RU2259161C1 - Pulsating oxymeter - Google Patents

Pulsating oxymeter Download PDF

Info

Publication number
RU2259161C1
RU2259161C1 RU2003137515/14A RU2003137515A RU2259161C1 RU 2259161 C1 RU2259161 C1 RU 2259161C1 RU 2003137515/14 A RU2003137515/14 A RU 2003137515/14A RU 2003137515 A RU2003137515 A RU 2003137515A RU 2259161 C1 RU2259161 C1 RU 2259161C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
output
pulse
input
photodetector
Prior art date
Application number
RU2003137515/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003137515A (en
Inventor
Д.С. Винокуров (RU)
Д.С. Винокуров
Original Assignee
Винокуров Дмитрий Сергеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Винокуров Дмитрий Сергеевич filed Critical Винокуров Дмитрий Сергеевич
Priority to RU2003137515/14A priority Critical patent/RU2259161C1/en
Publication of RU2003137515A publication Critical patent/RU2003137515A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2259161C1 publication Critical patent/RU2259161C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medical engineering.
SUBSTANCE: device has red-light-radiator unit, infrared-light-radiator unit, light-sensitive cell unit, pulse shaper, three synchronous detectors, two subtracters computation and indication unit.
EFFECT: high measurement accuracy.
1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для неинвазивного измерения насыщения артериальной крови кислородом.The invention relates to medical equipment and can be used for non-invasive measurement of oxygen saturation of arterial blood.

Известен пульсовой оксиметр [1], содержащий блоки красного и инфракрасного излучателей, формирователь противофазных импульсов, блок фотоприемника, два синхронных детектора, блоки формирования, вычисления и индикации, блок калибровки. Недостатком устройства является ограниченная точность измерений ввиду неучета внешней световой засветки.Known pulse oximeter [1], containing blocks of red and infrared emitters, an antiphase pulse shaper, a photodetector block, two synchronous detectors, blocks of formation, calculation and indication, a calibration block. The disadvantage of this device is the limited measurement accuracy due to the neglect of external light illumination.

Известно устройство для контроля пульсового оксиметра [2], содержащее блоки красного и инфракрасного излучателей, формирователь противофазных импульсов, блок фотоприемника, два синхронных детектора, блоки формирования, вычисления и индикации, блок калибровки и переключатель. Недостатком устройства является ограниченная точность измерений ввиду неучета внешней световой засветки.A device for monitoring a pulse oximeter [2], containing blocks of red and infrared emitters, an antiphase pulse generator, a photodetector unit, two synchronous detectors, units for generating, calculating and indicating, a calibration unit and a switch. The disadvantage of this device is the limited measurement accuracy due to the neglect of external light illumination.

Наиболее близким по технической сущности является пульсовой оксиметр [3], содержащий блоки красного и инфракрасного излучателей, формирователь противофазных импульсов, блок фотоприемника, два синхронных детектора, блоки формирования, вычисления и индикации. Недостатком устройства является ограниченная точность измерений ввиду неучета внешней световой засветки.The closest in technical essence is a pulse oximeter [3], containing blocks of red and infrared emitters, an antiphase pulse shaper, a photodetector block, two synchronous detectors, blocks of formation, calculation and indication. The disadvantage of this device is the limited measurement accuracy due to the neglect of external light illumination.

Технический результат предлагаемого решения состоит в обеспечении повышенной точности измерений за счет компенсации помеховой составляющей внешней световой засветки.The technical result of the proposed solution is to provide increased measurement accuracy by compensating for the interference component of external light exposure.

