Способ калибровки фотоплетизмографа
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при калибровке фотоплетизмографов. Изобретение позволяет повысить точность калибровки за счет учета составляющей погрешности, обусловленной гистерезисным характером рассеивания светового потока кровью. С этой целью в оптическом канале фотоплетизмографа размещают кювету регулируемой толщины с кровью, регистрируют электрический сигнал, соответствующий текущему значению оптической плотности крови в кювете, изменяют толщину кюветы по зависимости, имитирующей работу сердечно-сосудистой системы на величину, обеспечивающую дополнительное ослабление светового потока на 0,001-10%, определяют значение переменной составляющей электрического сигнала, соответствующего значению оптической плотности крови в кювете при изменении ее толщины и при исходной толщине кюветы модулируют импульсный световой поток на величину, обеспечивающую значение переменной составляющей электрического сигнала такой же, как при изменении толщины кюветы. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU, 1519645 (5ц 4 Л 61 В 5/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 375455(Т/28-63 (22) 28.06.84 (46) 07.11.89. Бюл. № 41 (75) В. Г1. Зайцев (53) 616.12-073.173 (088.8) (56) Мои< кевич В. С. Фотоплетизмография. М.; Медицина, 1970, с. 42--45.
Якушс иков IO. Г Основы оптико-электронногоо прибор<) строения. М.: Советское радио, 1977, с. 154 158.
Лвторское свидетельство СССР
X 635968, кл. Л 6! В 5/02, 1977. (54) СГ1ОСОБ КЛ, 1И БРОВКИ ФОТО(1.1ЕТ! !ЗМОГРЛФЛ (57) Изобретс пис относится к медицинской технике и х<ожет быть использовано при калибровке (ротоплетизчографов. Изобретение щ)зволяет повысить точность калибровки за с цт учета составляющей погрешности, обусловленной гистерезисныч характером
Изобретение относится к Области медицинской техники и может быть использоваH() при калибровке и поверке фотоплетизмографов. ! сель изобретения повышение точности калибровки за счет составляющей по< решности, обусловленной гистерезисным õàряктероч рассеивания светового потока кровью
Ня чертеже показана схема устройства для реализации способа калибровки фотон,<етизмографа.
СII<)(:()<) к<<.1 и бровки фотО».1ети 3 могра фя включаеT в себя д<йствия по размещению в оптическом канале стеклянной кюветы регу,»<рхемой тол<пины с кровью, пропусканию п(гстоя нного светового потока че рез оптический канал, дискретному измененик) тол2 рассеивания светового потока кровью. (этой целью в оптическом канале фотоплетизмографа размещают кювету регулируемой толщины с кровью, регистрируют электрический сигнал, соответствующий текущс му значеник) оптической плотности крови в кювете. изменяют толщину кюветы по зависимости, имитирующей работу сердечно-сосх дистой системы на величину, обеспечивак)щую дополнительное ослабление светового потока на 0,001 - - 10%, оп ределяк)т значение переменной составляющей электрического сигнала, соответствующего значению <)ïTHческой плотности крови в кювете при изменении ее толщины и при исходной толщине кюветы модулируK)T ичпульсный световой поток н3 величину, обеспечивающую значение переменной соста вляющей электрического сигналя такой же, как при изменении толщины кк)веты. 1 ил. шины кюветы и регистрации электрического сигнала, соответствующего текущему значению оптической плотности крови в кк)ветс, причем изменение толщины кюветы осуществляют по зависимости, имитирую<пей работу сердечно-сосудистой системы на величинх, обеспечивающую дополнительное ослабление светового потока в пределах
0,001 10% в зависимости от диапазона измерения, после чего определяют величину переменной составляющей электрического сигíà13, соответствующего значению оптической плотности крови в кювете при изменении ее толщины, и модулируют импульсный световой поток при исходной тол<цине кюветы на величину, обеспечивающую значение переменной соста вляющей электри ческого сигнала, соответствующего оптической
15!9645
КроВН в кювете. T3K<)H при изменении ее толщины.
