Фотоплетизмограф Советский патент 1981 года по МПК A61B5/02 

(54) ФОТОПЛЕТИЗМСГРАФ

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к медицинским фотометрическим устройствам, предназна ченным для определеЬия степени кровена полнения сосудов различных органов и тканей человека и животных. Известны фотоплетизмографы, работающие в непрерывном или импульсном режиме в проходящем или отраженном свеге, и предназначенные для оценки уровня кровенаполнения сосудов в исследуемой области тканей l. Однако эти устройства не позволяют получать количественные данные о процессе кровообращения, так как в них отсутствует непрерывный контроль за мощностью излучения источника света и не учитывается качество контакта фотоплетизмографического преобразователя с поверхностью исследуемой ткани. Известен также фотоплетизмограф, со держащий генератор импульсов, соединен ный с источником свега,два преобразова теля, соединенных со схемой сравнения. ВЫХОД которой соединен с регистрирующим прибором 23. Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не предназначено для определения количественных оптических характеристик исследуемых тканей, поскольку преобразовагели я источник света между собой жестко не связаны, а схема сравнения не позволяет определять количественные соотношения сигналов преобразователя. Целью изо етения является получение колич.ес 1 енных оптических характфистик исследуемых тканей поверхности тела. Эта цель достигается тем, что фотоплетизмограф содержит генератор импульсов, соединенный с источником света, два преобразователя, соединенных со схемой сравнения, выход которой соединен с регистриругашим прибором, причем в нем источник света и оба преобразователя размещены последовательно на об-« шем основании и выполнены в виде фотоэлектронных приволов, а схема сравнения выполнена в виде измерителя соо5 ноше- ния выходнь1Х сигналов каждого из фотоэлектронных преобразователей, при этом третий вход схемы сравнения соединен с выходом генератора импульсов. На мятеже изображена функциональная схема фотоплетизмографа. Фотоплетизмограф содержит генератор t импульсов, соединенный с источником света 2 и входом схемы 3 сравнения, два другие входа которой связаны с преобразователями 4 и 5, а выход соединен с регистрирующим прибором 6, Ис точник света 2 и оба преобразователя 4 и 5 размещены последовательно на общем основании 7. Источник света 2 и преобразователи 4 и 5 представляют собой фотоэлектронные приборы, наприме светодиод и фотодиоды, а схема 3 сравн ния является измерителем соотношения с налов преобразователей 4 и 5. Устройство работает следующим обра. зом. Генератор I. импульсов формирует элек трические импульсы, мощность которых достаточна для питания источника света 2 Источник света 2 излучает световой поток в заданном диапазоне длин волн, который определяется спецификой проводимых меди ко-биологич| ких исследований. Световой поток, поглощаясь биологическими тканями исследуемой области, достигает обоих фотоэлектронных .преобразователей 4 и 5. Поскольку источник света 2 и преобразова тели 4 и 5 размешены последовательно, расстояние от источника света 2 до преобразователя 4 меньше расстояния от источника света 2 до преобразователя 5.Сле довательно, световой поток, достигающий преобразователя 5, будет ослаблен больше, чем световой поток, дошедший до преобразователя 4. Фотоэлектронные преобразователи 4 и 5 формируют электрические сигналы, пропорциональные величине падаю щего на них светового потока. Эти сигналы поступают, на два входа схемы 3 сравнения, на третий вход которой поступают сигналы синхронизации от генератора I импульсов. В схеме 3 сравнения определя ется соотношение электрических сигналов преобразователей 4 и 5, которое количест венно характеризует оптические свойства исследуемой ткани. Например, если в схеме 3 сравнения определяется отношение сигналов преобразователя 5 к сигналу преобразователя 4, то на ее выходе формируется сигнал, соответствующий коэффициенту пропускания ткани на участке между преобразователями 4 и 5. Если в схеме 3 сравнения определяется величина логарифма отношения сигналов преобразователя 5 к сигналу преобразователя 4, то на выходе схемы 3 сравнения формируется сигнал, соответствующий оптической плотности того же участка ткани. Сигналы с выхода схемы 3 сравнения поьступают на регисфирующий прибор 6. Поскольку источник света 2 и оба преобразователя 4 к 5 закреплены на общем основании 7, расстояние между ними всегда остается постоянным. Следовательно, ослабление света на участке преобразователь 4 - преобразователь S будет определяться только оптическими свойствами исследуемой ткани, а именно уровнем кровенаполнения сосудов. Изменение мощности излучения источника света 2, различная пигментация кожного покрова у различных субъектов или на различных участках тела, выделения потовых желез и ряд других факторов не влияют на точность определения количественных оптических характеристик, так как в предложенг -. ном фотоплетизмографе реализована двух- лучевая оптическая схема. Устройство позволяет оценить зфовень кровенаполнения, величину объемного импульса, его частоту, реакции сосудистой системы на внешние раздражители и другие показатели гемодинамики. Формула изобретения Фотоплетизмограф, содержащий генератор импульсов, соединенный с источником света, два преобразователя, соединенных со схемой сравнения, выход которой соединен с регистрирующим прибором, отличающийся тем, что, с целью полу- чения количественных оптических характеристик исследуемых тканей пов хности тела, в нем источник света и оба преофазователя размет1ены последовательно на общем основании и выполнены в виде фотоэлектронных приборов, а сравнения выполнена в виде измерителя соотношения выходных сигналов каждого из фотоэлектронных преобразователей, причем третий вход схемы сравнения соединен с выходом генератора импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Мощг;евич B.C. Фотоплетизмография (Аппаратура, и методы исследования). М,, Медицина, 197О, с. 47-58. 2, Труды НИИ педиатрии Груз.ССР, 1975-1976, вып. 8-9, стр. 439-442, Ю. А. Мучаидзе О методике измерения кровяного давления у недоношенных детей,

б