SU1674798A1 - Устройство дл анализа фотоплетизмографического сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к медицине и предназначено дл  исследовани  периферического кровообращени  в различных органах и ткан х. Цель изобретени  - повышение точности диагностики ранних функциональны/ и морфологических изменений в микроциркул рном русле путем обеспечени  адаптивной подстройки фильтров

Description

п но длг |,iс--ледованил г (i i , онпрбпащ нич в раз- i TKiHTx человека и в и;,

р и I ,1 qri i Г Л ПОВЫi .it1;) пин IK

i 041 С К IX ИЗ

уплрном |.-усле адаптивной подстрой i pv анализируемого

м

Ц

i,pen laqrotM функциональ р IMC г Р i; на фИ1 . 2 п г рп fnoKci преоСра- 4-„н if - гВРТТЗОИ гюгок

, к,( ,| ИЛЛГ МОГ О фМЛЬТе 01 носитс  к медицин , q частности к приборам и д| мостики, и может

1HI иг MI d ч пьтров Ь , од которых опт1-1чески до преобразовател  7 ъ г г поток, их с i itrf( i с выходом п i переменной составCV i i юго из них - с к i /on,- ми остапьнь х i vnpiwmeMbix фильт

1ЭОР1НИЯ напр жеи гтток содержит усили r/ipy iu ifi вход кото п чм о зистор 10 под- ut KV опорного напр к 1 Hi1 , if ре  пеовкй 1 t- входной клемме,

ПП

ч i г чп i .плетизI 11 И ) и 1 СО™

)т i мо Фо1 опг 1 м- i- гот ног о т о «а , iг с), п

i i MI MI о 1 1 , бно- -ii пос.тег.ователь- гн - i-j лемен гй сос- атель 6 период - п зчВсП РЛЬ 7 напр - i г , н га не N

0

5

5

0

35

0

5

0

5

i  ыход через второй резистор 12 и источник 13 света, оптиче ки св зано и с фотсрезистором 10, - к общей шине.

Оптически управл емый Аильтр 8 содержит усилитель 14, выход которого соединен i выходной клеммой, через первый резистор 15 обратной - си сро,1м инвертирующим входом , через включенные параллельно резисторы 16 - с N-1 дополнительными входами оптически управл емого. фнрьтро 8, через последовательно вклю- чрнные второй фоторезистор 17 и емкость 18 - с неинвертирующим входом усилител  1k, а через параллельно нкгючгинме третий фоторезистор 19 и емкость 20 - с общей шиной. Фото- ре игторы 1/ и 19, оптичгски св за- чы с выходом преобразовател  7 на- иргченио - световой поток.

Иетсичик 13 света и все фоторезисторы / тройства выполн ютс  в единой м v цчсбооке.

YciDOHCTB j работает следующим ОМ

fit и исследовании кровообращени  р различных органах и гкан х челове- Ki источник 3 света и фотоприемник 1 кр ЛЯ1эт иг, изучаемом участке тела. Сгкмоьой поток от источника 1, пронизыва  исследуемый объект, попадает bd фотоприемник 1, выходной сигнал которого через усилитель 2 посто нно- г ч тока поступает на первую выходную клемму устройства.

Переменна  составл юща  этого сигнала подаетс  на первые входы оптически управл емых фильтров 8.

Реализованный по указанной на фиг.2 структуре оптически управл емый фильтр позвол ет получить малый уровень искажений полезного сигнала на низких и средних частотах.

Цепь, состо ща  из преобразовател  6 период - напр жение и преобразо- оатеп  7 напр жение - световой поток, позпол ет осуществить автоматмиескую

1674798

перестройку частот избирательных усилителей На выходе преобразовател  6 формируетс  напр жение Ug, пропорциональное периоду входного сигнала

5

с к

вхиб V

Т

ВХ 1

где К - коэффициент пропорциональности .

Это напр жение в преобразователе 7 преобразуетс  в световой поток, а затем в величину фоторезигторов всех четырех усилителей, и измен етс  она в соответствии с изменением периода входного сигнала.

При наличии большого коэффициента усилени  операционного усилител  преобразовател  7 напр жение - световой поток его сходной ток, равный разности токов, один из которых обусловлен наличием опорного источника Up-,а другой определ етс  выходным напр жением преобразовател  6 период напр жение, практически равен нулю выбираетс  обратной к пол рности и). Тог (пол рность Г0 выбираетс  обратной

по отношение

да

Uo Не

R

R,

R - сопротивление резистора, св занного с опорным исто1- ни к ом ,

R - сопротивление фоторезис- т ора

Отсюда R.

