DE3152560T1

DE3152560T1 - Signalfilterverfahren und -vorrichtung

Info

Publication number: DE3152560T1
Application number: DE813152560T
Authority: DE
Inventors: Stanley D. Cupertino Calif. Goldring; Dean T. Portola Valley Calif. Miller; Johnie M. San Jose Calif. Sperinde
Original assignee: Oximetrix Inc
Current assignee: Oximetrix Inc
Priority date: 1980-11-24
Filing date: 1981-11-23
Publication date: 1983-08-11
Anticipated expiration: 2001-11-24
Also published as: WO1982001948A1; EP0065007A4; AU550477B2; AU7932282A; DE3152560C2; CA1169681A; NL8120475A; GB2102647A; EP0065007A1; GB2102647B; EP0065007B1; JPH0462737B2; JPS57501939A; US4453218A

Description

OXIMETRIX, INC.

Mountain View, California, USA

Beschreibung
Signalfilterverfahren und -vorrichtung

Technischer Bereich

Die Erfindung betrifft allgemein die Signalverarbeitung und speziell ein Signalfilterverfahren und eine Vorrichtung, die in einem Oximeter Einsatz finden, das sich an einem am lebenden Patienten einzusetzenden Katheter befindet.

Stand der Technik

Es sind für die Bestimmung der SauerstoffSättigung des Blutes verschiedene Katheteroximeter bekannt. Eine

derartige Apparatur ist in der US-PS 4 114 604 von Shaw et al. beschrieben, deren Offenbarung hiermit in die vorliegenden Unterlagen einbezogen wird. Typisch für eine derartige Apparatur ist, daß ein Katheter in ein Blutgefäß eingeführt wird und das Blut in dieser Blutbahn die Katheterspitze umströmt. Der Katheter enthält eine erste Faseroptikbahn, die Strahlung von der Oximeterapparatur an eine öffnung an der Katheterspitze führt. Das um die Katheterspitze strömende Blut remit-35. tiert einen Teil der einfallenden Strahlung auf eine

/3.

zweite Öffnung an der Katheterspitze zurück,von wo aus eine zweite Faseroptikbahn diese remittierte Strahlung zur Oximeterapparatur überträgt. Die remittierte Strahlung wird dann von der Oximeterapparatur analysiert und ergibt eine Meßgröße über die SauerstoffSättigung.

Da das zu untersuchende Blut die Katheterspitze umströmt, zeigt die von dort zurückkehrende Strahlung Pulsationsschwankungen, die synchron zum Herzschlag sind. Man nimmt an, daß diese Schwankungen daher stammen, daß die Katheterspitze die Wand des Blutgefäßes berührt oder sich ihr sehr stark nähert. Da die Blutgefäßwand Reflexionseigenschaften hat, die nicht unbedingt von der BlutsauerstoffSättigung abhängen, verfälschen diese in hohem Maß von der Reflexionseigenschaft der Gefäßwand abhängenden Schwankungen das Blutsauerstoffmeßergebnis.

Es wurden verschiedene Techniken angewandt, um diese wesentlichen Schwankungen zu vermindern oder auszuschalten. Bei einem System wird die Zeitkonstante oder die Spanne der SauerstoffSättigungsmessung verlängert, um dadurch den Einfluß der erheblichen Strahlungsschwankungen auf die SauerstoffSättigungsberechnung zu verringern. Diese Technik jedoch beseitigt aus dem Sauerstoffsättigungs-Meßverfahren die fehlerhaften. Daten nicht, die durch die wesentlichen Strahlungschwankungen auftreten. Damit basiert die SauerstoffSättigungsberechnung wenigstens zu einem Teil auf fehlerhaften Daten, was die Genauigkeit der SauerstoffSättigungsmessung nachteilig beeinflußt.

Bei einem anderen Oximeter ist die Katheterspitze durch eine Art Käfig umschlossen, damit sie die Gefäßwand nicht berühren kann. Zwar kann der Käfig die Katheterspitze wirksam von der Gofiißwand abhalten, doch bi.r<jl: er

die Gefahr in sich, daß sich an der Katheterspitze Ablagerungen ansammeln, was unerwünscht ist.

Offenbarung der Erfindung

Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung überwinden die vorstehend beschriebenen Beschränkungen und sehen ein Signalfilter vor, das aus dem Signal Teile entfernt, die Fehlerdaten liefern. Ein als Beispiel angegebenes Signalfilterverfahren enthält die Schritte, wonach ein Signal empfangen, ein Schwellwert durch Erhöhen der Schwelle um einen ersten bestimmten Betrag, wenn das Signal sich in einer ersten bestimmten Beziehung zu dem Schwellwert befindet, eingestellt und die Schwelle um einen zweiten bestimmten Betrag erniedrigt wird, wenn das Signal sich in einer zweiten bestimmten Beziehung zum Schwellwert befindet. Das Signal wird dann mit dem eingestellten Schwellwert verglichen.und übertragen, wenn das Signal eine erste bestimmte Beziehung zum Schwellwert hat. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung können mit der Einstellung des Schwellwertes folgende Schritte verbunden sein: das Signal wird mit einer Basislinie verglichen, die Basislinie wird zum Signal eingestellt, und dann wird der Schwellwert in Beziehung zur Basislinie hergestellt. Die Signalübertragung kann unterbunden werden, oder es kann ein bestimmtes Ausgangssignal anstelle des Signals übertragen werden.

Eine Signalfiltervorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann Mittel zur Aufnahme des Signals, Mittel zur Einstellung eines Schwellwertes durch Erhöhen des Schwellwertes um einen bestimmten Betrag, wenn das Signal sich in einer ersten bestimmten Beziehung zum

Schwellwert verhält, und zum Erniedrigen des Schwellwertes um einen zweiten bestimmten Betrag, wenn das Signal sich in einer zweiten bestimmten Beziehung zum Schwellwert verhält, und Mittel zum Vergleichen des Signals mit dem eingestellten Schwellwert und zum übertragen des Signals enthalten, wenn das Signal eine erste bestimmte Beziehung zum Schwellwert aufweist. Die Mittel zum Einstellen des Schwellwertes können weiterhin Mittel zum Vergleichen des Signals zu einer Basislinie, Mittel zum Einstellen der Basislinie gegenüber dem Signal und Mittel zur Bestimmung des Schwellwertes in bezug zur Basislinie enthalten. Die Vorrichtung kann ebenfalls Mittel zum Unterbinden des Signals oder der übertragung eines bestimmten Ausgangssignals enthalten, wenn das Signal eine zweite bestimmte Beziehung zum Schwellwert zeigt.

Es zeigt sich danach, daß ein beispielhaftes Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der Erfindung aus dem Signal jene Teile beseitigt, die für Fehlerdaten maßgeblich sind.

