RU2233620C1 - Pulse oxymeter - Google Patents
Pulse oxymeter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2233620C1 RU2233620C1 RU2003118781/14A RU2003118781A RU2233620C1 RU 2233620 C1 RU2233620 C1 RU 2233620C1 RU 2003118781/14 A RU2003118781/14 A RU 2003118781/14A RU 2003118781 A RU2003118781 A RU 2003118781A RU 2233620 C1 RU2233620 C1 RU 2233620C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- voltage converter
- voltage
- current
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для неинвазивного измерения насыщения артериальной крови кислородом в режиме непрерывного мониторинга.The invention relates to medical equipment and can be used for non-invasive measurement of arterial blood oxygen saturation in continuous monitoring mode.
Одним из важных диагностических и прогностических показателей в анестизиологии, реанимации и интенсивной терапии является степень насыщения циркулирующей крови кислородом, которая характеризуется коэффициентом сатурации.One of the important diagnostic and prognostic indicators in anesthesiology, intensive care and intensive care is the degree of saturation of the circulating blood with oxygen, which is characterized by a saturation coefficient.
Для определения коэффициента сатурации неинвазивным методом предназначены пульсовые оксиметры, принцип действия которых основан на спектрометрии тканей пальца или мочки уха.To determine the saturation coefficient by a non-invasive method, pulse oximeters are designed, the principle of which is based on spectrometry of the tissues of the finger or earlobe.
Известные пульсовые оксиметры содержат в своем составе источник излучения в красном диапазоне излучения, подключенный к первому источнику тока, источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения, подключенный к второму источнику тока и фотоприемник, подключенный к усилительному тракту [1]. Задачей усилительного тракта является формирование четырех сигналов: постоянных составляющих красного и инфракрасного каналов и переменных составляющих красного и инфракрасного каналов. При этом усилитель должен удовлетворять очень высоким техническим требованиям, в частности, усилитель должен иметь большой динамический диапазон (порядка 600 дБ согласно работе [1]), должен иметь, как правило, систему автоматической регулировки усиления и мощности излучения источников излучения, должен обеспечивать высокую стабильность величин отношений переменных и постоянных составляющих красного и инфракрасного сигналов.Known pulse oximeters comprise a radiation source in the red radiation range connected to the first current source, an infrared radiation source connected to the second current source and a photodetector connected to the amplification path [1]. The task of the amplification path is the formation of four signals: constant components of the red and infrared channels and variable components of the red and infrared channels. In this case, the amplifier must satisfy very high technical requirements, in particular, the amplifier must have a large dynamic range (of the order of 600 dB according to [1]), must have, as a rule, a system for automatically adjusting the gain and radiation power of radiation sources, and must ensure high stability the ratios of the variables and the constant components of the red and infrared signals.
Выполнение этих требований весьма затруднительно, что приводит к резкому снижению точности определения коэффициента сатурации. Сложность используемого оборудования приводит к усложнению его обслуживания и повышению его цены.The fulfillment of these requirements is very difficult, which leads to a sharp decrease in the accuracy of determination of the saturation coefficient. The complexity of the equipment used complicates its maintenance and increases its price.
Известен также пульсовой оксиметр, описанный в работе [2, с.16, рис.1]. Этот пульсовой оксиметр содержит источник излучения в красном диапазоне излучения, подключенный к первому источнику тока, источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения, подключенный к второму источнику тока, фотоприемник, выполненный в виде фотодиода, подключенного к преобразователю электрического сигнала, выполненного в виде преобразователя ток-напряжение. Для выполнения измерений пульсовым оксиметром необходимо иметь усилительный тракт с высокими техническими характеристиками, указанными при описании аналога [1].The pulse oximeter described in [2, p.16, Fig. 1] is also known. This pulse oximeter contains a red radiation source connected to the first current source, an infrared radiation source connected to the second current source, a photodetector made in the form of a photodiode connected to an electric signal converter made in the form of a current-voltage converter . To perform measurements with a pulse oximeter, it is necessary to have an amplification path with high technical characteristics indicated in the description of the analogue [1].