Технический результат обеспечивается тем, что в пульсовом оксиметре, содержащем блок красного излучателя, блок инфракрасного излучателя, формирователь импульсов, блок фотоприемника, первый и второй синхронные детекторы, входы которых соединены с выходом блока фотоприемника, причем управляющий вход первого синхронного детектора соединен с входом блока красного излучателя и первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с входом блока инфракрасного излучателя и управляющим входом второго синхронного детектора, и блок вычисления и индикации, формирователь импульсов выполнен с возможностью циклического последовательного формирования трех импульсов на соответствующих выходах, а также введены первый и второй вычитатели и третий синхронный детектор, вход которого соединен с выходом блока фотоприемника, управляющий вход соединен с третьим выходом формирователя импульсов, а выход соединен с соответствующими входами вычитателей, другие входы которых соединены с выходами соответствующих синхронных детекторов, а выходы соединены с соответствующими входами блока вычисления и индикации.The technical result is ensured by the fact that in a pulse oximeter containing a red emitter unit, an infrared emitter unit, a pulse shaper, a photodetector unit, first and second synchronous detectors, the inputs of which are connected to the output of the photodetector unit, the control input of the first synchronous detector connected to the input of the red unit the emitter and the first output of the pulse shaper, the second output of which is connected to the input of the infrared emitter unit and the control input of the second synchronous detector and the calculation and indication unit, the pulse shaper is capable of cyclically sequentially generating three pulses at the respective outputs, and the first and second subtractors and the third synchronous detector are introduced, the input of which is connected to the output of the photodetector block, the control input is connected to the third output of the pulse shaper, and the output is connected to the corresponding inputs of the subtractors, the other inputs of which are connected to the outputs of the corresponding synchronous detectors, and the outputs are connected to the corresponding their inputs of the unit of calculation and indication.

На чертеже представлена структурная схема пульсового оксиметра.The drawing shows a structural diagram of a pulse oximeter.

Устройство содержит блок 1 красного излучателя, блок 2 инфракрасного излучателя, формирователь 3 импульсов, блок 4 фотоприемника, первый, второй и третий синхронные детекторы 5, 6 и 7, первый и второй вычитатели 8 и 9, блок 10 вычисления и индикации.The device comprises a red emitter unit 1, an infrared emitter unit 2, a pulse shaper 3, a photodetector unit 4, first, second and third synchronous detectors 5, 6 and 7, first and second subtractors 8 and 9, and a calculation and indication unit 10.

Пульсовой оксиметр работает следующим образом.Pulse oximeter works as follows.

Блок 1 красного излучателя, блок 2 инфракрасного излучателя и блок 4 фотоприемника устанавливают на пальце или мочке уха с помощью известных приспособлений. При циклическом поступлении импульса с первого выхода формирователя 3 импульсов на управляющие входы блока 1 красного излучателя и первого синхронного детектора 5 на вход блока 4 фотоприемника поступает прошедший через исследуемый объект сигнальный световой поток в красном диапазоне и помеховый световой поток внешней световой засветки, которые на выходе первого синхронного детектора 5 образуют аддитивную композицию, уровень которой сохраняется в течение длительности цикла.The red emitter unit 1, the infrared emitter unit 2, and the photodetector unit 4 are mounted on a finger or earlobe using known devices. When the pulse is cycled from the first output of the 3 pulse shaper to the control inputs of the red emitter unit 1 and the first synchronous detector 5, the red light signal transmitted through the object under investigation passes to the input of the photodetector unit 4 and the interference light flux of the external light exposure, which is output from the first synchronous detector 5 form an additive composition, the level of which is maintained during the duration of the cycle.

При поступлении следующего импульса с второго выхода формирователя 3 импульсов на управляющие входы блока 2 инфракрасного излучателя и второго синхронного детектора 6 на вход блока 4 фотоприемника поступает прошедший через исследуемый объект сигнальный световой поток в инфракрасном диапазоне и помеховый световой поток внешней световой засветки, которые на выходе второго синхронного детектора 6 образуют аддитивную композицию, уровень которой сохраняется в течение длительности цикла.Upon receipt of the next pulse from the second output of the pulse shaper 3 to the control inputs of the infrared emitter unit 2 and the second synchronous detector 6, the signal light flux passing through the object under investigation in the infrared range and the interfering light flux of the external light illumination, which are output from the second synchronous detector 6 form an additive composition, the level of which is maintained during the duration of the cycle.