Weiter können in Übereinstimmung hiermit das Signalfilterverfahren und die Vorrichtung in ein Oximeterverfahren und eine Vorrichtung einbezogen werden, wodurch ein verbessertes Oximeterverfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die weniger anfällig für fehlerhaft reflektierte Strahlung, welche an der Katheterspitze aufgenommen wird, sind.

Somit ist es Ziel der Erfindung, ein Signalfilter zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Oximeterverfahren und eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen.

γ ι-

Eu ißt außerdem weiterhin Aufgabe dor Erfindung, ein verbessertes Oximeterverfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, in denen ein Signalfilter eingesetzt wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus einer Betrachtung der gesamten Beschreibung und der folgenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Sauerstoffsättigungs-Meßapparatur, die sich für die Verwendung mit einem Signalfilter gemäß der Erfindung eignet; 15

Fig. 2 eine beispielhafte Wellenform, die Intensitätsschwankungen in der von einer Katheterspitze zurückkommenden Strahlung zeigt;

Fig. 3 ein beispielhaftes Flußdiagramm für die Ausführung eines Signalfilters gemäß der Erfinund;

Fig. 4 einen Teil der Fig. 1 des eingangs erwähnten Patentes von Shaw et al., welche für die An

wendung in einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung modifiziert ist;

Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Signalfilters, das sich für die Verwen

dung mit der modifizierten Schaltung der Fig. eignet.

Beste Art zur Ausführung der Erfindung

Bezüglich Fig. 1 ist eine Sauerstoffsättigungsmeßvorrichtung 10, die gelegentlich hierin auch als Oximeter oder Oximetergerät bezeichnet ist, vorzugsweise ein mikroprozessor-sammelleitungs-orientiertes System, eine Gestaltung, die dem Fachmann gut bekannt ist. Genauer gesagt, enthält die Vorrichtung 10 eine Systemsammelleitung 12, die eine Vielzahl von Leitern aufweist für die Übertragung von Adressen-, Daten-, Programm- und Steuerinformation zu verschiedenen Abschnitten der Vorrichtung. Die Vorrichtung wird durch einen Zentralprozessor 14 gesteuert, der mit der Systemsammelleitung verbunden ist und diese im wesentlichen steuert. Bei einer beispielsweisen Ausführungsform ist der Zentralprozessor 14 ein von Motorola Semiconductor Products, Inc. hergestellter Typ 6800.

Die Systemsammelleitung 12 steht mit einer Schnittstelle für das optische Modul 16 in Verbindung, die ihrerseits mit dem optischen Modul 18 verbunden ist. Die Schnittstelle 16 treibt mehrere Leuchtdioden (LEDs) 20, 22 und 24, die Strahlung in bestimmten Wellenlängen >> , X~ ^und X₃ abgeben. Diese Strahlung wird durch Lichtfasern 26,

28 und 30 gesammelt, welche die von den Dioden 20 bis abgegebene Strahlung zu einem optischem Kombinierer leiten. Der optische Kombinierer 32 überträgt die Strah-. .. lung durch einen Endquerschnitt 34 auf einen optischen Integrator 36. Eine übertragende Faseroptikführung 38 ist mit der Ausgangsöffnung 4 0 des optischen Integrators 36 verbunden, und die Faseroptikführung 38 überträgt

. somit die Strahlung durch ein Katheter 4 2 auf eine Öffnung in der distalen Spitze 44 des Katheters 42. Die Katheterspitze 44 ist in ein Blutgefäß eingesetzt, in dem das zu untersuchende Blut um die Spitze 44 herum fließt.

Die von der Faseroptikführung 38 ausgesendete Strahlung wird durch das zu untersuchende Blut diffus reflektiert und wird auch durch die Gefäßwände reflektiert. Diese remittierte und reflektierte Strahlung wird dann durch eine zweite Öffnung in der Katheterspitze 44 durch einen zweiten Faseroptikleiter 46 empfangen. Der Faseroptikleiter 46 überträgt diese Strahlung auf einen Detektor 48, der ein der Strahlung proportionales Signal an die Schnittstelle 16 des optischen Moduls abgibt.

Ferner weist gemäß Fig. 1 die. Vorrichtung 10 verschiedene Anzeigen 48 auf, die mit der Systemsammeleitung 12 in Verbindung stehen. Außerdem ist die Systemsammelleitung 12 mit einer Alarm- und Ausgangsschaltung 50 verbunden, die einen Hörwarnton an die Bedienungsperson des Gerätes, Schwesternrufsignale und ein geeignetes Hilfsanalogausgangssignal zum Betreiben von Hilfseinrichtungen abgeben kann. Ein Tastenfeld mit Steuerschaltern 52 ist mit der Systemsammelleitung 12 und auch direkt mit einem Rekorder 54 und einer Speisung 56 verbunden. Der Rekorder 54 reagiert auch auf die Systemsammelleitung 12, um eine Meßstreifenaufzeichnung der BlutsauerstoffSättigung herzustellen, wie sie durch die Vorrichtung 10 gemessen wird. Die Speisung 56 stellt für die gesamte Vorrichtung die Energie zur Verfügung.

Der Zentralprozessor 14 ist über die Systemsammelleitung 12 mit einem Speicher]58 verbunden, der Programmbefehle für den Zentralprozessor 14 in einem Festspeicher (ROM) enthalten und ferner mit einem temporären Speicher mit freiem Zugriff (RAM) versehen sein kann, der vom Zentralprozessor 14 während des Betriebs der Vorrichtung benützt werden kann.

Im Betrieb wird die. Vorrichtung 10 durch das Tastenfeld und die Schalter 52 so gesteuert, daß die Speisung 56 Energie abgibt. Die Schnittstelle 16 für das optische Modul speist nacheinander die Dioden 20 bis 24, so daß diese nacheinander in den drei ausgewählten Wellenlängen λ .. , S „ und Av über den Katheter 42 an die Katheterspitze 44 Strahlung abgeben. Nach der Remission durch das zu untersuchende Blut und die Übertragung über den Katheter 42 zum Detektor 48 wandelt die Schnittstelle 16 des optischen Moduls das Analogsignal vom Detektor 48, welches die Strahlungsintensität anzeigt, in ein Digitalsignal um, das im Falle der Fig. 1 12 Bits haben kann. Dieses Digitalsignal wird dann über die Systemsammelleitung 12 aufgrund der Steuerung durch den Zentralprozessor 14 geleitet und wird im Speicher 58 gespeichert. Der Zentralprozessor 14 verwendet anschließend diese im Speicher 58 gespeicherten Daten zur Berechnung

. . des Blutsauerstoffsättigungszustandes. Der Zentralprozessor kann z.B. die Gleichung 8 aus dem genannten .Shaw-et-al.-Patent enthalten, die folgenden Aufbau hat

¹I ¹I ¹S

Λ ₊ a I L\ + A ( - \ + A ( —1

«·_η τ η.. \ ) τ r\j \ j τ- ί-ι_ \ j

OS = -2 2 2

^B0 ^{+ B}1 ^ ^{+ B}2 <^>^{2 + B}3

worin A_n, A₁, A„ und A., Gewichtungsfaktoren oder -koeffizienten, B_n, B₁, B₀ und B~ Gewichtungsfaktoren oder