Наиболее близким к предлагаемому и принятый в качестве прототипа является пульсовой оксиметр [3], содержащий источник излучения в красном диапазоне излучения, подключенный к первому источнику тока, источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения, подключенный к второму источнику тока, фотоприемник, выполненный в виде фотодиода, подключенный к фотоприемнику преобразователь ток-напряжение, преобразователь напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, вход которого соединен с выходом преобразователя ток-напряжение, последовательно соединенные первый синхронный детектор, первый вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, первый фильтр верхних частот и первый усилитель напряжения переменного тока, последовательно соединенные второй синхронный детектор, первый вход которого подключен к преобразователю напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, второй фильтр верхних частот и второй усилитель напряжения переменного тока, а также формирователь сигналов управления, выполненный в виде формирователя противофазных импульсов, один выход которого подключен к управляющему входу первого источника тока и управляющему входу первого синхронного детектора, а другой - к управляющему входу второго источника тока и управляющему входу второго синхронного детектора, и блок вычисления, подключенный своим выходом к индикатору и своими первым и вторым входами - к выходам соответственно первого и второго усилителей напряжения переменного тока.Closest to the proposed and adopted as a prototype is a pulse oximeter [3], containing a radiation source in the red radiation range connected to the first current source, a radiation source in the infrared radiation range connected to the second current source, a photodetector made in the form of a photodiode, a current-voltage converter connected to the photodetector, a voltage converter with a logarithmic conversion characteristic, the input of which is connected to the output of the current-voltage converter e, the first synchronous detector connected in series, the first input of which is connected to the output of the voltage converter with a logarithmic conversion characteristic, the first high-pass filter and the first AC voltage amplifier, the second synchronous detector connected in series, the first input of which is connected to a voltage converter with a logarithmic conversion characteristic, a second high-pass filter and a second AC voltage amplifier, as well as a control signal driver made in the form of an antiphase pulse generator, one output of which is connected to the control input of the first current source and the control input of the first synchronous detector, and the other to the control input of the second current source and the control input of the second synchronous detector, and the calculation unit connected by its output to the indicator and its first and second inputs to the outputs of the first and second AC voltage amplifiers, respectively.
Недостатком прототипа является недостаточная точность, обусловленная наличием внешней засветки фотоприемника.The disadvantage of the prototype is the lack of accuracy due to the presence of external illumination of the photodetector.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении точности определения коэффициента сатурации.The problem solved by the invention is to increase the accuracy of determining the coefficient of saturation.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что пульсовой оксиметр, содержащий источник излучения в красном диапазоне излучения, подключенный к первому источнику тока, источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения, подключенный к второму источнику тока, фотоприемник, подключенный к преобразователю ток-напряжение, преобразователь напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, последовательно соединенные первый синхронный детектор, первый вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, первый фильтр верхних частот и первый усилитель напряжения переменного тока, последовательно соединенные второй синхронный детектор, первый вход которого подключен к выходу преобразователя напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, второй фильтр верхних частот и второй усилитель напряжения переменного тока, формирователь сигналов управления, а также блок вычисления и индикатор, при этом выход преобразователя ток-напряжение подключен к первому входу преобразователя напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, выходы первого и второго усилителей напряжения переменного тока подключены соответственно к первому и второму входам блока вычисления, выход которого подключен к индикатору, а второй выход формирователя сигналов управления соединен с управляющим входом первого источника тока и управляющим входом первого синхронного детектора, третий выход формирователя сигналов управления соединен с управляющим входом второго источника тока и управляющим входом второго синхронного детектора,The essence of the invention lies in the fact that a pulse oximeter containing a radiation source in the red radiation range connected to the first current source, an infrared radiation source connected to the second current source, a photodetector connected to a current-voltage converter, a voltage converter with logarithmic conversion characteristic, the first synchronous detector connected in series, the first input of which is connected to the output of the voltage converter a logarithmic conversion characteristic, a first high-pass filter and a first AC voltage amplifier connected in series to a second synchronous detector, the first input of which is connected to the output of a voltage converter with a logarithmic conversion characteristic, a second high-pass filter and a second AC voltage amplifier, a control signal conditioner, and also a calculation unit and an indicator, while the output of the current-voltage converter is connected to the first input of the converter For voltage with a logarithmic conversion characteristic, the outputs of the first and second AC voltage amplifiers are connected respectively to the first and second inputs of the calculation unit, the output of which is connected to the indicator, and the second output of the control signal generator is connected to the control input of the first current source and the control input of the first synchronous detector , the third output of the control signal generator is connected to the control input of the second current source and the control input of the second synchronous Detector
дополнительно содержит устройство выборки и хранения и фильтр нижних частот, при этом выход преобразователя ток-напряжение соединен с входом устройства выборки и хранения, первый выход формирователя сигналов управления соединен с управляющим входом устройства выборки и хранения, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого соединен с вторым входом преобразователя напряжения с логарифмической характеристикой преобразования.further comprises a sampling and storage device and a low-pass filter, wherein the current-voltage converter output is connected to the input of the sampling and storage device, the first output of the control signal generator is connected to the control input of the sampling and storage device, the output of which is connected to the low-pass filter input, the output which is connected to the second input of the voltage Converter with a logarithmic conversion characteristic.
