SU1591948A1 - Фотоплетизмограф - Google Patents

Description

Изобретение относится к меди2

иинской и ветеринарной технике,.Целью изобретения является повышение достоверности и точности измерений. Фотоплетизмограф содержит источник излучения (И) 2, фотоприемники (Ф) 3 и 4, подключенные к схеме 5 сравне- . ния и через нормирующие усилители 7 и 8 и пиковые детекторы 9 и 10 к элементу И-НЕ 11. Ф 3 и 4 представляют собой два коннентрично размещенных в одной плоскости кольца, на оси которых установлен И. 2. 1 з.п. ф-лы,

2 ил.

ЗЦ „„ 1591948

1591948

3

Изобретение относится к медицин- , скбй и ветеринарной технике, а именно к фотометрическим устройствам анализа гемодинамики, и может быть использовано для диагностики физиологического состояния человека и животных .

Цель изобретения - повышение достоверности и точности измерений.

На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного фотоплетизмографа; на фиг. 2 - конструкция датчика.

Фотоплетизмограф содержит генератор 1 импульсов, соединенный с источником 2 излучения, фотоприёмники 3 и 4, поцключенные к схеме 5 сравнения, выход которой соединен с регистратором 6. Выходы фотоприемников 3 и 4 подключены также к блоку контроля каналов, в который входят два нормирующих усилителя 7 и 8, выходы которых через два пиковых детектора 9 и 10 связаны со входами логического элемента И-НЕ 11. Выход логического элемента И-НЕ 11 соединен с блоком 12 индикации. Два концентрически расположенных фотоприемника 3 и 4 (фиг.2) размещены на основании 13. В центре 13 укреплен источник 2 излучения.

Источник 2 излучения и фотоприемнйки 3 и 4 представляют собой фотоэлектрические приборы, например инфракрасный светодиод и фотодиоды,' а схема 5 сравнения является измерителем соотношения, например отношения сигналов фотопреобразователей 3 и 4.

Нормирующие усилители 7 и 8 обеспечивают стабильную амплитуду выходных сигналов в заданном диапазоне изменения входных напряжений. Уровень нормирования этих усилителей выбирается равным амплитуде выходного напряжения с фотоприемника 4, расположенного дальше от источника 2 излучения и имеющего меньшую амплитуду сигнала. Частотный диапазон нормирующих усилителей 7,8 лежит в пределах (0,25,..100) Гц, чтобы исключить влияние дыхательных волн и других медленных физиологических процессов.

Пиковые детекторы 9,10 вырабатывают напряжения, пропорциональные максимальной амплитуде входного сигнала, при этом постоянная разряда пикового детектора выбирается равной 3,..4 периодам пульса минимально возможной

частоты. Таким образом, предотвращаются ложные срабатывания логического элемента И-НЕ 11 в моменты времени, предшествующие систолическим выбросам пульсовой волны.

Фотоплетизмограф работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает импульсы, мощность которых достаточна для питания источника 2 излучения. Источник 2 излучает световой поток, который, частично поглощаясь и частично рассеиваясь биологическими тканягЛи исследуемой области тела, поступает на оба фотоприёмника 3 и 4,причем световой поток достигает фотоприемника 4 более ослабленным. Электрические сигналы с фотоприемников 3 и 4, пропорциональные величине падающего на них светового потока, поступают на схему 5 сравнения, на управляющий вход которой поступают сигналы синхронизации от генератора 1, В схеме сравнения определяется соотношение сигналов с. фотоприемников 3 и 4, которое и характеризует количественно оптические свойства исследуемых тканей. Например, если в схеме 5 сравнения определяете# отношение сигналов фотоприемника 4 к сигналу фотоприемника 3, то на ее выходе формируется сигнал, соответствующий коэффициенту пропускания ткани на участке между фотоприёмниками 3 и 4. Если в схеме 5 сравнения определяется величина логарифма отношения сигналов фотоприемника 4 к сигналу .фотоприемника 3, то на выходе схемы 5 сравнения формируется сигнал, соответствующий оптической плотности того же участка ткани. Ослабление света на участке от фотоприемника 3 к фотоприемнику 4 определяется только оптическими свойствами исследуемой ткани, а именно уровнем кровенаполнения капилляров ткани. Результат, полученный в схеме 5 сравнения, фиксируется регистратором 6. С выходов фотоприемников 3 и 4 сигналы поступают и на нормирующие усилители 7,8, усиливающие напряжения до величины, обеспечивающей стабильную работу пиковых детекторов 9 и 10. При нормальной работе фотоплетизмографа высокие уровни напряжений с выходов пиковых детекторов 9 и 10 поступают на логический элемент И-НЕ 11, в результате чего на его выходе присутствует низ1591948

5

кий уровень напряжения, который не вызывает включения блока 12 индикаций.

В случае выхода из строя одного или обоих фотоприемников 3,4 на выходе логического элемента 11 И-НЕ формируется высокий уровень напряжения и включается блок индикации 12, сигнализирующий о нарушении работы фогоплетизмографа. Вследствие симметричности формы датчика аналогичной будет, работа фотоплетизмографа в случае перекоса установки датчика относительно поверхности участка тела, а также при смещении части датчика на загрязненную поверхность, что имеет место при исследовании животных в условиях ферм и животноводческих комплексов.

Поскольку на выходе схемы 5 сравнения получается отношение двух сигналов, прошедших через одну и ту же исследуемую ткань, и расстояние между фотоприемниками 3 и 4 постоянно, так как они расположены на общем основании 13, сила прижима датчика, его положение, изменение мощности источника 2 излучения и другие .дестабилизирующие факторы не оказывают влияния на-результат измерения.

Введение автоматического и непрерывного контроля работоспособности обоих фотоприемников фотоплетизмографа во время его работы, а также правильности установки датчика повышает точность регистрации количественных оптических характеристик исследуемых тканей при массовых обследованиях.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Фотоплетизмограф, содержащий генератор импульсов, датчик в виде

   θ расположенных на одном основании источника излучения, соединенного с ге нератором импульсов, и двух фотоприемников, подключенных к схеме сравнения, третий вход которой связан с

   5 генератором импульсов, а выход соединен с регистратором, отличаю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и точности измерений, в него введс н блок контроля каналов, подключенный к выходам фотоприемников, а в датчике фоточувствительные площадки фотоприемников выполнены в виде концентрично размещен ных в одной плоскости колец, в цент'5 ре которых установлен источник излучения .
2. 2. Фотоплетизмограф по π. 1, от л и ч а ю щ и й с я тем, что блок контроля каналов выполнен в виде

   Ю двух нормирующих усилителей, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего фотоприемника, а выходы нормирующих усилителей через пиковые детекторы связаны с входами логического элемента И-НЕ, выход которого соединен с блоком индикации.