tung aus dem lichtaussendenden Element (12) und einem damit verbundenen ersten Lichtleiter (10) und daß die lichtempfindliche Vorrichtung aus nur einem lichtempfindlichen Element (13) und einem damit verbundenen zweiten Lichtleiter (11) besteht, der den ersten Lichtleiter im Bereich der Auflageebene (10 a, 11 a) hohlkörperförmig umschließt.

2. Aufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Lichtleiter (14, 15) die Form von Lichtleitfaserbündeln auf weisen, deren Fasern miteinander vermischt sind und in der Auflageebene enden.

3. Aufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern des lichtaussendenden Lichtleitfaserbündels in der Auflageebene des Aufneh mers und die Fasern des lichtempfangenden Lichtleitfaserbündels in einer gegenüber der Auflageebene zurückgesetzten Ebene enden.