Благодаря новому выполнению источника управляющих сигналов с тремя выходами, на которых поочередно формируются управляющие импульсы, введению новых блоков - устройства выборки и хранения и фильтра нижних частот с новыми ранее неизвестными связями с формирователем управляющих сигналов, преобразователем ток-напряжение и преобразователем напряжения с логарифмической характеристикой преобразование обеспечивается работа на более чувствительных участках упомянутого преобразователя напряжения, формирование сигналов большей амплитуды на его выходе, что позволяет в конечном итоге повысить точность определения коэффициента сатурации.Thanks to the new implementation of the source of control signals with three outputs, on which control pulses are alternately generated, the introduction of new blocks - sampling and storage devices and a low-pass filter with new previously unknown connections with a control signal shaper, a current-voltage converter and a voltage converter with a logarithmic characteristic provides work on more sensitive areas of the aforementioned voltage converter, the formation of signals of greater amplitude at its output, which ultimately allows to increase the accuracy of determining the saturation coefficient.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:
на фиг.1 - функциональная схема устройства,figure 1 - functional diagram of the device,
на фиг.2 - временные диаграммы.figure 2 - timing diagrams.
На чертежах обозначены:In the drawings are indicated:
1 - источник излучения в красном диапазоне излучения,1 - radiation source in the red radiation range,
2 - первый источник тока,2 - the first current source,
3 - источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения,3 - radiation source in the infrared range of radiation,
4 - второй источник тока,4 - second current source,
5 - фотоприемник,5 - photodetector,
6 - преобразователь ток-напряжение,6 - current-voltage Converter,
7 - преобразователь напряжения с логарифмической характеристикой преобразования,7 - voltage converter with a logarithmic conversion characteristic,
8 - первый синхронный детектор,8 - the first synchronous detector,
9 - первый фильтр верхних частот,9 - the first high-pass filter,
10 - первый усилитель напряжения переменного тока,10 is a first AC voltage amplifier,
11 - второй синхронный детектор,11 - second synchronous detector,
12 - второй фильтр верхних частот,12 is a second high-pass filter,
13 - второй усилитель напряжения переменного тока,13 is a second AC voltage amplifier,
14 - формирователь сигналов управления,14 - shaper control signals,
15 - индикатор,15 - indicator
16 - блок вычисления,16 is a calculation unit,
17, 18 - разделительные конденсаторы,17, 18 - isolation capacitors,
19, 20 - резисторы CR-цепочек,19, 20 - resistors of CR-chains,
21 - устройство выборки и хранения,21 is a device for fetching and storing,
22 - фильтр нижних частот,22 - low pass filter,
23 - форма сигнала на первом выходе формирователя 14 сигналов управления,23 - waveform at the first output of the shaper 14 control signals,
24 - форма сигнала на втором выходе формирователя 14 сигналов управления,24 - waveform at the second output of the driver 14 of the control signals,
25 - форма сигнала на третьем выходе формирователя 14 сигналов управления,25 - waveform at the third output of the driver 14 of the control signals,
26 - форма сигнала на выходе синхронного детектора 8,26 - waveform at the output of the synchronous detector 8,
27 - форма сигнала на выходе синхронного детектора 11,27 - waveform at the output of the
28 - форма сигнала на выходе усилителя 10,28 - waveform at the output of the amplifier 10,
29 - форма сигнала на выходе усилителя 13,29 - waveform at the output of the amplifier 13,
30 - форма сигнала на выходе устройства 21 выборки и хранения,30 - waveform at the output of the
31 - форма сигнала на выходе фильтра 22 нижних частот,31 - waveform at the output of the low-pass filter 22,
t - ось времени,t is the time axis
U - ось напряжения.U is the voltage axis.