■zn -koeffizienten und I₁ , I~ und I^ Strahlungsintensitäten von dem zu untersuchenden Blut sind, welche bei den Wellenlängen^ ₁ , X„ und ^₃ gemessen wurden, wobei sie alle bezüglich einer Referenzlichtintensitätsmessung normalisiert worden sind. Wenn die Messung beendet ist,

jr gibt der Zentralprozessor den errechneten Sauerstoffsättigungswert (OS) an die Anzeige 48, und, sofern

dieser eingeschaltet, an den Rekorder 54. Wenn der

Zentralprozessor 14 einen Alarmzustand feststellt, erzeugt eine Alarm- und Ausgangsschaltung 50 ein akustisches Alarmsignal oder ein Schwesternrufsignal. 5

Es versteht sich für den Fachmann, daß die Vorrichtung der Fig. 1 im wesentlichen eine digitale Verwirklichung der Katheteroximetervorrichtung und des Verfahrens ist, wie sie im Shaw-et-al.-Patent beschrieben wurde. Ein solches auf Mikroprozessorbasis sammelschienenorientiertes System ist für den Fachmann leicht verständlich. Außerdem kann eine andere Zahl als drei Strahlungsintensitäten verwendet werden, womit dann eine Sauerstoffsättigungsmessung über eine andere geeignete mathematische Beziehung durchgeführt werden kann. Eine in Fig. 2 gezeigte Intensitätskurve 58 der remittierten und reflektierten Strahlung von z.B. LED 24, die die Wellenlänge "λ^ abgibt, weist Pulsationsschwankungen 60a bis 6Od auf, die mit den Herzschlägen des Patienten synchron verlaufen. Wenngleich die λ--Intensitätskurve 58 durch eine kontinuierliche Linie angezeigt ist, versteht es sich doch, daß die λ--Intensität, wie sie vom Detektor 48 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 festgestellt wird, eine Serie_: einzelner Intensitätsmessungen ist, die, wenn sie zusammengezeichnet werden, die· λ--Intensitätskurve 58 der Fig. 2 bilden. Die Pulsationsschwankungen 60a bis 6Od stellen, wenn sie ausreichende Größe haben, eine fehlerhafte oder ungeeignet reflektierte Strahlungsintensität dar, die typischerweise daher stammt, daß die Katheterspitze 44 die Gefäßwandungen berührt oder ihnen sehr nahekommt, wenn sie während eines Herzschlags im Blutgefäß umherbewegt wird. Die X_-Intensität aus Fig. 2 ist durch die Schnittstelle des optischen Moduls 16 der Fig. 1 in einen entsprechenden Digitalwert umgewandelt, der dann vom

Zentralprozessor 14 in der unten beschriebenen Weise verwendet wird.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm des Signalfilterverfahrens, wie es in der Vorrichtung der Fig. 1 mit Vorteil durchgeführt wird und aus den Signalen die Teile entfernt, die fehlerhaft sind oder ungeeignete Strahlungsablesungen ergeben. Speziell und mit weiterem Bezug auf die Fig. 1 bis 3 liest der Zentralprozessor 14 von der Systemsammelleitung 12 die Strahlungsxntensxtaten von der Katheterspitze in z.B. etwa 4 Millisekunden-Intervallen ab und summiert die einzelnen Strahlungsintensitäten individuell über eine Zeitspanne, die annähernd 32 Millisekunden dauern kann. Hiermit werden die individuellen Strahlungsintensitäten anfänglich gemittelt, so daß dadurch die Strahlungsintensitäten I₁ , I„ und I_ etwas geglättet sind. Der Zentralprozessor 14 vergleicht dann die Intensität I₃ mit einem Basislinien-Intensitätswert, der im Speicher 58 vorübergehend gespeichert sein kann.

Wenn die Intensität I-, nicht größer als der Basislinien-Intensitätswert ist, verringert der Zentralprozessor 14 den Basislinienwert nach folgender Gleichung 25

BL = BL - K. · (BL - I₃)

worin BL der Basislinien-Intensitätswert und K.. eine bestimmte Konstante sind, die etwa gleich 0,25 in einem Ausführungsbeispiel sein kann.

Ist der neue Basislinien-Intensitätswert bestimmt, wird ein Schwellintensitätswert bestimmt, wobei TH = K. · BL ist, worin TH der Schwellintensitätswert und K. eine bestimmte Konstante sind, die z.B. etwa 1,5 sein kann.

Ist der Schwellintensitätswert TH berechnet, dann wird die /*■ .,-Intensität I₃ mit dem Schwellintensitätswert verglichen. Wenn die Intensität I₃ nicht größer als der Schwellintensitätswert ist, dann werden die Intensitäten I , I„ und I₃ vom Zentralprozessor im Speicher 58 abgespeichert. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 werden alle Intensitäten I₁ , I„ und I₃ im Speicher 58 abgespeichert und können weiter separat akkumuliert werden, so daß jeder einen gewichteten laufenden Durchschnitt für die jeweilige Wellenlänge mit einer Periode von etwa 5 see bildet.

Ist jedoch die Intensität I₃ größer als der Schwellintensitätswert, dann setzt der Zentralprozessor 14 alle Intensitäten I₁, I„ und I₃ auf Null und speichert diese Nullwerte im Speicher als Teil der genannten gewichteten laufenden Durchschnitte. Es sei bemerkt, daß, weil Gleichung 8 aus dem oben angesprochenen Shaw-et-al.-Patent auf Verhältnissen von reflektierten Strahlungs-Intensitäten beruht, die Akkumulation von individuellen Nullstrahlungs-Intensitätswerten I₁, I„ und I₃ keinen Einfluß auf die schließlich berechnete Blutsauerstoffsättigung hat.

Wenn mit weiterer Beziehung auf die Fig. 1 und 3 der Zentralprozessor 14 feststellt, daß die Intensität I₃ größer als der Basislinien-Intensitätswert ist, dann bestimmt er, ob die Intensität I₃ während einer vorbestimmten Zeitspanne größer als der Basislinien-Intensitätswert ist, welche etwa 5 see sein kann, wenngleich auch andere Zeitspannen als geeignet gewählt werden können. Dies kann z.B. durch Programmieren des Zentralprozessors zum Bemessen eines Zeitintervalls in einer Weise, die dem Fachmann, bekannt ist, erfolgen. Wenn die Intensität I₃ für diese 5 sec-Zeitspanne nicht größer

*1 Oft* < (k

# ft * 4>

# lh *

1 * I* Κ«

1 2^ /J£

als die Basislinien-Intensität gewesen ist, dann bestimmt der Zentralprozessor 14 einen neuen Basislinien-Intensitätswert gemäß BL = (1 + K₀) · BL, worin K₉ eine bestimmte Konstante ist, die z.B. etwa.0,004 sein kann.

