устройство для контроля пульсового оксиметра

Классы МПК:A61B5/145 измерение характеристик крови в живом организме, например концентрации газа, величины pH
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Закрытое акционерное общество "Микард-Лана"
Приоритеты:
подача заявки:
2001-07-31
публикация патента:

Изобретение относится к средствам контроля пульсовых оксиметров, предназначенных для неинвазивного измерения насыщения артериальной крови кислородом, и может быть использовано для контроля метрологических характеристик пульсовых оксиметров. Устройство содержит формирователь опорных напряжений с регуляторами "Амплитуда", "Баланс" и "устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139", регулируемый источник переменного напряжения частотой 1устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 22011392 Гц, коммутатор, пороговое устройство, первый и второй преобразователи напряжение-ток и переключатель, объединенные соответствующими связями. При этом формирователь опорных напряжений выполнен с возможностью синхронного изменения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах с возможностью изменения отношения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах и с возможностью изменения отношения переменных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах. Изобретение обеспечивает возможность поверки пульсового оксиметра в процессе изготовления и эксплуатации. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

Формула изобретения

1. Устройство для контроля пульсового оксиметра, характеризующееся тем, что оно содержит формирователь опорных напряжений, регулируемый источник переменного напряжения частотой 1устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 22011392 Гц, коммутатор, пороговое устройство, первый преобразователь напряжение-ток, второй преобразователь напряжение-ток и переключатель, при этом первый и второй выходы формирователя опорного напряжения подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами порогового устройства, первый и второй выходы коммутатора подключены к входам соответственно первого преобразователя напряжение-ток и второго преобразователя напряжение-ток, первый и второй входы переключателя соединены соответственно с первым и вторым входами устройства для контроля пульсового оксиметра и соответственно с первым и вторым входами порогового устройства, третий и четвертые входы переключателя соединены с выходами соответственно первого и второго преобразователей напряжение-ток, первый и второй выходы переключателя соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства для контроля пульсового оксиметра, выход регулируемого источника переменного напряжения частотой 1устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 22011392 Гц подключен к управляющему входу формирователя опорных напряжений, формирователь опорных напряжений выполнен с возможностью синхронного изменения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах, с возможностью изменения отношения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах и с возможностью изменения отношения переменных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь опорных напряжений содержит два операционных усилителя, резистивный делитель напряжения, три резистивных регулируемых делителя напряжений и два резистора обратной связи, при этом первый вывод первого резистивного регулируемого делителя напряжения соединен с шиной постоянного напряжения, а его второй вывод - с шиной нулевого потенциала, выход первого резистивного регулируемого делителя напряжения соединен со средней точкой резистивного делителя напряжения, резистивный делитель напряжения, второй и третий резистивные регулируемые делители напряжения включены между инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, средняя точка второго резистивного регулируемого делителя соединена с шиной постоянного напряжения, средняя точка третьего резистивного регулируемого делителя напряжения является управляющим входом формирователя опорных напряжений, первый резистор обратной связи включен между выходом первого операционного усилителя и его инвертирующим входом, второй резистор обратной связи включен между выходом второго операционного усилителя и его инвертирующим входом, выходы первого и второго операционных усилителей являются соответственно первым и вторым выходами формирователя опорных напряжений, первый, второй и третий резистивные регулируемые делители напряжения являются соответственно регулятором постоянных составляющих напряжений, регулятором отношения постоянных составляющих напряжений и регулятором отношения переменных составляющих напряжений на первом и втором выходах формирователя опорных напряжений.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам контроля пульсовых оксиметров, предназначенных для неинвазивного измерения насыщения артериальной крови кислородом, и может быть использовано для контроля метрологических характеристик пульсовых оксиметров.

Одним из важных диагностических и прогностических показателей в анестизиологии, реанимации и интенсивной терапии является степень насыщения циркулирующей крови кислородом, которая характеризуется коэффициентом сатурации.

Для определения коэффициента сатурации неинвазивным методом используют пульсовые оксиметры, принцип действия которых основан на спектрометрии тканей пальца или мочки уха.