Пульсовой оксиметр содержит источник 1 излучения в красном диапазоне излучения, подключенный к первому источнику 2 тока, источник 3 излучения в инфракрасном диапазоне излучения, подключенный к второму источнику 4 тока, фотоприемник 5, подключенный к преобразователю 6 ток-напряжение, преобразователь 7 напряжения с логарифмической характеристикой преобразования.The pulse oximeter contains a red radiation source 1 connected to the first current source 2, an infrared radiation source 3 connected to the second current source 4, a photodetector 5 connected to a current-voltage converter 6, a voltage converter 7 with a logarithmic characteristic transformations.
Источники 1 и 3 излучения выполнены в виде светодиодов. Длина волны излучения источника 1 лежит в красном диапазоне излучения и составляет, например, (650±10) нм. Длина волны излучения источника 3 лежит в инфракрасном диапазоне излучения и составляет, например, (940±15) нм.Sources 1 and 3 of the radiation are made in the form of LEDs. The radiation wavelength of source 1 lies in the red radiation range and is, for example, (650 ± 10) nm. The radiation wavelength of source 3 lies in the infrared range and is, for example, (940 ± 15) nm.
Фотоприемник 5 выполнен в виде фотодиода. Диапазон длин волн, воспринимаемых фотоприемником 5, должен перекрывать диапазон длин волн, в котором лежат длины волн, излучаемых источниками 1 и 3 излучения.The photodetector 5 is made in the form of a photodiode. The wavelength range perceived by the photodetector 5 should overlap the wavelength range in which lie the wavelengths emitted by radiation sources 1 and 3.
Пульсовой оксиметр содержит также последовательно соединенные первый синхронный детектор 8, первый вход которого подключен к выходу преобразователя 7 напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, первый фильтр 9 верхних частот и первый усилитель 10 напряжения переменного тока, последовательно соединенные второй синхронный детектор 11, первый вход которого подключен к выходу преобразователя 7 напряжения с логарифмической характеристикой преобразования, второй фильтр 12 верхних частот и второй усилитель 13 напряжения переменного тока.The pulse oximeter also contains a first synchronous detector 8 connected in series, the first input of which is connected to the output of a voltage converter 7 with a logarithmic conversion characteristic, a first high-pass filter 9 and a first AC voltage amplifier 10 connected in series with a second
Идентичные фильтры 9 и 12 верхних частот могут быть выполнены по различным известным схемам, в том числе в виде простейших разделительных CR-цепочек на пассивных элементах 17, 19 и 18, 20 (см. фиг.1). Нижнюю границу полосы пропускания фильтров 9 и 12 выбирают исходя и из минимально возможной частоты сердцебиения пациента. Обычно нижняя граница полосы пропускания фильтров 9 и 12 составляет десятые доли герца.Identical high-pass filters 9 and 12 can be made according to various known schemes, including in the form of simple separation CR-chains on passive elements 17, 19 and 18, 20 (see Fig. 1). The lower limit of the passband of the filters 9 and 12 is selected based on and from the lowest possible heart rate of the patient. Typically, the lower limit of the passband of filters 9 and 12 is tenths of a hertz.
Усилители 10 и 13 напряжения переменного тока должны обеспечить усиление переменных составляющих сигналов на выходах синхронных детекторов 8 и 11 в диапазоне частот сердцебиения пациента, то есть достаточен диапазон частот от долей герца до единиц герц.Amplifiers 10 and 13 of AC voltage should provide amplification of the variable component signals at the outputs of
Первый выход формирователя 14 сигналов управления соединен с управляющим (У) входом устройства 21 выборки и хранения, второй выход формирователя 14 сигналов управления соединен с управляющим (У) входом первого источника 2 тока и управляющим (У) входом первого синхронного детектора 8, третий выход формирователя 14 сигналов управления соединен с управляющим (У) входом второго источника 4 тока и управляющим (У) входом второго синхронного детектора 11.The first output of the driver 14 of the control signals is connected to the control (Y) input of the
Формирователь 14 сигналов управления выдает импульсы поочередно на каждый из своих выходов и может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных генератора и распределителя импульсов. При использовании в составе пульсового оксиметра цифровых устройств обработки и регистрации результатов измерений формирователь 14 может быть выполнен, например, в виде делителя тактовой частоты этих цифровых устройств, к выходу которого подключена логическая схема, распределяющая импульсы на три выхода. Частота следования импульсов на каждом из выходов формирователя 14 составляет (200÷2000) Гц. При более низкой частоте следования импульсов на выходе формирователя 14 снижается точность определения коэффициента сатурации из-за погрешностей временного квантования. При повышении частоты импульсов увеличиваются требования к техническим характеристикам источников 1, 3 излучения и синхронных детекторов 8 и 11.Shaper 14 control signals generates pulses in turn at each of its outputs and can be performed, for example, in the form of series-connected generator and pulse distributor. When using digital devices for processing and recording measurement results as part of a pulse oximeter, the shaper 14 can be made, for example, in the form of a clock frequency divider of these digital devices, the output of which is connected to a logic circuit that distributes pulses to three outputs. The pulse repetition rate at each of the outputs of the shaper 14 is (200 ÷ 2000) Hz. At a lower pulse repetition rate at the output of the shaper 14, the accuracy of determining the saturation coefficient is reduced due to time quantization errors. As the pulse frequency increases, the requirements for the technical characteristics of radiation sources 1, 3 and