Устройство для реализации способа KBлибровки фотоплетизмографа содержит исто (пик 1 света, оптический канал, состоящий и(коллимирующего обьектива 2, оптик ского фильтра 8 переменной плотности, ст<. клянной кюветы 4 с кровью, объектива 5 и фотоприечника 6, усилитель 7, соединенный через детектор 8 с регистратором 9, и изчеритель 10 оптической плотности, вход которого соединен с Bb(xo 10M усилителя 7.
Источник 1 света соединен через модулятор 11, генератор 12 ичпульсов с блокоч 18 питания и через ключ 14, летектор !5 с геH(ратором 16 ка,(ибровки, при этом п<>слелний соелинен с блокоч I:3 питания.
Кк>нет(1 4 с кровьк> выполнена в ви зе лвух круглых стеклянных плоскопараллельных пластин 17 (1 18, соединенных чежлу со()ой с почош(,ю эластичной тонкостенной резиновой трубочки 19. Для установки необхоли чого (ц рво((ачально(о расстояния ч< ж t> (I ((<(H на чи I 7 и 1 8 во внутр(н (еи
llo.1<>сти KK)BpTI>l у T(IHHBлено стек.(янное
K<)льцо 20, им< K)ll. åå эталонную толщину. (т«клянная пло<)коп((ралл<льная Ilластина !7
1(tкреп.(«и(1 и онраBh«21 и iстановлена неIIo Bè,+,Ho H;l II<) (ставке 22, 3 стеклянная
ll.l()cкоп3р3л I««IbItftH п.(асти (13 18 закреплеH3
o(1 pl1 н ке 23, кото р(1 я rKP TKo сop (If ttcн(1 <.
llo lolltI>K) THI 24 с подвижной катуlllhoH 25, i < (анон.ц иной Во внутренней по I()(. òè кольцевого ч;)гнита 26 (по o(> калибровки фотоплетизчографа с почо(цьк) прелст(1 влс нного устройства (>сушествляк>г следук>шич образом
Св«т<>вой поток оТ источника «вета, пита(мого прямоугольнычи импульсачи оТ («н(pl(Toðà 2 чс рез чолулятор 11, прону ch;lK>T чере (оптический фильтр .3 переченной пг(о) ности, ими гирук>(ций по ToHIIHt>I(. потери
<. В((Of)OH ЭН(P(HH В 1)HO.IOPH>t<. (KHX TK3 НЯХ, (ко ка, костные гкани и т д.! и чер(з кк)нету
4 с KpoBI>K). С и )чощью фильтря 8 переменной плотности уста(цавливают коэффициент «p((ачи, напричер, 5 ..10% от исходной Вс.(ичины «в«тово(о потока, что соответству T, I И Н(И((ОХ!У > Ч3 ;тhX 3 Х11(.1 И т>> ЛHO- Ча СTOTНОЙ
x I рактеристики коэффициента пропуска ния иссле;txcмых тканс и биологического объекта.
Стеклянная плоскопараллельная пластин;1 18 ли>жеT совеplll((TI> возвратно-поступательные движения вдоль оптической оси распростра(кния светово(о потока и тем 3мыч ичитировагь дополнител(нос плавное ос.(абленис световогo потока в Itpc.(елах
0,(Ю1 I0% происхолящ««за счет прира(цения объема крови в тканях исслелуечого органа под действием сердечной леятельносги 11ричех(изменение толщины кк>веты осу шествляют (lo зависичости, ичитирук)шей р;1()оту сердечно-сосудистой системы.
В 1((висимости от диаметра кровеносных с<>(улов исследу< чых тканей устанавливак)т и(ченени(объема крови на пути ра (tpo5
55 (тра нения светового потока, например при исследовании капилляров 2О „, а при исследовании сосудов диаметром более мм — 1Оо, что должно соответствовать дополнительному ослаблению светового потока соответственно на 2% и 10 /<>.