Известны различные схемы пульсовых оксиметров, которые содержат в своем составе источник излучения в красном диапазоне излучения, подключенный к первому источнику тока, источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения, подключенный к второму источнику тока и фотоприемник, подключенный к усилительному тракту (см., например, [1, 2]).

Известен также пульсовой оксиметр [3]. Этот пульсовой оксиметр содержит источник излучения в красном диапазоне излучения, подключенный к первому источнику тока, источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения, подключенный к второму источнику тока, фотоприемник, выполненный в виде фотодиода, и преобразователь электрического сигнала, подключенный к фотоприемнику, усилитель напряжения постоянного тока, вход которого соединен с выходом преобразователя электрического сигнала, выполненного в виде преобразователя напряжение-напряжение, последовательно соединенные первый синхронный детектор, первый вход которого подключен к выходу усилителя напряжения постоянного тока, первый фильтр верхних частот и первый усилитель напряжения переменного тока, последовательно соединенные второй синхронный детектор, первый вход которого подключен к выходу усилителя напряжения постоянного тока, второй фильтр верхних частот и второй усилитель напряжения переменного тока, а также формирователь противофазных импульсов частотой (200-2000) Гц, первый выход которого подключен к управляющему входу первого синхронного детектора, а второй выход к управляющему входу второго синхронного детектора, и подключенный своим выходом к индикатору и своими первым и вторым входами к выходам соответственно первого и второго усилителей напряжения переменного тока блок вычисления функции

устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139

где S - коэффициент сатурации, устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 - коэффициенты экстинкции восстановленного гемоглобина на длинах волн излучения соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения, устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 - двойные амплитуды переменного напряжения на выходах соответственно первого и второго усилителей напряжения переменного тока, устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 - коэффициент экстинкции оксигемоглобина на длинах волн соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения.

Недостатком всех рассмотренных пульсовых оксиметров, в том числе оксиметра по патенту [3], является невозможность их поверки в процессе изготовления и эксплуатации, что приводит к снижению точности измерения коэффициент сатурации. Снижение точности измерения обусловлено как изменением параметров входящих в пульсовой оксиметр элементов и блоков, так и отклонением от номинальных значений длин волн источников излучения в красном и инфракрасном диапазонах излучения.

Задачей, решаемой изобретением, является создание устройства, обеспечивающего возможность поверки пульсового оксиметра в процессе изготовления и эксплуатации.

В результате проведенных патентно-информационных аналогов предлагаемого устройства не найдено.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство для контроля пульсового оксиметра содержит формирователь опорных напряжений с регуляторами "Амплитуда", "Баланс" и устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139, регулируемый источник переменного напряжения частотой (1-2) Гц, коммутатор, пороговое устройство, первый преобразователь напряжение-ток, второй преобразователь напряжение-ток и переключатель, при этом первый и второй выходы формирователя опорного напряжения подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами порогового устройства, первый и второй выходы коммутатора подключены к входам соответственно первого преобразователя напряжение-ток и второго преобразователя напряжение-ток, первый и второй входы переключателя соединены соответственно с первым и вторым входами порогового устройства и соответственно с первым и вторым входами устройства для контроля пульсового оксиметра, которые являются входами для подключения соответственно к первому и второму выходам источника токов пульсового оксиметра, третий и четвертые входы переключателя соединены с выходами соответственно первого и второго преобразователей напряжение-ток, первый и второй выходы переключателя соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства для контроля пульсового оксиметра, выход регулируемого источника переменного напряжения частотой (1-2) Гц подключен к управляющему входу (входу устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139) формирователя опорных напряжений, формирователь опорных напряжений выполнен с возможностью синхронного изменения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах, с возможностью изменения отношения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах и с возможностью изменения отношения переменных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах.