Выход преобразователя 6 ток-напряжение соединен с первым входом преобразователя 7 напряжения с логарифмической характеристикой преобразования и с входом устройства 21 выборки и хранения, выход которого соединен с входом фильтра 22 нижних частот, выход которого соединен с вторым входом преобразователя 7 напряжения с логарифмической характеристикой преобразования.The output of the current-voltage converter 6 is connected to the first input of the voltage converter 7 with the logarithmic conversion characteristic and to the input of the sampling and
Выходы усилителей 10 и 13 подключены соответственно к первому и второму входам блока 16 вычисления функции, выход которого подключен к индикатору 15.The outputs of the amplifiers 10 and 13 are connected respectively to the first and second inputs of the function calculating unit 16, the output of which is connected to the indicator 15.
Блок 16 может быть выполнен в виде аналогового или цифрового вычислительного устройства. В последнем случае блок 16 может содержать последовательно соединенные мультиплексор, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока 16, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор (микроЭВМ).Block 16 may be made in the form of an analog or digital computing device. In the latter case, block 16 may contain a series-connected multiplexer, the first and second inputs of which are respectively the first and second inputs of block 16, an analog-to-digital converter, and a microprocessor (microcomputer).
Индикатор 15 может представлять собой стрелочный индикатор, цифровое табло, монитор персонального компьютера и тому подобное устройство.The indicator 15 may be a dial indicator, a digital display, a personal computer monitor, and the like.
Предлагаемый пульсовой оксиметр работает следующим образом.The proposed pulse oximeter works as follows.
Источники 1, 3 излучения и фотоприемник 5 устанавливают на пальце или мочке уха с помощью известных приспособлений. Источники 1 и 3 поочередно формируют световые потоки в красном и инфракрасном диапазонах, которые, пройдя через исследуемый объект, вызывают ток в цепи фотоприемника 5, пропорциональный в каждый момент времени интенсивности облучения. Сформированный на выходе преобразователя 6 ток-напряжение сигнал поступает на первый вход преобразователя 7 с логарифмической характеристикой преобразования.Sources 1, 3 of radiation and the photodetector 5 are installed on the finger or earlobe using known devices. Sources 1 and 3 alternately form light fluxes in the red and infrared ranges, which, passing through the object under study, cause a current in the circuit of the photodetector 5, which is proportional at each moment of time to the radiation intensity. Formed at the output of the Converter 6, the current-voltage signal is supplied to the first input of the Converter 7 with a logarithmic conversion characteristic.
Формирователь 14 сигналов управления формирует импульсы поочередно на своих выходах. В момент, когда импульс формируется на первом выходе формирователя 14 сигналов управления, источник 1 излучения в красном диапазоне излучения и источник 3 излучения в инфракрасном диапазоне излучения являются выключенными, а на выходе фотоприемника 5 формируется сигнал, обусловленный наличием внешнего освещения (внешней засветкой фотоприемника 5). При этом происходит запоминание этого сигнала в устройстве 21 выборки и хранения.The driver 14 of the control signals generates pulses alternately at its outputs. At the moment when a pulse is generated at the first output of the driver 14 of the control signals, the radiation source 1 in the red radiation range and the radiation source 3 in the infrared radiation range are turned off, and a signal is generated at the output of the photodetector 5 due to the presence of external lighting (external illumination of the photodetector 5) . When this occurs, the memorization of this signal in the
На выходе устройства 21 выборки и хранения формируется сигнал, пропорциональный интенсивности внешнего освещения, который поступает на второй вход преобразователя 7 напряжения с логарифмической характеристикой преобразования. Преобразователь 7 напряжения с логарифмической характеристикой преобразования осуществляет преобразование в соответствии с формулой:At the output of the sampling and
где VВЫХ - напряжение на выходе преобразователя 7; V1 - напряжение на первом входе преобразователя 7; V2 - напряжение на втором входе преобразователя 7; К - коэффициент пропорциональности.where V OUT - voltage at the output of the Converter 7; V 1 - voltage at the first input of the Converter 7; V 2 - voltage at the second input of the Converter 7; K is the coefficient of proportionality.