Der neue Basislinien-Intensitätswert wird dann für die Berechnung eines neuen Schwellintensitätswertes verwendet, der mit der Intensität I- verglichen wird, wie oben beschrieben.

Wenn jedoch die Intensität I^ für die bestimmte Zeitspanne größer als der Basislinien-Intensitätswert gewesen ist, dann wird der Basislinien-Intensitätswert so gesteigert, daß BL = (1 + K-) · BL, worin K₃ eine bestimmte Konstante ist, die z.B. etwa 0,120 sein kann.

Wenn dieser Basislinien-Intensitätswert auf diese Art und Weise eingestellt worden ist, wird der Schwellintensitätswert erneut bestimmt, und die übrigen Schritte werden vom Zentralprozessor 14 in oben beschriebener Form ausgeführt.

Daraus geht hervor, daß das Verfahren nach Fig. 3, wie es von der Vorrichtung 10 der Fig. 1 ausgeführt wird, einen Basislinien-Intensitätswert einstellt, der im wesentlichen den niedrigsten Bereichen der λ--Intensität I₃ folgt. Wie in Fig. 2 zu sehen, ist die als λ .,-Intensität Ί-. gezeichnete Kurve 58 stets sehr nahe bei einem Basislinien-Intensitätswert, der mit der Kurve 32 dargestellt ist. Dieser Basislinien-Intensitätswert wird ständig aufdatiert, um diese Beziehung aufrechtzuerhalten. Wenn die λ^-Intensität 58 nicht größer als die Basislinien-Intensität 62 ist, wird die Basislinie allmählich abgesenkt. Ist die λ .,-Intensität 58 dagegen größer als der Basislinien-Intensitätswert 62, dann wird dieser Wert durch einen Betrag erhöht, der zur Länge der Zeit, in der die A-^-InLensität höher als die Basis-

linien-Intensität liegt, in Beziehung steht. Genauer gesagt, wenn die λ ..-Intensität 58 größer als. der Basislinien-Intensitätswert für nicht mehr als die bestimmte Zeitspanne ist, dann wird für jeden λ-.-Intensitätsvergleich der Basislinien-Intensitätswert etwas angehoben. Ist jedoch der λ --Intensitätswert I-, länger als die vorbestimmte Zeitspanne größer als der Basislinien-Intensitätswert, dann wird letzterer relativ schnell gegenüber dem vorhergehenden Basislinien-Intensitätswert angehoben, womit der Basislinien-Intensitätswert eine schnelle Anpassung an die /^.,-Intensität erfährt.

Sobald der Basislinien-Intensitätswert auf diese Weise angepaßt ist, wird der Schwellintensitätswert, der in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie 64 dargestellt wird, mit Bezug auf den Basislinien-Intensitätswert bestimmt.. Wenn die ^--Intensität 58 größer als der Schwellintensitätswert 64 ist, werden die Intensitäten I.., I„ und I-für die Wellenlängen i\., >₂ und X, auf Null gesetzt und dann im Speicher als Teil einer laufenden Mittelwertakkumulation gespeichert. Wenn im Gegensatz dazu die λ-,-Intensität nicht größer als, der Schwellintensitätswert ist, dann werden die vom Zentralprozessor 14 von der Schnittstelle 16 des optischen Moduls abgelesenen λ -, X„- und λ^-Intensitäten im Speicher als Teil der laufenden Durchschnittsakkumulation gespeichert. Auf diese Weise bestimmt der Schwellintensitätswert den Pegel, oberhalb dessen die λ -Intensität I_ insbesondere und die zugehörigen λ. - und λ,,-Intensitäten I₁ und I~ als gültige Werte angenommen werden. Die laufenden Durchschnittswerte für die Intensitäten I₁, I„ und I₃ werden dann dazu verwendet, in der oben beschriebenen Weise die SauerstoffSättigung zu bestimmen.

T Es versteht sich, daß die vorbestimmten Konstanten K bis K. nach den speziellen Systemerfordernissen variiert werden können. Außerdem können die Einstellungen des Basisintensitätswertes fixiert und nicht auf die Konstanten K.. bis K~ bezogen sein, was sich für den Fachmann ohne weiteres versteht. Weiterhin kann der Basislinien-Intensitätswert BL in Ausdrücken des Schwellintensitätswertes TH geschrieben werden, und der Schwellintensitätswert TH kann deshalb als unmittelbar auf die Intensität I₃ bezogen betrachtet werden.

Es wird dadurch mit dem Signalfilterverfahren gemäß Fig. 3 und der Vorrichtung 10 aus Fig 1 ein verbessertes Oximeter geschaffen, das weniger anfällig für die Schwankungen der Emissionsstrahlungsintensitäten ist, die für fehlerhafte oder unbrauchbare Daten verantwortlich sind. Die.in Fig. 3 angegebenen Schritte können natürlich auch unter Anwendung bekannter Software-Techniken. mit dem Zentralprozessor 14 durchgeführt werden. . .

Es werden nun die Fig. 4 und 5 betrachtet, wonach die im Shaw-et-al.-Patent beschriebene Vorrichtung dadurch modifiziert ist, daß das erfindungsgemäße Signalfilter einbezogen ist.

Wie Fig. 4 zeigt, weist so eine Vorrichtung einen Impulsfolgengenerator 66 auf, der nacheinander mehrere Leuchtdioden (LED) 68, 70 und 72 speist. Die LED 68, 70 und 72 werden über einen geeigneten optischen Kombinierer, einen optischen Integrator und den Katheter, wie z.B. in Fig. 1 gezeigt, gekuppelt, so daß sie einem Detektor 72 remittierte und reflektierte Strahlung von der Katheterspitze zuleiten.. Die LED 68, 70 und 72 geben Strahlung auf drei bestimmten Wellenlängen λ ., , ^₂ ^und 3

an, wie in Verbindung mit Fig. 1 bereits beschrieben.

Der Detektor 74 liefert ein der Strahlung von der Katheterspitze entsprechendes Signal an einen Verstärker 76, dessen Ausgang mit mehreren, normal geöffneten Schaltern 78, 80, 82, 84 und 86 (Fig. 4 und 5) verbunden ist. Die Schalter 78 und 80 werden durch den Generator 66 so gesteuert, daß sie während der Zeit, in der die LED 68 bzw. 70 Strahlung abgeben, geschlossen sind. Gleichermaßen werden die Schalter 82 und 84 durch den Generator 66 so gesteuert, daß sie während des Zeitabschnitts, in dem die LED 72 Strahlung abgibt, geschlossen sind. Schließlich ist Schalter 86, der durch den Generator gesteuert ist, geschlossen, wenn keines der LED 68 bis 72 leuchtet, so daß ein Servosystem mit geschlossener Schleife in dem Verstärker 76 und einem Verstärker 88 gebildet wird, der eine Vorspannung am Verstärker 76 hervorbringt, die dessen Ausgangsspannung auf Null einstellt.