Кроме этого, в предлагаемом устройстве формирователь опорных напряжений содержит, в частности, два операционных усилителя, резистивный делитель напряжения, три резистивных регулируемых делителя напряжений и два резистора обратной связи, при этом первый вывод первого резистивного регулируемого делителя напряжения соединен с шиной постоянного напряжения, а его второй вывод - с шиной нулевого потенциала, выход первого резистивного регулируемого делителя напряжения соединен с средней точкой резистивного делителя напряжения, резистивный делитель напряжения, второй и третий резистивные регулируемые делители напряжения включены между инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей, средняя точка второго резистивного регулируемого делителя соединена с шиной постоянного напряжения, средняя точка третьего резистивного регулируемого делителя напряжения является управляющим входом (входом устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139) формирователя опорных напряжений, первый резистор обратной связи включен между выходом первого операционного усилителя и его инвертирующим входом, второй резистор обратной связи включен между выходом второго операционного усилителя и его инвертирующим входом, выходы первого и второго операционных усилителей являются соответственно первым и вторым выходами формирователя опорных напряжений, первый, второй и третий резистивные регулируемые делители напряжения являются соответственно регулятором постоянных составляющих напряжений, регулятором отношения постоянных составляющих напряжений и регулятором отношения переменных составляющих напряжений на первом и втором выходах формирователя опорных напряжений (регуляторами "Амплитуда", "Баланс" и устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139).

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:

на фиг. 1 - функциональная схема устройства контроля с подключенным оксиметром,

на фиг.2 - функциональная схема блока вычисления функции (1),

на фиг.3 пример принципиальной схемы формирователя опорных напряжений,

на фиг. 4 - схема, поясняющая формирование токовых сигналов на выходах первого и второго преобразователей напряжение-ток,

на фиг.5 - временные диаграммы сигналов на управляющих входах и выходах коммутатора,

на фиг. 6 - временные диаграммы сигналов на выходах формирователя противофазных импульсов, синхронных детекторов и усилителей напряжения переменного тока контролируемого пульсового оксиметра.

На чертежах обозначены:

1 - источник излучения в красном диапазоне излучения,

2 - первый преобразователь напряжение-ток,

3 - источник излучения в инфракрасном диапазоне излучения,

4 - второй преобразователь напряжение-ток,

5 - фотоприемник,

6 - преобразователь электрического сигнала,

7 - усилитель напряжения постоянного тока,

8 - первый синхронный детектор,

9 - первый фильтр верхних частот,

10 - первый усилитель напряжения переменного тока,

11 - второй синхронный детектор,

12 - второй фильтр верхних частот,

13 - второй усилитель напряжения переменного тока,

14 - формирователь противофазных импульсов,

15 - индикатор,

16 - блок вычисления функции (1),

17, 18 - разделительные конденсаторы,

19, 20 - резисторы CR-цепочек,

21 - формирователь опорных напряжений,

22 - регулируемый источник переменного напряжения,

23 - коммутатор,

24 - мультиплексор,

25 - аналого-цифровой преобразователь,

26 - микропроцессор,

27 - первый операционный усилитель,

28 - второй операционный усилитель,

29, 30 - последовательно соединенные первый и второй резисторы, образующие резистивный делитель напряжения,

31 - третий резистор, образующий первый резистивный регулируемый делитель напряжения,

32, 33, 34 - последовательно соединенные четвертый, пятый, шестой резисторы, образующие второй резистивный регулируемый делитель напряжения,

35 - седьмой резистор, образующий третий резистивный регулируемый делитель напряжения,