Сигнал с выхода преобразователя 7 с логарифмической характеристикой преобразования поступает затем на входы первого и второго синхронных детекторов 8 и 11, которые синхронизируются импульсами, поступающими от формирователя 14 сигналов управления на их управляющие (У) входы и на источники 1 и 3 излучения. При этом на выходе первого синхронного детектора 8 формируется сигнал, пропорциональный натуральному логарифму отношения светового потока, прошедшего через исследуемый объект в красном диапазоне излучения к световому потоку внешнего освещения, а на выходе второго синхронного детектора 11 - натуральному логарифму отношения светового потока, прошедшего через исследуемый объект в инфракрасном диапазоне к световому потоку внешнего освещения. Выделенные фильтрами 9 и 12 и усиленные усилителями 10 и 13 переменные составляющие сигналов поступают на входы блока 16 вычисления, в котором производятся вычисления согласно следующим формулам:The signal from the output of the converter 7 with the logarithmic conversion characteristic then goes to the inputs of the first and second
где S - коэффициент сатурации, и - коэффициенты экстинкции восстановленного гемоглобина на длинах волн излучения соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения, и - двойные амплитуды переменного напряжения на выходах соответственно первого и второго усилителей напряжения переменного тока, и - коэффициент экстинкции оксигемоглобина на длинах волн соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения. Значения этих коэффициентов известны и зависят только от длин волн, применяемых источников 1 и 3 излучения в красном и в инфракрасном диапазонах излучения.where S is the saturation coefficient, and - extinction coefficients of reduced hemoglobin at radiation wavelengths, respectively, in the red and infrared radiation ranges, and - double amplitudes of the alternating voltage at the outputs of the first and second amplifiers of the AC voltage, respectively and - extinction coefficient of oxyhemoglobin at wavelengths, respectively, in the red and infrared ranges of radiation. The values of these coefficients are known and depend only on the wavelengths of the used radiation sources 1 and 3 in the red and infrared ranges of radiation.
На выходе блока 16 вычисления формируется аналоговый или цифровой сигнал, несущий информацию о коэффициенте сатурации. Благодаря логарифмической характеристике преобразования в предлагаемом устройстве амплитуды переменных составляющих сигналов мало зависят от толщины ткани пальца или мочки уха, сохраняя при этом информацию о пульсовом объеме окисленного и восстановленного гемоглобина. Учет влияния внешнего освещения позволяет существенно повысить точность измерения.At the output of the calculation unit 16, an analog or digital signal is generated that carries information about the saturation coefficient. Due to the logarithmic characteristic of the conversion in the proposed device, the amplitudes of the variable component signals depend little on the thickness of the tissue of the finger or earlobe, while maintaining information about the pulse volume of oxidized and reduced hemoglobin. Taking into account the influence of external lighting can significantly improve the accuracy of measurement.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точность определения коэффициента сатурации.Thus, the present invention improves the accuracy of determining the coefficient of saturation.
Промышленная применимость изобретения определяется тем, что устройство на его основе может быть изготовлено на основании приведенного описания и чертежей и использовано для неинвазивного измерения насыщения артериальной крови кислородом в режиме непрерывного мониторинга.Industrial applicability of the invention is determined by the fact that a device based on it can be made on the basis of the above description and drawings and used for non-invasive measurement of arterial blood oxygen saturation in continuous monitoring mode.
Источники информацииSources of information
1. Стерлин Ю.Г. Специфические проблемы разработки пульсовых оксиметров. Медицинская техника, 1993, №6, с.26-30.1. Sterlin Yu.G. Specific problems in the development of pulse oximeters. Medical Technology, 1993, No. 6, p. 26-30.