Die Schalter 78 und 82 sind dann mit normalerweise geschlossenen Schaltern 90 bis 94 verbunden. Der Schalter 90 ist über einen Widerstand 96 an einen Verstärker 98 und einen Kondensator 100 angeschlossen. Gleichermaßen sind die Schalter 92 und 94 über Widerstände 102 und 104 an Verstärker 106 und 108 und Kondensatoren 110 und 112 gelegt. Die Verstärker 98, 106 und 108 gebenX.-, %2~ ^und ^-o-Strahlungsintensitäts-Ausgangssignale I ', 1 und L· ab.

Wie mit Bezug auf Fig. 5 dargestellt, verbindet der Schalter 84 das Signal vom Verstärker 76 mit der Signalfilterschaltung, die insgesamt mit 114 bezeichnet ist. Der Schalter 84 ist über einen Widerstand 116 an einen Verstärker 118 und einen Kondensator 120 angeschlossen.

/O-

Der Ausgang des Verstärkers 118 ist mit der Anode einer Diode 122 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand 124 und eine Leitung 142 mit einer ersten Stromquelle 126, einem Schalter 128, einem Kondensator 130, einem Verstärker 132 und einem Komparator 134 in Verbindung steht. Der Ausgang des Verstärkers 118 ist also mit einem zweiten Eingang des Komparators 134 verbunden. Der Ausgang des Komparators 134 steuert eine Zeitsteuerung 136, die dann den Schalter 128 steuert.

Der Schalter 128 ist außerdem mit einer zweiten Stromquelle 138 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 132 ist über eine Leitung 144 mit dem Inverseingang eines Komparators 140 verbunden, dessen Direkteingang mit dem Ausgang des Verstärkers 118 verbunden ist. Der Ausgang des Komparators steuert die Stellung der Schalter 90, 92 und 94.

Wenn im Betrieb die LED 72 Strahlung abgibt und die Schalter 82 und 84 geschlossen sind, wird die Strahlung vom Katheter durch den Detektor 74 festgestellt. Das Ausgangssignal des Detektors 74 wird vom Verstärker 76 verstärkt, der ein Signal über den Schalter 84 an den Verstärker 118 abgibt. Die Stromquelle 126 gibt dauernd Strom an die Leitung 142, wobei das Signal aus dieser Leitung proportional einem Basislinien-Intensitätswert (BL) ist, was nachfolgend als Basisliniensignal, bezeichnet ist. Die Stromquelle 126 erhöht das Basisliniensignal um einen bestimmten Betrag in bezug auf die Zeit, d.h. mit einer bestimmten Rate. Dieses Basisliniensignal wird vom Verstärker 132 ma.ßstabsmäßig vergrößert oder multipliziert, um ein Pegelsignal (TH) auf Leitung 144 an den Komparator .140 abzugeben.

: Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 118 kleiner als das Basisliniensignal auf der Leitung 142 ist, entlädt sich der Kondensator 130 über den Widerstand 124 und die

Diode 122, wodurch das Basisliniensignal auf der Leitung 142 kleiner wird und sich folglich proportional auch das Pegelsignal auf Leitung 144 verkleinert. Wenn der Ausgang des Verstärkers 118 größer als das Basisliniensignal ist, gibt die Stromquelle 126 an die Leitung einen ersten Strom ab, wodurch das Basisliniensignal erhöht wird. Wenn außerdem das Ausgangssignal des Verstärkers 118 größer als das Schwellwertsignal auf der Leitung 144 ist, dann steuert der Komparator 140 die Schalter 90 bis 94 (Fig. 4) so, daß die Widerstände 96, 102 und 104 an Masse gelegt werden, so daß anschließend das Signal vom Verstärker 76 nicht mehr über die Schalter 78, 80 und 82 zugeführt werden kann. Auf diese Weise werden, wenn die Strahlungsintensität I₃ größer als das Schwellwertsignal auf Leitung 144 ist, was anzeigt, daß eine fehlerhafte Strahlungsinformation vom Katheter zurückgesandt wird, die Signale proportional den Strahlungsintensitäten I₁ , I₉ und I., von den Eingangen der Verstärker 98, 106 und 108 weggenommen.

Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 118 kleiner als das Basisliniensignal für länger als 5 see bleibt, steuern der Komparator 134 und die Zeitsteuerung 136 den Schalter 128 so, daß die zweite Stromquelle 138 mit der Leitung 142 verbunden wird. Die zweite Stromquelle 138 gibt einen festen Strom an die Leitung 142 ab, wodurch das Basisliniensignal auf dieser Leitung relativ schnell erhöht wird. Die Stromquelle 126 erhöht das Basisliniensignal um einen bestimmten Betrag in bezug zur Zeit, d.h. mit einer bestimmten Geschwindigkeit.

Man sieht, daß die Signalfilterschaltung 114 gemäß der Erfindung ein Basisliniensignal erzeugt, das im wesentlichen den tiefsten Pegelabschnitten der Strahlungsintensität I_ folgt. Ein Schwellwertsignal wird

λ/Τ Λ<\.

erzeugt, das zum Basisliniensignal im Verhältnis steht, und wenn die Strahlungsintensität größer ist als das Schwellwertsignal, werden die Signale entsprechend den Strahlungsintensitäten I₁, I~ und I_ nicht den zuge-

hörigen Verstärkern 98, 106 und 108 zugeführt. Ferner sei festgehalten, daß die Schaltung 114 eine analoge Verwirklichung der Signalfiltermethode nach Fig. 3 ist.

Nachdem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben ist, versteht es sich, daß viele Äquivalente und Abwandlungen, die von der Erfindung nicht abweichen, für den Fachmann mit den hierin gegebenen Lehren wohl verständlich sind. Die Erfindung ist deshalb nicht auf die vorstehende Beschreibung beschränkt, sondern umfaßt den gesamten Rahmen der sich anschließenden Ansprüche.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Filtern eines Signals, um daraus Teile des Signals, die Fehlerdaten anzeigen, zu beseitigen, gekennzeichnet durch folgende Schritte :

das Signal wird empfangen,

es wird ein Schwellwert durch Erhöhen des Schwellwertes um einen ersten bestimmten Betrag eingestellt, wenn das Signal sich in einer ersten bestimmten Be-Ziehung zum Schwellwert befindet, und durch Erniedrigen des S.chwellwertes um einen zweiten bestimmten Betrag, wenn das Signal sich in einer zweiten bestimmten Beziehung zum Schwellwert befindet, das Signal wird mit dem eingestellten Schwellwert verglichen und ,

das Signal wird übertragen, wenn es eine erste bestimmte Beziehung_:zum Schwellwert einhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Einstellschritt eine Basislinie um einen bestimmten Betrag verändert wird, um sie an das Signal anzupassen, und der Schwellwert in bezug auf die Basislinie bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Veränderungsschritt das Erhöhen der Basislinie um einen ersten bestimmten Betrag erhöht wird, wenn das Signal über der Basislinie liegt, und die Basislinie um einen zweiten bestimmten Betrag erniedrigt wird, wenn das Signal unter der' Basislinie .. liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bestimmte Betrag entsprechend der

* ♦

Zeitdauer, in der das Signal über der Basislinie liegt, variiert wird.

5. Verfahren zum Filtern eines Signals, um daraus Abschnitte des Signals zu beseitigen, die fehlerhafte Daten anzeigen, gekennzeichnet durch die Schritte: das Signal wird empfangen,

eine Basislinienwiedergabe wird um einen bestimmten Betrag verändert, um die Basislinienwiedergabe in . Richtung auf das Signal einzustellen, es wird eine Schwellwertwiedergabe bestimmt, die zur Basislinienwiedergabe in Beziehung steht, das Signal wird mit der Schwellwertwiedergabe verglichen,

das Signal wird übertragen, wenn es einer ersten bestimmten Beziehung zur Schwellwertwiedergabe gerecht wird, und

es wird ein bestimmter Ausgangswert übertragen, wenn das Signal einer zweiten bestimmten Beziehung zur Schwellwertwiedergabe gerecht wird, um dadurch vom Signal Abschnitte, die fehlerhafte Daten anzeigen, zu beseitigen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Veränderungsschritt mit einer bestimmten Geschwindigkeit vorgenommen wird.

7. Verfahren zum Filtern eines Signals, um daraus Teile zu entfernen, die fehlerhafte Daten anzeigen, ge- .

kennzeichnet durch folgende Schritte:

das Signal wird aufgenommen,

das Signal wird mit einer Basisliniendarstellung verglichen,

die Basisliniendarstellung wird um einen bestimmten Betrag erhöht, wenn das Signal größer als die Basis-

lh·

liniendarstellung ist,

die Basisliniendarstellung wird um einen bestimmten Betrag proportional zur Differenz zwischen der Basisliniendarstellung und dem Signal verkleinert, wenn das Signal kleiner als die Basisliniendarstellung ist,

es wird eine Schwellwertdarstellung bestimmt, die zur Basisliniendarstellung ein bestimmtes Verhältnis hat,

das Signal wird mit der Schwellwertdarstellung verglichen,

das Signal wird übertragen, wenn es eine erste bestimmte Beziehung zur Schwellwertdärstellung einhält, und

es wird ein bestimmter Ausgangswert abgegeben, wenn das Signal einer zweiten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellung gerecht wird, um dadurch aus dem Signal Teile, welche fehlerhafte Daten anzeigen, zu entfernen.

8. Vorrichtung zum Filtern eines Signals, um daraus Teile zu entfernen, die fehlerhafte Daten anzeigen, gekennzeichnet durch
Mittel zum Aufnehmen des Signals, erste Mittel, die auf das aufgenommene Signal ansprechen, um einen Schwellwert durch Erhöhen des Schwellwertes um einen ersten bestimmten Betrag abzustimmen, wenn das Signal in einer ersten bestimmten Beziehung zum Schwellwert steht, und den Schwellwert um einen zweiten bestimmten Betrag zu verringern, wenn das Signal in einem zweiten bestimmten Verhältnis zum Schwellwert steht, zweite Mittel, die auf das aufgenommene Signal reagieren und abhängig vom eingestellten Schwellwert sind, um das Signal mit dem eingestellten Schwell-

wert zu vergleichen und, wenn es einer bestimmten Beziehung zum Schwellwert gerecht wird, es zu übertragen.

9. Vorrichtung zum Filtern eines Signals, um daraus Teile zu entfernen, die fehlerhafte Daten anzeigen, gekennzeichnet durch Mittel zum Empfangen des Signals,
erste vom empfangenen Signal abhängige Mittel zum Verändern einer Basisliniendarstellung um einen bestimmten Betrag, um die Basisliniendarstellung auf das Signal abzustimmen,

zweite, von der Basisliniendarstellung abhängige Mittel zur Bestimmung einer Schwellwertdarstellung in Beziehung zur Basisliniendarstellung, dritte, vom empfangenen Signal und von der Schwellwertdarstellung abhängige Mittel zum Vergleichen des Signals mit der Schwellwertdarstellung und zum Übertragen des Signals, wenn dieses eine erste bestimmte Beziehung zur Schwellwertdarstellung einnimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel außerdem Mittel zur Erhöhung der Basisliniendarstellung um einen ersten bestimmten Betrag aufweisen, wenn das Signal größer als die Basisliniendarstellung ist, und zur Erniedrigung der'Basisliniendarstellung um einen zweiten bestimmten Betrag, wenn das Signal kleiner als die Basisliniendarstellung ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bestimmte Betrag entsprechend der Dauer veränderbar ist, während der das Signal größer als die Basisliniendarstellung ist.

12. Vorrichtung zum Filtern eines Signals, um daraus Teile zu entfernen, die fehlerhafte Daten anzeigen, gekennzeichnet durch
Mittel zum Empfangen des Signals, erste Mittel, die auf das empfangene Signal ansprechen, um es mit einer BasisliniendarsteTlung zu vergleichen,

zweite Mittel, die auf die ersten Mittel ansprechen, um die Basisliniendarstellung um einen ersten bestimmten Betrag zu erhöhen, wenn das Signal größer als die Basisliniendarstellung ist, und um die Basisliniendarstellung um einen zweiten bestimmten Betrag zu erhöhen, wenn das Signal während einer bestimmten Dauer größer als die Basisliniendarstellung ist,

dritte Mittel, die von den ersten Mitteln abhängig sind, um die Basisliniendarstellung um einen bestimmten Betrag proportional zur Differenz zwischen der Basisliniendarstellung und dem Signal zu verkleinern, wenn das'Signal kleiner als die Basisliniendarstellung ist,

vierte Mittel, die auf die Basisliniendarstellung ansprechen, zur Bestimmung einer Schwellwertdarstellung in Beziehung zur Basisliniendarstellung, fünfte Mittel, die auf das empfangene Signal und auf die Schwellwertdarstellung ansprechen, um diese miteinander zu vergleichen,

Ausgangsmittel, die auf das empfangene Signal ansprechen , um einen Ausgangswert der Signaldarstellung zu erzeugen, wenn das Signal einer ersten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellung gerecht wird, und um einen Ausgangswert eines zweiten Signals zu erzeugen, wenn das erste erwähnte Signal in einer zweiten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellung steht, so daß dadurch die Schwell-

wertdarstellung die Teile des ersten erwähnten Signals bestimmt, die fehlerhafte Daten enthalten.