36 - первый резистор обратной связи,

37 - второй резистор обратной связи,

38 - пороговое устройство,

39 - переключатель,

40 - источник токов,

41 - форма сигнала на первом выходе формирователя 14,

42 - форма сигнала на втором выходе формирователя 14,

43 - форма сигнала на выходе синхронного детектора 8,

44 - форма сигнала на выходе синхронного детектора 11,

45 - форма сигнала на выходе усилителя 10,

46 - форма сигнала на выходе усилителя 13,

t - ось времени,

U - ось напряжений,

Предлагаемое устройство для контроля пульсовых оксиметров (см. фиг.1) содержит формирователь 21 опорных напряжений с регуляторами "Амплитуда", "Баланс" и "устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139", а также регулируемый источник 22 переменного напряжения частотой (1-2) Гц, коммутатор 23, пороговое устройство 38, первый преобразователь 2 напряжение-ток, второй преобразователь 4 напряжение-ток и переключатель 39. Первый и второй выходы формирователя 21 опорных напряжений подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора 23, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами порогового устройства 38. Первый и второй выходы коммутатора 23 подключены к входам соответственно первого преобразователя 2 напряжение-ток и второго преобразователя 4 напряжение-ток. Первый и второй входы переключателя 39 соединены соответственно с первым и вторым входами порогового устройства 38 и соответственно с первым и вторым входами устройства для контроля пульсового оксиметра, которые являются входами для подключения соответственно к первому и второму выходам источника 40 токов пульсового оксиметра. Третий и четвертые входы переключателя 39 соединены с выходами соответственно первого и второго преобразователей 2 и 4 напряжение-ток. Первый и второй выходы переключателя 39 соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства для контроля пульсового оксиметра. Выход регулируемого источника 22 переменного напряжения частотой (1-2) Гц подключен к управляющему входу (входу "устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139") формирователя 21 опорных напряжений.

Пороговое устройство 38 представляет собой пару идентичных компараторов, сигнал на выходах которых появляется при наличии токовых сигналов на их входах. Эти компараторы могут представлять собой обычные компараторы напряжения с резисторами на входах.

Переключатель 39 представляет собой двухпозиционный переключатель, в одном из положений которого (положение "Работа") первый и второй входы соединены соответственно с его первым и вторым выходами, а в другом положении (положение "Контроль") с первым и вторым выходами соединены соответственно третий и четвертый входы переключателя.

Формирователь 21 опорных напряжений выполнен с возможностью синхронного изменения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах с помощью регулятора "Амплитуда", с возможностью изменения отношения постоянных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах с помощью регулятора "Баланс" и с возможностью изменения отношения переменных составляющих напряжений на своих первом и втором выходах с помощью регулятора устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 (фиг.3, 5).

Формирователь 21 опорных напряжений (см. фиг.3) содержит, в частности, первый и второй операционные усилители 27 и 28, резистивный делитель напряжения, три резистивных регулируемых делителя напряжений и два резистора 36 и 37 обратной связи. Резистивный делитель напряжения выполнен на последовательно соединенных прецизионных первом и втором резисторах 29 и 30. Первый резистивный регулируемый делитель напряжения выполнен на третьем резисторе 31. Второй резистивный регулируемый делитель напряжения выполнен на последовательно соединенных четвертом, пятом и шестом резисторах 32, 33 и 34. Третий резистивный регулируемый делитель напряжения выполнен на седьмом резисторе 35. Резисторы 31, 33 и 35 представляют собой потенциометры.

Первый вывод первого регулируемого делителя напряжения соединен с шиной постоянного напряжения, а его второй вывод - с шиной нулевого потенциала. Выход первого регулируемого делителя напряжения соединен с средней точкой резистивного делителя напряжения. Резистивный делитель напряжения, второй и третий регулируемые делители напряжения включены между инвертирующими входами первого и второго операционных усилителей 27 и 28. Средняя точка второго регулируемого делителя соединена с шиной постоянного напряжения. Средняя точка третьего регулируемого делителя напряжения является входом устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 формирователя 21 опорных напряжений. Первый резистор 36 обратной связи включен между выходом первого операционного усилителя 27 и его инвертирующим входом, второй резистор 37 обратной связи включен между выходом второго операционного усилителя 28 и его инвертирующим входом. Первый, второй и третий регулируемые резистивные делители напряжения являются соответственно регуляторами "Амплитуда", "Баланс" и устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139. Выходы первого и второго операционных усилителей 27 и 28 являются соответственно первым и вторым выходами формирователя 21 опорных напряжении.

Регулируемый источник 22 переменного напряжения может представлять собой аналоговый генератор инфранизкой частоты (1-2) Гц с регулируемой от нуля до заданного значения амплитудой напряжения.