2. Орлов А.С. Определение степени насыщения циркулирующей крови кислородом по амплитуде пульсовой волны. Медицинская техника, 1992, №5, с.16-17.2. Orlov A.S. Determining the degree of saturation of circulating blood with oxygen by the amplitude of the pulse wave. Medical Technology, 1992, No. 5, p.16-17.
3. Патент РФ №2152030, МПК G 01 N 33/49, опубл. 27.06.2000 г. (прототип).3. RF patent No. 2152030, IPC G 01 N 33/49, publ. 06/27/2000 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003118781/14A RU2233620C1 (en) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | Pulse oxymeter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003118781/14A RU2233620C1 (en) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | Pulse oxymeter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2233620C1 true RU2233620C1 (en) | 2004-08-10 |
RU2003118781A RU2003118781A (en) | 2004-12-27 |
Family
ID=33414585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003118781/14A RU2233620C1 (en) | 2003-06-23 | 2003-06-23 | Pulse oxymeter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2233620C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2645943C1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕБИОМЕТ" | Method of noninvasive determination of blood component concentrations |
RU2653799C2 (en) * | 2012-11-23 | 2018-05-14 | Конинклейке Филипс Н.В. | Device and method for extracting physiological information |
RU2703642C2 (en) * | 2013-06-24 | 2019-10-21 | Конинклейке Филипс Н.В. | MODULATION OF SIGNAL TONE SpO2 WITH LOWER FIXED VALUE OF AUDIBLE TONE |
-
2003
- 2003-06-23 RU RU2003118781/14A patent/RU2233620C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2653799C2 (en) * | 2012-11-23 | 2018-05-14 | Конинклейке Филипс Н.В. | Device and method for extracting physiological information |
RU2703642C2 (en) * | 2013-06-24 | 2019-10-21 | Конинклейке Филипс Н.В. | MODULATION OF SIGNAL TONE SpO2 WITH LOWER FIXED VALUE OF AUDIBLE TONE |
RU2645943C1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕБИОМЕТ" | Method of noninvasive determination of blood component concentrations |
WO2018067034A1 (en) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕБИОМЕТ" | Method for non-invasively determining haemoglobin and oxygen concentrations in the blood |
EA036184B1 (en) * | 2016-10-04 | 2020-10-12 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕБИОМЕТ" | Method for non-invasively determining haemoglobin concentration in the blood |
EA038257B1 (en) * | 2016-10-04 | 2021-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕЛЕБИОМЕТ" | Method for non-invasively determining oxygen concentration in the blood |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5193543A (en) | Method and apparatus for measuring arterial blood constituents | |
USRE39268E1 (en) | Simulation for pulse oximeter | |
JP4040913B2 (en) | Noninvasive arteriovenous oxygen saturation measuring device | |
US4863265A (en) | Apparatus and method for measuring blood constituents | |
JP3925945B2 (en) | A method for measuring oxygen saturation in tissues that are supplied with blood without damaging the specimen | |
US8507281B2 (en) | Method of removing abnormal data and blood component spectroscopy analysis system employing the same | |
EP0102816A2 (en) | Pulse oximeter | |
Budidha et al. | Design and development of a modular, multichannel photoplethysmography system | |
WO1994003102A1 (en) | Optical monitor (oximeter, etc.) with motion artefact suppression | |
JP2004248819A (en) | Blood analyzer | |
JPH01500493A (en) | Multi-pulse oxygen concentration measurement method and device | |
JPH01297049A (en) | Apparatus and method for monitoring blood parameter | |
JP2004202190A (en) | Biological information measuring device | |
JP2693958B2 (en) | Oximeter and method for measuring blood components in arteries | |
Ateş et al. | Measuring of oxygen saturation using pulse oximeter based on fuzzy logic | |
CN107427240B (en) | Optical analysis system and method | |
Gupta et al. | Design and development of pulse oximeter | |
RU2233620C1 (en) | Pulse oxymeter | |
JP2004148069A (en) | Reflection type detector for degree of blood oxygen saturation | |
EP3434182B1 (en) | System for monitoring the blood supply to the transplanted organ | |
RU2175523C1 (en) | Pulse oximeter | |
RU2152030C1 (en) | Pulsating oximeter | |
RU2194445C2 (en) | Pulsating oximeter | |
Sagynbay | Pulse oximeter controlled by microprocessor | |
RU2786310C1 (en) | Pulse oximeter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |