SU1465019A1 - Фотооксигемометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к меди цинской , в частности к медицинским фотометрическим устройствам, и может быть использовано при определении степени насыщени  гемоглобина крови кислородом без нарушени  целостности кожного или слизистого покровов организма человека. Целью изобретени   вл етс  повышение дос- товерности получаемых результатов за счет- цифровых методов измерени . Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  в состав известного устройства порогового аналого-цифрового преобразовател  6, блока пам ти 7, цифроаналогового преобразовател  8, интегратора 9. Предложенный фотоок- сигемометр повьш1ает достоверность получаемых результатов без нарушени  целостности кожного или слизистого покрового организма. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

Description

о ел

/

Изобретение относитс  к медицинской технике, в частности к медицинским фотометрическим устройствам, предназначенным дл  определени  сте- пени насыщени  гемоглобина крови кислородом без нарушени  целостности кожного шш Слизистого покровов организма .

Цель изобретени  - повышение дос- товерности получаемых результатов за счет цифровых методов измерени .

На фиг,1 представлена функциональна  схема фотооксигемометра на фиг,2 - функциональна  схема порого- вого аналого-цифрового преобразовател ,

Фотооксигемометр содержит генератор 1 тактовых импульсов, дифферен- цнапьньй усилитель 2, двухволновый источник 3 света, первый фотоприемник 4, второй фотоприемник 5, пороговый аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 пам ти, цифроаналоговьй преобразователь 8, интегратор 9, регистратор 10,

Пороговый аналого-цифровой преобрзователь 6 состоит.из первого порогового элемента 11 и второго порогового элемента 12, триггера 13, элемента И 14, счетчика 15 и генератора 16 счетньи импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Генератор 1 тактовых импульсов .. формирует импульсы, управл ющие работой устройства, Формрфуемые генератором 1 тактовые импульсы поступают на входы управлени  соответственно порогового аналого-цифрового пре- образовател  6, блока 7 пам ти и интегратора 9.

В работе фотооксигемометра можно выделить два цикла исследований. Первый цикл длитс  в течение времени от .t( до t, а второй - от tj до t,g . В первом цикле двухволновый источник света 3 формирует световой поток в первом спектральном диапазоне с максимумом мощности излучени  на длине волны (например, 660 нм). Во втором цикле двухволновый источник 3 света формирует излучение с длиной волны, соответствующей изобестической точке (например, 805 нм). Изменение длины волны излучени  в соответствующих циклах осуществл етс  импульсами синхронизации генератора 1 тактовых импульсов, которые поступают на вход

5

5

0

0

5 0

15 сп гс

управлени  двухволнового источника ,3 света,

В первом цикле импульсом синхронизации генератора 1 тактовых импульсов в блоке 7 пам ти устанавливаетс  цифровой код константы, С выхода блока 7 пам ти параллельньй код константы поступает на вход цифроаналогового преобразовател  8, Сигнал на выходе цифроаналогового преобразовател  8 будет пропорционален коду, поданному на его вход.

Напр жение с выхода цифроаналогового преобразовател  8 поступает на вход интегратора 9, работа которого синхр онизируетс  импульсом, поступающим на его управл ющий вход, В первом цикле на выходе интегратора 9 формируетс  сигнал линейно измен ющийс  во времени, крутизна изменени  этого сигнала определ етс  цифровым кодом константы,

С выхода интегратора 9 сигнал поступает на первый вход дифференциального усилител  2, На второй вход дифференциального усил-итёл  2 поступает сигнал, формируемый первым фотоприемником 4, Дифференциальньй усилитель

2(с достаточно большим коэффициентом усилени ) усиливает разность входных сигналов и эта усиленна  (по напр жению и току) разность подаетс  на двухволновый источник 3 света,

Двухволновый источник 3 света формирует линейно измен ющийс  во времени световой поток (j( ft, ,t) (фиг,1), который поступа- ет в исследуемую ткань, рассеиваетс  в ней и поглощаетс . Таким образом , вокруг двухволнового источника

3света в исследуемой ткани в каждый момент t в течение интервала создаетс  пространственна  освещенность , котора  у1 1еньшаетс  с удалением от двухволнового ис точника 3 света. Следовательно, часть светового потока двухволнового источника 3 света поступит после взаимодействи  с тканью на первый фотоприемник 4,

а друга  часть того же потока поступит на второй фотоприемник 5, На выходах первого 4 и второго 5 фотоприемников будут сформированы линейно измен ющиес  электрические сигналы, крутизна изменени  которых определ етс  крутизной поступающих на них линейно измен ющихс  световых потоков .

функции, выполн емые пороговым аналого-цифровым |1реобразователем, заключаютс  в следующем,

Сигнал с выхода второго фотопри- емника 5 поступает на входы двух пороговых элементов 11 и 12 (фиг.2). Первый и второй пороговые элементы 11 и 12 имеют напр жени  срабатывани  соответственно U, и U . Сигналы с выхода пороговых элементов 11 и 12 поступают на установочные входы триггера 13, До момента t срабатывани  порогового элемента 12 (при ) выходной сигнал триггера 13 поддерживает элемент И 14 по первому входу в закрытом состо нии. В момент tj наступает динамическа  компенсаци  напр жени  U сигналом с выхода второго фотоприемника 5, по«. этому пороговый элемент 12 срабатывает и его выходным сигналом триггер 1 устанавливаетс  в состо ние, разрешающее прохождение счетных импульсов с выхода генератора 16 счетных импульсов через элемент И 14 на счетный вход счетчика 15. В момент t.

V

сигналом триггера 13 синхронизируетс  работа генератора 14 счетных импульсов . Триггер 13 будет формировать 30 коммутаци  сигналов фотоприемников.

на выходе сигнал, открывающий элемен И 15 по первому входу, до момента t. когда наступает динамическа  компенсаци  Ugj сигналом фотоприемника 5. .В момент t сработает пороговое устройство 11 и его выходным сигналом триггера 13 установитс  в исходное состо ние, счетные импульсы поступ т на счетчик 15 в течение . Число счетных импульсов, поступивших на счетчик 15, определ етс  крутизной наклона линейно измен ющегос  сигнала фотоприемника 5 или оптическими свойствами исследуемой ткани в первом спектральном диапазоне.

Во втором цикле функционирование устройства аналоп-гчно работе в первом цикле за исключением того, что в блоке 7 пам ти устанавливаетс  не код контактом, а код, полученный, в пороговом аналого-цифровом преобразователе 6 в первом цикле. Поскольку крутизна наклона линейно измен ющегос  светового потока фотоприемника 4 во втором спектральном диапазоне устанавливаетс  в соответствии с результатом измерени  оптических свойств исследуемой ткани в первом спектральном диапазоне (за счет воздейст 2

465019

ВИЯ оптоэлектронного контура отрицательной обратной св зи), то во втором спектральном диапазоне крутизна наклона линейно измен ющегос  сигна- ла фотоприемника 5 (или соответствующий ей код счетчика 15) будет пропорциональна степени насыщени  гемоглобина крови кислородом. Код резуль1Q тата измерени  формируетс  автоматически пропорциональным отношению коэффициентов обратного светорассе ни  участка ткани между двум  фотоприемниками 4 и 5 в двух спектральных дна15 пазонах в зависимости от степени ок- сигенации крови.

Результат измерени  в виде кода счетчика 15 хранитс  в пороговом аналого-цифровом преобразователе 6

20 необходимое дл  его использовани  врем . Этот код может быть индицирован на индикаторе 16 по мере необходимости .

В предложенном фотооксигемометре

25 по сравнению с известным повьшаетс  достоверность получаемых результатов за счет исключени  из структуры известного устройства переключател , с помощью которого производилась

5

0

а это в свою очередь приводило к перегрузке электронных цепей, в частности дифференциального усилител  и сумматора. Кроме того, наличие переключател  неизбежно вносило дополнительные составл ющие погрешности в сигналы коммутируемых цепей.

Claims (2)

1. Фотооксигемометр, содержащий генератор тактовых импульсов, усили- , тель, регистратор, двухволновый источник света, два фотоприемника, при- 5 чем фотоприемники расположены на разном рассто нии от двухволнового источника света,- отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности получаемых результатов за счет цифровых методов измерени , в него введены цифроанало- говый преобразователь, -интегратор, : пороговый аналого-цифровой преобразователь и блок пам ти, причем выход интегратора соединен с первым входом усилител , второй вход которого соединен с выходом первого фотоприемника , а выход соединен с первым входом двухволнового источника света, выход

0

5

второго фотоприемника соединен с первым входом аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с первым входом блока пам ти и входом регистратора, выход блока пам ти соединен с входом цифроаналого- вого преобразовател , выход которого соединен с первым входом интегратора, выходы генератора тактовых импульсов соединены с вторыми входами двухвол- нового источника света, интегратору, блока пам ти и порогового аналого- цифрового преобразовател .

.

2. Фотооксигемометр по n.t, отличающийс  тем, что пороговый аналого-цифровой преобразователь содержит два пороговых элемен14

сриг.2

,

465019 та

, триггер, элемент И, счетчик и . генератор счетных импульсов, причем входы обоих пороговых элементов сое- динены вместе и  вл ютс  первым входом порогового аналого-цифрового преобразовател , а выходы подключены к установочным входам триггера, выход которого соединен с первым входом

10 элемента И и входом генератора счетных импульсов, вьрсод которого соеди- ч нен с вторым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, установочный вход которого

t5  вл етс  вторым входом порогового аналого-цифрового преобразовател , а выход счетчика - выходом порогового аналого-цифрового преобразовател .