Формирователь 21 опорных напряжений и регулируемый источник 22 переменного напряжения могут быть построены и по другим схемам, обеспечивающим формирование указанных напряжений, в том числе с использованием микропроцессоров и цифроаналоговых преобразователей.

Предлагаемое устройство включают между датчиком поверяемого пульсового оксиметра и выходами источника 40 токов.

Датчик поверяемого пульсового оксиметра содержит источники 1 и 3 излучения, фотоприемник 5, подключенный к преобразователю 6 электрического сигнала. Источники 1 и 3 излучения выполнены в виде светодиодов. В зависимости от полярности токовых импульсов, питающих датчик, катоды или аноды светодиодов соединены с первым и вторым входами датчика. Длина волны излучения источника 1 лежит в красном диапазоне излучения и составляет, например, (650устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 220113910) нм. Длина волны излучения источника 3 лежит в инфракрасном диапазоне излучения и составляет, например, (940устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 220113915) нм.

Фотоприемник 5 выполнен в виде фотодиода. Диапазон длин волн воспринимаемых фотоприемником 5 световых сигналов должен перекрывать диапазон длин волн, в котором лежат длины волн излучаемых источниками 1 и 3 сигналов.

Пульсовой оксиметр содержит усилитель 7 напряжения постоянного тока, вход которого соединен с выходом преобразователя 6 электрического сигнала.

Преобразователь 6 электрического сигнала может быть выполнен в виде преобразователя напряжение-напряжение. В этом случае усилитель напряжения 7 постоянного тока имеет линейную характеристику.

Преобразователь 6 электрического сигнала может быть выполнен также в виде преобразователя ток-напряжение, а усилитель 7 напряжения постоянного тока выполнен с логарифмической характеристикой преобразования.

Пульсовой оксиметр содержит последовательно соединенные первый синхронный детектор 8, первый вход которого подключен к выходу усилителя 7, первый фильтр 9 верхних частот и первый усилитель 10 напряжения переменного тока, последовательно соединенные второй синхронный детектор 11, первый вход которого подключен к выходу усилителя 7, второй фильтр 12 верхних частот и второй усилитель 13 напряжения переменного тока.

Идентичные фильтры 9 и 12 верхних частот могут быть выполнены по различным известным схемам, в том числе в виде простейших разделительных CR-цепочек на пассивных элементах 17, 19 и 18, 20 (см. фиг.1). Нижнюю границу полосы пропускания фильтров 9 и 12 выбирают исходя из минимально возможной частоты сердцебиения пациента. Обычно нижняя граница полосы пропускания фильтров 9 и 12 составляет десятые доли герца.

Усилители 10 и 13 напряжения переменного тока должны обеспечить усиление переменных составляющих сигналов на выходах синхронных детекторов 8 и 11 в диапазоне частот сердцебиения пациента, то есть достаточен диапазон частот от долей герца до единиц герц.

Первый и второй выходы формирователя 14 противофазных импульсов подключены соответственно к первому и второму управляющим входам источника 40 токов и управляющим входам соответственно первого и второго синхронных детекторов 8 и 11. Формирователь 14 может быть выполнен, например, в виде простейшего мультивибратора. Кроме этого формирователь 14 может быть выполнен виде делителя частоты тактовых импульсов микропроцессора 26, входящего в состав блока 16. Частота следования импульсов на выходе формирователя 14 составляет (200-2000) Гц. При более низкой частоте следования импульсов на выходе формирователя 14 снижается точность определения коэффициента сатурации из-за погрешностей временного квантования. При повышении частоты импульсов увеличиваются требования к техническим характеристикам источников 1, 3 излучения и синхронных детекторов 8 и 11.

Источник 40 токов представляет собой пару управляемых генераторов токов, построенных по известным схемам.

Выходы усилителей 10 и 13 подключены соответственно к первому и второму входами блока 16 вычисления функции

устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139

где S - коэффициент сатурации;

устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 - коэффициенты экстинкции восстановленного гемоглобина на длинах волн излучения соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения;

устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 - двойные амплитуды переменного напряжения на выходах соответственно первого и второго усилителей напряжения переменного тока;

устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 - коэффициент экстинкции оксигемоглобина на длинах волн соответственно в красном и инфракрасном диапазонах излучения.