13. Verfahren zur Bestimmung der SauerstoffSättigung des Blutes, gekennzeichnet durch folgende Schritte: es wird eine elektromagnetische Strahlung mit mehreren unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt, die Strahlung mit den verschiedenen Wellenlängen wird auf das zu untersuchende Blut gerichtet, die Strahlung in jedem der Wellenlängenbänder wird von dem zu untersuchenden Blut zurückempfangen, um daraus entsprechende elektrische Signale zu bilden, die ein Maß für die vom zu untersuchenden Blut in der entsprechenden Wellenlänge zurückempfangene Strahlungsintensität ist, und

es wird eine Ausgangsfeststellung der Sauerstoffsättigung gemäß der Beziehung zwischen den elektrischen Signalen hervorgebracht;
ein Verfahren zum Filtern der elektrischen Signale, . um daraus Teile zu beseitigen, die fehlerhafte Daten anzeigen, enthält folgende Schritte: es wird eines der erwähnten elektrischen Signale ausgewählt,
eine Schwellwertdarstellung wird durch Erhöhen der Schwellwertdarstellung um einen ersten bestimmten Betrag eingestellt, wenn das ausgewählte Signal in einer ersten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellung steht, und durch Erniedrigen der Schwellwertdarstellung um einen zweiten bestimmten Betrag, wenn das ausgewählte Signal sich in einer zweiten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellung befindet,

das elektrische Signal wird mit der eingestellten Schwellwertdarstellung verglichen, der vorher erwähnte Schritt der Ausgangssignalfest-

Stellung wird, wenn das elektrische Signal eine erste bestimmte Beziehung zur Schwellwertdarstellung einhält, durchgeführt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellschritt die Veränderung einer Basisliniendarstellung um einen bestimmten Betrag enthält, um die Basisliniendarstellung in Richtung auf das ausgewählte Signal abzustimmten, und die Bestimmung der Schwellwertdarstellung im Verhältnis zur Basisliniendarstellung enthält.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Veränderungsschritt das Erhöhen der Basisliniendarstellung um einen ersten bestimmten Betrag, wenn das ausgewählte Signal größer als die Basisliniendarstellung ist, und das Erniedrigen der Basisliniendarstellung um einen zweiten bestimmten Betrag, wenn das ausgewählte Signal kleiner als die Basisliniendarstellung ist, enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bestimmte Betrag entsprechend der Zeitdauer verändert wird, um die das ausgewählte Signal größer als die Basisliniendarstellung ist.

17. Verfahren zur Bestimmung der SauerstoffSättigung von Blut, dadurch gekennzeichnet:

es wird eine elektromagnetische Strahlung von mehreren unterschiedlichen Wellenlängenbändern erzeugt ,

die Strahlung der Wellenlängenbänder wird in das zu untersuchende Blut eingekoppelt, die Strahlung, die bei jedem Wellenlängenband vom zu untersuchenden Blut zurückempfangen wird, wird

festgestellt, um ein entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, das die Intensität der vom zu untersuchenden Blut bei dem entsprechenden Wellen- : längenband zurückerhaltenen Strahlung wiedergibt, und

es wird eine Ausgangsfeststellung der Blutsättigung gemäß der Beziehung zwischen den elektrischen Signalen hervorgebracht;
ein Verfahren zum Filtern der elektrischen Signale, um daraus Teile zu beseitigen, die fehlerhafte Daten angeben, weist folgende Schritte auf: es wird eines der vorerwähnten elektrischen Signale ausgewählt,
eine Basisliniendarstellung wird durch Verstellen in Richtung auf das Signal variiert, eine Schwellwertdarstellung wird in Beziehung zur Basisliniendarstellung bestimmt, das ausgwählte Signal wird mit der Schwellendarstellung verglichen,

es wird ein-erster Ausgangswert erzeugt, der die erwähnten elektrischen Signale aufweist, wenn das ausgewählte elektrische Signal in einer ersten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellung steht, es wird ein zweiter Ausgangswert hervorgebracht, der bestimmte elektrische Signale enthält, wenn das ausgewählte elektrische Signal in einer zweiten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellüng steht,

der erste Ausgangswert und der zweite Ausgangswert werden summiert, um summierte elektrische Signale . für die jeweiligen Wellenlängenbänder zu erzeugen, und es werden die erwähnten Ausgangsfeststellungen der SauerstoffSättigung gemäß der Beziehung zwischen den summierten elektrischen Signalen hervorgebracht.

22.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Veränderungsschritt mit einer bestimmten Geschwindigkeit vorgenommen wird.

19. Verfahren zur Bestimmung der SauerstoffSättigung von Blut, gekennzeichnet durch folgende Schritte: es wird elektromagnetische Strahlung auf mehreren unterschiedlichen Wellenlängenbändern erzeugt, die Strahlung der Wellenlängenbänder wird in das zu untersuchende Blut eingekoppelt, bei jedem Wellenlängenband wird vom zu untersuchenden Blut zurückempfangene Strahlung festgestellt, um ein entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, das die Intensität der vom zu untersuchenden

Ί5 Blut zurückempfangenen Strahlung bei dem jeweiligen Wellenband darstellt,

eines der genannten elektrischen Signale wird ausgewählt,
das ausgewählte elektrische Signal wird mit einem Basisliniensignal verglichen,

das Basisliniensignal wird um einen bestimmten Betrag proportional zum Basisliniensignal erhöht, wenn das ausgewählte elektrische Signal größer als das Basisliniensignal ist,

das Basisliniensignal wird um einen bestimmten Betrag proportional zur Differenz zwischen dem Basisliniensignal und dem ausgewählten elektrischen Signal verkleinert, wenn das ausgewählte elektrische Signal kleiner als das Basisliniensignal ist, es wird ein zum Basisliniensignal in einem bestimmten Verhältnis stehendes Schwellwertsignal bestimmt, das ausgewählte elektrische Signal wird mit dem abgestimmten Schwellwertsignal verglichen, es wird ein erster Ausgangswert hervorgebracht, der die erwähnten elektrischen Signale enthält, wenn

das ausgewählte elektrische Signal in einer ersten bestimmten Beziehung zum Schwellwertsignal steht, es wird ein zweiter Ausgangswert hervorgebracht, der die erwähnten elektrischen Signale enthält, wenn das ausgewählte elektrische Signal in einem zweiten bestimmten Verhältnis zum Schwellwertsignal steht,

der erste Ausgangswert und der zweite Ausgangswert werden zusammengefaßt, um ein zusammengefaßtes elektrisches Signal für die jeweiligen Wellenlängenbänder zu erzeugen, und

es wird eine Ausgangsfeststellung der Sauerstoffsättigung gemäß einer Beziehung zwischen den zusammengefaßten elektrischen Signalen hervorgebracht.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale digital sind.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale analog sind.