При поступлении следующего импульса с третьего выхода формирователя 3 импульсов на управляющий вход третьего синхронного детектора 7 на вход блока 4 фотоприемника поступает только помеховый световой поток внешней световой засветки, который на выходе третьего синхронного детектора 7 образуют уровень, сохраняющийся в течение длительности цикла и вычитающийся из рассмотренных композиций в вычитателях 8 и 9, в результате чего на их выходах образуются и сохраняются в течение длительности цикла уровни только сигнальных световых потоков в красном и инфракрасном диапазонах, поступающие в блок 10 вычисления и индикации степени насыщения артериальной крови кислородом.Upon receipt of the next pulse from the third output of the pulse shaper 3 to the control input of the third synchronous detector 7, the input of the photodetector unit 4 receives only the interfering light flux of external light exposure, which at the output of the third synchronous detector 7 forms a level that persists for the duration of the cycle and is subtracted from the considered compositions in subtractors 8 and 9, as a result of which only signal light fluxes at the edges are formed and stored over the duration of the cycle sleep and infrared ranges received in block 10 calculation and indication of the degree of saturation of arterial blood with oxygen.

Пульсовой оксиметр может быть выполнен из типовых модулей и на доступной элементной базе. Конструктивное выполнение ряда блоков может совпадать с конструкциями того же функционального назначения прототипа. Например, блоки 1, 2 и 4 могут включать конструкции блоков 1-7 прототипа, блоки 5-7 идентичны блокам 8 и 11 прототипа, блок 10 может включать конструкции блоков 9, 10, 12, 13, 15 и 16 прототипа, причем вычисления проводятся по тем же общеизвестным формулам, что и в прототипе. Выполнение блоков в целом определяется их функциональным назначением в устройстве и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах.The pulse oximeter can be made of standard modules and on an accessible element base. The structural implementation of a number of blocks may coincide with the structures of the same functional purpose of the prototype. For example, blocks 1, 2, and 4 may include structures of blocks 1-7 of the prototype, blocks 5-7 are identical to blocks 8 and 11 of the prototype, block 10 may include structures of blocks 9, 10, 12, 13, 15, and 16 of the prototype, and calculations are carried out according to the same well-known formulas as in the prototype. The execution of the blocks as a whole is determined by their functional purpose in the device and is known or obvious from the prior art in the applicable time and frequency ranges.

Библиографический списокBibliographic list

1. Патент №2194445 (RU). Пульсовой оксиметр / К.М.Матус и др. // БИ. 20.12.2002.1. Patent No. 2194445 (RU). Pulse Oximeter / K.M. Matus et al. // BI. 12/20/2002.

2. Патент №2201139 (RU). Устройство для контроля пульсового оксиметра / К.М.Матус и др. // БИ. 27.03.2003.2. Patent No. 2201139 (RU). A device for monitoring a pulse oximeter / K.M. Matus et al. // BI. 03/27/2003.

3. Патент №2152030 (RU). Пульсовой оксиметр (варианты) / К.М.Матус // БИ. 27.06.2000.3. Patent No. 2152030 (RU). Pulse oximeter (options) / K.M. Matus // BI. 06/27/2000.

Claims (1)