R . - V Т

к Г к 1 а х }

где Твх - период входного сигнала.

Частота настройки дл  каждого усилител  определ етс  соотношением

где R - величина сопротивлени  фоторезисторов последователь- но-паралельной RC-цепи.

1„ Устройство дл  анализа фото- ллетизмографического сигнала, соПоскольку фоторезистор и светоизлуча-50 держа щее соединенные последовательно

тель масштабного блока и фоторезисторы последовательно-параллельных RC-цепей выполн ютс  в виде одной интегральной микросборки (например

фотоприемник и усилитель посто нного тока, а также источник света, оптически св занный с фотоприемником отличающеес  тем, что,

ОЭП-8), то отсюда следует что часто- 55 с целью повышени  точности диагноЫ Ј- е

5

0

5

Q

5

0

5

0

5

Величины емкостей (они одинаковы дл  каждой RC-цепи) в усилител х оптически управл емых фильтров 8 выбираютс  посто нными, измен  сь обратно пропорциональна, номерам этих усилителей. 7 t- , RO втором усилителе 1ч первого оптически управл емого фильтра величина емкостей соответствует частоте первой гармоники. Во втором фильтре 8 она выбираетс  в два раза меньше, Е третьем - в 3 раза меньше, в четвертом 11 - в раза меньше величины емкостей по сравнению с усилителем первого блока и т.д.

Следовательно, предлагаемое устройство автоматически адаптируетс  под частоты гармонических составл ющих исходного сигнала.

Как отмечено, фаза г рмоническо- го сигнала на выходе каждого усилител  переменного тока отличаетс  ровно на 180 от фазы данной гг.смг - ники, содержащейс  в исходном сигнале . Поэтому подымай выходного сигнала каждого усилител  на суммирующие входы всех остальных произго- дитс  вычитание из входного сигнала посторонних дл  каждого избирательного усилител  трмоник, что позвол ет знаиитегьно снизить требовани  к качеству избирательности.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет полч чить сигналы, пропорциональные амплитудам, например , первых четырех гармоник пульсаций кровотока в сосудах человека, что дает возможность значительно повысить диагностическую значимость ФПГ метода исследовани  кровообращени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1„ Устройство дл  анализа фото- ллетизмографического сигнала, со0 держа щее соединенные последовательно

   фотоприемник и усилитель посто нного тока, а также источник света, оптически св занный с фотоприемником, отличающеес  тем, что,

   с целью повышени  точности диагно

   та настройки дл  каждого усилител  пропорциональна величине, обратной периоду входного сигнала

   стики ранних функциональных и морфологических изменений в микроциркул рном русле путем обеспечени  адаптивной подстройки фильтров к спектру анализируемого сигнала, в него введены соединенные последовательно блок выделени  переменной составл ющей, преобразователь период - напр жение и преобразователь напр жение - световой поток, а также N оптически управл емых фильтров, управл ющие входы которых оптически св заны с выходом преобразовател  напр жение - световой поток, первые входы соединены с выходом блока выделени  переменной составл ющей, а выход каждого из них- с дополнительными входами остальных N-1 оптически управл емых фильтров.
2. 2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю |д е Р с   , что блок преобразовать и пр жение - световой поток ссгцр мм1 С11г-гель, инверти- рующпй вход которого через первый резистор подклюю i i к источнику опорного напр жени , через пг-рвый ФотоГ

   Ю rf-сгзРЯ

   J У Л

   f

   у

   (

   резистор - к входной клемме, а выход через второй резистор и источник света, оптически св занный с фоторезистором, - к общей шине.

   3 Устройство по п. 1 , о т л и - чающеес  тем, что оптически управл емый фильтр содержит усилитель , выход которого соединен с выходной клеммой, через первый резистор обратной св зи - со своим инвертирующим входом, и через включенные параллельно резисторы - с дополнительными входами управл емого

   5 фильтра, через последовательно включенные второй фоторезистор и емкое гь - с неинвертирующим входом уси- дител , а через параллельно включенные третий фоторезистор и ем

   0 кость - с общей шиной, фоторезисторы оптически св заны с выходом поеобразовател  напр жение - световой поток.

   -УЫ2

   I

   Ugb,t Ц.

   пт

   Мы 5