Выход блока 16 подключен к индикатору 15.

Блок 16 выполнен в виде последовательно соединенных мультиплексора 24, аналого-цифрового преобразователя 25 и микропроцессора 26. При этом первый и второй входы мультиплексора 24 являются соответственно первым и вторым входами блока 16 вычисления функции, третий и четвертый входы мультиплексора 24 соединены с выходами первого и второго синхронных детекторов 8 и 11 соответственно (фиг.2).

Индикатор 15 может представлять собой стрелочный индикатор, цифровое табло, монитор персонального компьютера и тому подобное устройство.

Рассмотрим сначала работу поверяемого пульсового оксиметра в нормальном режиме. Для этого переключатель 39 устанавливают в положение "Работа".

В рабочем режиме напряжение на выходе регулируемого источника 22 устанавливают равным нулю.

Источники 1, 3 излучения и фотоприемник 5 устанавливают на пальце или мочке уха с помощью известных приспособлений.

Источники 1 и 3 поочередно формируют световые потоки в красном и инфракрасном диапазонах, которые, пройдя через исследуемый объект, вызывают ток в цепи фотоприемника 5, пропорциональный в каждый момент времени интенсивности облучения.

Сформированный на выходе преобразователя 6 сигнал усиливается усилителем 7 и поступает затем на входы синхронных детекторов 8 и 11, которые синхронизируются импульсами, поступающими от формирователя 14 импульсов на их управляющие входы и на управляющие входы коммутатора 23. При этом на выходе синхронного детектора 8 формируется сигнал, пропорциональный логарифму светового потока, прошедшего через исследуемый объект в красном диапазоне излучения, а на выходе синхронного детектора 11 - в инфракрасном диапазоне. Выделенные фильтрами 9 и 12 и усиленные усилителями 10 и 13 переменные составляющие сигналов поступают на первый и второй входы блока 16 вычисления функции (1), на третий и четвертый входы которого поступают сигналы с выходов синхронных детекторов 8 и 11. Сигналы, поступившие на первый и второй входы мультиплексора 24, синхронизируемого сигналом управления с второго управляющего выхода микропроцессора 26, преобразуются аналого-цифровым преобразователем 25, синхронизируемым сигналом управления с первого управляющего выхода микропроцессора 26, в последовательности цифровых отсчетов, которые вводятся в микропроцессор 26 и используются для вычисления значений устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139 и коэффициента сатурации S. На выходе микропроцессора 26 формируется цифровой сигнал, несущий информацию о коэффициенте сатурации, который отображается на индикаторе 15. При этом благодаря логарифмической характеристике преобразования в пульсовом оксиметре амплитуды переменных составляющих сигналов мало зависят от толщины ткани пальца или мочки уха, сохраняя при этом информацию о пульсовом объеме окисленного и восстановленного гемоглобина.

При проведении настройки или поверки метрологических характеристик пульсового оксиметра переключатель 39 устанавливают в положение "Контроль". В пространство между источниками 1, 3 излучения и фотоприемником 5 устанавливают вместо живой ткани светофильтр с заданными характеристиками поглощения в красном и инфракрасном диапазонах длин волн.

На выходах формирователя 21 опорных напряжений вырабатываются постоянные напряжения U1 и U2, которые поступают на первый и второй входы коммутатора 23. На первый и второй управляющие входы коммутатора 23 поступают сдвинутые одна относительно другой по времени синхронизирующие импульсные последовательности S1 и S2. И в результате на выходах коммутатора 23 формируются сдвинутые одна относительно другой по времени импульсные последовательности N1 и n2 с амплитудами импульсов U1 и U2. Импульсные последовательности N1 и N2 поступают далее на входы первого и второго преобразователей 2 и 4 напряжение-ток, которые вырабатывают токи I1 и I2, мгновенные значения которых пропорциональны амплитудам импульсов U1 и U2.