Глубина модуляции светового потока зависит от величины смещения стеклянной плоскопараллельной пластины 18, т. е. от приращения толщины слоя крови на пути распространения светового потока, а частота ее определяется частотой сигнала, подаваемого на подвижную катушку 25 от дополнительного источника питания (не показан).
Величина перемещения плоскопараллельной пластины 18определяется амплитудой напряжения, олаваемого на подвижную катушку 25, а необходимое исходное расстояние между плоскопараллельными пластинами 17 и 18 выставляется с помощью стеклянного кольца 20, имею(цего требуемую толщину.
Затем модулированный световой поток с помощью объектива 5 собирается на фотокатоде фотоприемника 6. Снимаемая с фотоприемника 6 переменная составляющая электрического сигнала, характеризующая значение оптической плотности крови в кювете, усиливается усилителем 7, детектируется детектором 8 и далее регистрируется регистратором 9. Величина, соответствующая уровшо оптической плотности исследуечых тканей биологического объекта, регистрируется измерителем 10 оптической плотносги
1lосле проведения измерения переменной составляющей электрического сигнала, соответс (ву ющего значению оптическои плотности крови в кювете при изменении ее то, (шины или хара ктеризую(цего значение коэффициента ослабления светового потока за счет приращения объема крови в кювете ири перемещении плоскопараллельной пластины 18 вдоль оптической оси распространения светового потока, проводят настройку генератора 12 импульсов фотоплетизчографа.
Л IH этого модулируют импульсный световой поток при исходной толщине кюветы на величину, обеспечивающую значение переменной составляющей электрического сигнала. соответствующего оптической плотности крови в кювете, такой же как и при изменении ее толщины. Для этого включак>т тумблер ключа 14 и подают сигнал калибровки с генератора 16 калибровки через детектор 15 на модулятор 11.
Pct улируя амплитуду модулирующего напряжения. добиваются на регистраторе 9 той же амплитуды, которая была получена при помощи изменения толщины слоя крови в кювете за счет перемещения плоскопараллельной пластины
18 вдоль оптической оси распространения светового потока, т. е. при том же масштабе записи для информативных выходов прибора, например I%/! см.
15!9645
Формула изобретения
Регулировка амплитуды регулирующего напряжения производится при том же значении коэффициентов ослабления оптического фильтра 3 переменной плотности.
Погрешность метода определяется на основании точности отсчета перемещения плоскопараллельной пластины 18 вдоль оптической оси распространения светового потока.
Способ калибровки фотоплетизмографа, включающий в себя действия по размещению в оптическом канале стеклянной кюветы регулируемой толщины с кровью, пропусканию постоянного светового потока через оптический канал, дискретному изменению толщины кюветы и регистрации электрическо го си гнала, соответствующего текущему значению оптической плотности крови в кювете, отличающийся тем, что, с
6 целью повышения точности калибровк за счет учета составляющей погрешности, обусловленной гистерезисным характером рассеивания светового потока кровью, изменение толщины кюветы осуществляют по зависимости, имитирующей работу сердечнососудистой системы на величину, обеспечивающую дополнительное ослабление светового потока в пределах 0,001 — 10% в зависимости от диапазона измерения, после чего определяют величину переменной составляющей электрического сигнала, соответствующего значению оптической плотности крови в кювете при изменении ее толщины, и модулируют импульсный световой поток при исходной толщине кюветы на величину, обеспечивающую значение переменной составляющей э.чектрического сигна.ча, соответствующего оптической плотности крови на кювете, такой же как и при изменении ее то.ч1цины.
Составите.(ь.А Баси.(h(í
Редактор Е, Папи Техред И Версс K(>pp((((>p,1 Патай
Заказ 6625, 6 Тираж 643 11од и и с H()(ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д 4(5
Производственно-издательский комбинат «Патент». г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