22. Vorrichtung zur Bestimmung der SauerstoffSättigung von Blut, gekennzeichnet durch

eine Quelle zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung bei mehreren Wellenlängen, mit der Quelle zu verbindende Mittel der zuführenden Strahlung zum untersuchenden Blut mit einfallenden Intensitäten bei den jeweiligen Wellenlängen, Detektormittel zur Aufnahme vom zu untersuchenden Blut rückkehrender Strahlung, um Signale zu erzeugen, die die Intensitäten der empfangenen Strahlung bei den jeweiligen Wellenlängen wiedergeben, und Bestimmungsmittel, die abängig von den Detektormitteln die Signale auffangen zur Bestimmung einer Ausgangsf eststelluncj der BauerstoffSättigung gomüß

der Beziehung zwischen den Signalen; eine Apparatur zum Filtern der Signale, um daraus Teile zu beseitigen, die fehlerhafte Daten anzeigen, enthaltend
erste Mittel, die abhängig von einem ausgewählten Signal eine Schwellwertdarstellung abstimmten durch Erhöhen der Schwellwertdarstellung um einen ersten bestimmten Betrag, wenn das ausgewählte Signal sich in einer ersten bestimmten Beziehung zur Schwellwertdarstellung befindet, und durch Erniedrigen der Schwellwertdarstellung um einen zweiten bestimmten Betrag, wenn das ausgewählte Signal sich in einem zweiten bestimmten Verhältnis zur Schwellwertdarstellung befindet,

zweite Mittel, die auf das ausgewählte Signal und auf die abgestimmte Schwellwertdarstellung reagieren, um das ausgewählte Signal mit der abgestimmten Schwellwertdarstellung zu vergleichen, und die Detektormittel sind abhängig von den zweiten Mitteln, um die erwähnte Ausgangsfeststellung zu treffen, wenn das ausgewählte Signal eine erste bestimmte Beziehung zur Schwellwertdarstellung einnimmt.

23. Vorrichtung zur Bestimmung von BlutsauerstoffSättigung , gekennzeichnet durch

eine Quelle zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung bei mehreren Wellenlängen, Mittel, die mit der Quelle zu verbinden sind, um die Strahlung auf das zu untersuchende Blut mit Einfallsintensitäten bei den jeweiligen Wellenlängen zu koppeln, Detektormittel, um von dem zu untersuchenden Blut zurückkommende Strahlung aufzufangen und Signale zu erzeugen, die ein Maß für die Intensitäten der empfangenen Strahlung bei den jeweiligen

it.

Wellenlängen sind, und von den Detektormitteln abhängige Bestimmungsmittel, um eine Ausgangsfeststellung der SauerstoffSättigung gemäß der Beziehung zwischen den Signalen zu treffen;

eine Apparatur zum Filtern der Signale zum Entfernen von Signalen, die fehlerhafte Daten anzeigen, daraus, enthaltend

, erste Mittel, die auf wenigstens ein ausgewähltes
Signal ansprechen, um eine Basisliniendarstellung

um einen bestimmten Betrag zu verändern und sie
damit dem ausgewählten Signal anzupassen,
zweite Mittel, abhängig von der Basisliniendarstellung, um eine bestimmte Schwellwertdarstellung mit Beziehung zur Basisliniendarstellung zu bestimmen, dritte Mittel abhängig von dem ausgewählten Signal und der Schwellwertdarstellung zum Vergleichen des ausgewählten Signals mit der Schwellwertdarstellung, und
die Bestimmungsmittel sind von den dritten Mitteln abhängig zum Bestimmen einer bestimmten Ausgangsfeststellung, wenn das ausgewählte Signal eine bestimmte erste Beziehung zur Schwellwertdarstellung einnimmt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel außerdem Mittel zur Erhöhung der Basisliniendarstellung um einen ersten bestimmten Betrag aufweisen, wenn das ausgewählte Signal
größer als die Basisliniendarstellung ist, und

zum Erniedrigen der Basisliniendarstellung um einen zweiten bestimmten Betrag, wenn das ausgewählte
Signal kleiner als die Basisliniendarstellung ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzcichnet, daß der erste bestimmte Betrag variiert wird

Ί yenu'iß der Lunye der Zeil;, die das.; ausgewählte Signal größer als die Basisliniendarstellung ist.

26. Vorrichtung zur Bestimmung der SauerstoffSättigung von Blut, gekennzeichnet durch eine Quelle zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung bei mehreren Wellenlängen, Mittel, die mit der Quelle verbindbar sind, um die Strahlung von dort zu dem zu untersuchenden Blut mit Einfallsintensitäten bei den bestimmten Wellenlängen zu leiten,

Detektormittel zur Aufnahme vom zu untersuchenden Blut zurückkommender Strahlung, um Signale entsprechend den Intensitäten der empfangenen Strahlung bei den jeweiligen Wellenlängen zu erzeugen, erste Mittel, die auf ein bestimmtes ausgewähltes Signal ansprechen, um das ausgewählte Signal mit einer Basisliniendarstellung zu vergleichen, zweite Mittel, die von den ersten Mitteln abhängig sind, um die Basisliniendarstellung um einen ersten^ ; bestimmten Betrag zu erhöhen, wenn das ausgewählte Signal größer als die Basisliniendarstellung ist, und um die Basisliniendarstellung um einen zweiten bestimmten Betrag zu erhöhen, wenn das ausgewählte Signal während einer bestimmten Dauer größer als die Basisliniendarstellung ist,

dritte Mittel in Abhängigkeit von den ersten Mitteln, um die Basisliniendarstellung um einen bestimmten Betrag proportional zur Differenz zwischen Basis— liniendarstellung und Signal zu verkleinern, wenn das Signal kleiner als die Basisliniendarstellung ist,

vierte Mittel in Abhängigkeit von der Basisliniendarstellung zur Bestimmung einer Schwellwertdarstellung mit Bezug auf die Basisliniendarstellung

in einem bestimmten Verhältnis, fünfte Mittel in Abhängigkeit von dem ausgewählten Signal und der Schwellwertdarstellung zum Vergleich des ausgewählten Signals mit der Schwellwertdarstellung,

Ausgangsmittel in Abhängigkeit von dem ausgewählten Signal, um einen ersten Ausgangswert zu erzeugen, der die vorerwähnten Signale enthält, wenn das ausgewählte 'Signal eine bestimmte erste Beziehung zur Schwellwertdarstellung einhält, und um einen zweiten Ausgangswert zu erzeugen, der zweite Signale enthält, wenn das ausgewählte elektrische Signal eine zweite bestimmte Beziehung zur Schwellwertdarstellung einnimmt,

Summiermittel, die auf den ersten Ausgangswert und den zweiten Ausgangswert reagieren zum Summieren des ersten und des zweiten Ausgangswertes, um ein summiertes Signal für jedes Wellenlängenband zu erzeugen, und

Bestimmungsmittel, die abhängig vom summierten Signal eine Ausgangsfeststellung der SauerstoffSättigung gemäß der Beziehung zwischen den Signalen bestimmen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisliniendarstellung und die Schwellwertdarstellung Digitalsignale sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisliniendarstellung und die Schwellwertdarstellung Analogsignale sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Mittel und die dritten Mittel die Basisliniendarstellung mit bestimmten Geschwindigkeiten einstellen.