Пульсовой оксиметр, содержащий блок красного излучателя, блок инфракрасного излучателя, формирователь импульсов, блок фотоприемника, первый и второй синхронные детекторы, входы которых соединены с выходом блока фотоприемника, причем управляющий вход первого синхронного детектора соединен с входом блока красного излучателя и первым выходом формирователя импульсов, второй выход которого соединен с входом блока инфракрасного излучателя и управляющим входом второго синхронного детектора, блок вычисления и индикации, отличающийся тем, что формирователь импульсов выполнен с возможностью циклического последовательного формирования трех импульсов на соответствующих выходах, а также введением первого и второго вычитателей и третьего синхронного детектора, вход которого соединен с выходом блока фотоприемника, управляющий вход соединен с третьим выходом формирователя импульсов, а выход соединен с соответствующими входами вычитателей, другие входы которых соединены с выходами соответствующих синхронных детекторов, а выходы соединены с соответствующими входами блока вычисления и индикации.A pulse oximeter comprising a red emitter unit, an infrared emitter unit, a pulse shaper, a photodetector unit, first and second synchronous detectors, the inputs of which are connected to the output of the photodetector unit, the control input of the first synchronous detector being connected to the input of the red emitter unit and the first output of the pulse former, the second output of which is connected to the input of the infrared emitter unit and the control input of the second synchronous detector, the calculation and indication unit, characterized in that then the pulse shaper is configured to cyclically sequentially generate three pulses at the respective outputs, as well as by introducing the first and second subtractors and the third synchronous detector, the input of which is connected to the output of the photodetector block, the control input is connected to the third output of the pulse shaper, and the output is connected to the corresponding inputs subtractors, the other inputs of which are connected to the outputs of the corresponding synchronous detectors, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the block in Numerical and display.
RU2003137515/14A 2003-12-26 2003-12-26 Pulsating oxymeter RU2259161C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137515/14A RU2259161C1 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Pulsating oxymeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137515/14A RU2259161C1 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Pulsating oxymeter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003137515A RU2003137515A (en) 2005-06-10
RU2259161C1 true RU2259161C1 (en) 2005-08-27

Family

ID=35833864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003137515/14A RU2259161C1 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Pulsating oxymeter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2259161C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496418C1 (en) * 2012-06-08 2013-10-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Pulse oximeter
RU2653799C2 (en) * 2012-11-23 2018-05-14 Конинклейке Филипс Н.В. Device and method for extracting physiological information
RU2766756C1 (en) * 2021-04-19 2022-03-15 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" Digital device for monitoring the physiological health indicators of an aircraft pilot

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496418C1 (en) * 2012-06-08 2013-10-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) Pulse oximeter
RU2653799C2 (en) * 2012-11-23 2018-05-14 Конинклейке Филипс Н.В. Device and method for extracting physiological information
RU2766756C1 (en) * 2021-04-19 2022-03-15 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" Digital device for monitoring the physiological health indicators of an aircraft pilot

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003137515A (en) 2005-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10660551B2 (en) Concentration-measurement device and concentration-measurement method
JPH0371135B2 (en)
JP2003153881A (en) Blood component measuring instrument
ATE463201T1 (en) MEDICAL MEASUREMENT OF BREATHING RHYTHM
JPH01297049A (en) Apparatus and method for monitoring blood parameter
EP0387291A1 (en) Apparatus and method for use in pulse oximeters
JP5238087B1 (en) Concentration measuring device and concentration measuring method
AR240850A2 (en) Angular position detector
ATE133844T1 (en) MEASURING DEVICE AND METHOD FOR MEASURING ARTERIAL BLOOD OXYGEN SATURATION
RU2259161C1 (en) Pulsating oxymeter
JPH04332536A (en) Instrument for measuring oxygen in blood
JP2007167091A (en) Mental stress examination apparatus
JP3858678B2 (en) Blood component measuring device
JP6609738B2 (en) Biological light measurement device and biological light measurement method
JP6006668B2 (en) Concentration measuring device and concentration measuring method
RU2002125918A (en) METHOD AND DEVICE FOR DIAGNOSIS OF ONCOLOGICAL DISEASES
JP6399528B2 (en) Concentration measuring device and method of operating the concentration measuring device
JP3548631B2 (en) Oxygen concentration measurement device
JP6016145B2 (en) Concentration measuring device and method of operating the concentration measuring device
JPS63206655A (en) Apparatus for measuring bio-metabolic state
JPS60203236A (en) Laser speckle blood flow meter
SU1331486A1 (en) Photoplethysmograph
JP2024060460A (en) Oxygen saturation measurement device, oxygen saturation measurement method, and oxygen saturation measurement program
JP6005947B2 (en) Concentration measuring device and concentration measuring method
SU1185657A1 (en) Device for measuring signal peak-to-peak value-to-fluctuation noise effective value ratio