На выходе регулируемого источника 22 переменного напряжения устанавливают заданную амплитуду устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U гармонического инфранизкочастотного напряжения частотой (1-2) Гц. На первом и втором выходах формирователя 21 опорных напряжений вырабатываются два постоянных напряжения 1 и U2 с пульсирующими составляющими устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U1 и устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U2.

Выходные сигналы формирователя 21 опорных напряжений поступают на первый и второй входы коммутатора 23, на выходе которого формируются сдвинутые одна относительно другой по времени импульсные последовательности N1 и N2 с амплитудами импульсов U1 и U2 с пульсирующими составляющими устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U1 и устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U2. Импульсные последовательности N1 и N2 поступают далее на входы первого и второго преобразователей 2 и 4 напряжение-ток, которые вырабатывают токи I1+устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139I1 и I2+устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139I2, мгновенные значения которых пропорциональны амплитудам импульсов U1+устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U1 и U2+устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U2 (фиг.4, 5).

Метрологическая поверка основной погрешности пульсового оксиметра с помощью предлагаемого устройства сводится к установке поверяемых значений коэффициентов сатурации с помощью регуляторов "Амплитуда", "Баланс" и "устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139" и в сравнении показаний коэффициентов сатурации с их установленными значениями в рабочем диапазоне коэффициентов поглощения света, которые задаются при помощи светофильтров с известными характеристиками. При этом вращая движок резистора 31 ("Амплитуда") одновременно изменяют величины напряжений U1 и U2 и, следовательно, амплитуды токов I1 и I2. Вращая движок резистора 33 ("Баланс"), изменяют отношение напряжений U1/U2 и отношение амплитуд токов I1/I2. Вращая движок резистора 35 ("устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139"), изменяют отношение пульсирующих составляющих напряжений устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U1/устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139U2 и отношение амплитуд токов устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139I1/устройство для контроля пульсового оксиметра, патент № 2201139I2

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет обеспечить поверку пульсового оксиметра в процессе изготовления и эксплуатации.

Промышленная применимость изобретения определяется тем, что устройство на его основе может быть изготовлено на основании приведенного описания и чертежей и использовано для контроля метрологических характеристик пульсовых оксиметров.

Источники информации

1. Стерлин Ю.Г. Специфические проблемы разработки пульсовых оксиметров. Медицинская техника, 1993, 6, с.26-30.

2. Орлов А.С. Определение степени насыщения циркулирующей крови кислородом по амплитуде пульсовой волны. Медицинская техника, 1992, 5, с.16-17.

3. Патент РФ 2152030, МПК G 01 N 33/49, опубл. 27.06.2000 г.

Класс A61B5/145 измерение характеристик крови в живом организме, например концентрации газа, величины pH

способ прогнозирования эффективности лечения у больных с гипертензионно-гидроцефальным синдромом после перенесенной легкой боевой черепно-мозговой травмы без психопатологической симптоматики -  патент 2529698 (27.09.2014)
способ лечения бронхита у детей в стадии реконвалесценции -  патент 2527168 (27.08.2014)
способ неинвазивного определения концентрации глюкозы крови -  патент 2525507 (20.08.2014)
способ диагностики алекситимии у больных хронической обструктивной болезнью легких, осложненной хроническим легочным сердцем -  патент 2523671 (20.07.2014)
способ дифференцированного контроля базисного противовоспалительного лечения бронхиальной астмы у детей и подростков -  патент 2523651 (20.07.2014)
способ прогнозирования риска акушерского кровотечения при родоразрешении беременных с тромбоцитопенией -  патент 2519376 (10.06.2014)
способ определения концентрации глюкозы в крови человека -  патент 2518134 (10.06.2014)
биомаркер для отбора пациентов и соответствующие способы -  патент 2517719 (27.05.2014)
способ неинвазивного измерения концентрации глюкозы в крови и устройство для его осуществления -  патент 2515410 (10.05.2014)
способ определения степени метаболической зрелости гетеротопических оссификатов перед их хирургическим лечением -  патент 2514110 (27.04.2014)
Наверх