Способ регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа и устройство для его осуществления

Патент 741854

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 741854 (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) 3 8>®H© 240378 21) 2594902/28-13 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет ()публиковаио 250680 t Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (51)М, Кл.2

А 61 В 5/02

G N 33/16

Государствепиый комитет

СССР по делан изобретений н открытий (53) УД (616-071:

:612.14 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

В. П.Зайцев, А.М.Жилкин, К. В,Милохов, B.Ю.Торочков и P.È.Óòÿìûøåâ (71) Заявитель

Центральный научно-исследовательский институт стоматологии (54 ) CIIOCOB РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА КАЛИБРОВКИ

ФОТОПЛЕТИЗМОГРАФА И УСТРОИСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к методам исследования периферического кровообращения, а также для оценки степени кровенаполнения исследуемого участ« ка тела человека и может быть исполь- 5 зовано при калибровке фотоплетизмографов.

Известен способ регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа, предусматривающий пропускание светового потока через оптический элемент, регистрацию степени ослабления и изменение интенсивностй светового потока.

Известно также устройство для 15 реализации известного способа, содержащее источник света, оптический фильтр и фотодатчик (jL). у4:.

Недостатком известных способа и тройства является невозможность 20 быстрого и плавного ослабления светового потока на величину 0,001-10%, что соответствует приращению оптической плотности в.исследуемых тканях биологического объекта за счет yse личения объема кровки под действием сферической деятельности.

Цель изобретения - повышение точности регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа.

Указанная цель достигается тем, что световой поток предварительно модулируют, определяют э адан ную величину переменной составляющей ослабления светового потока путем дополнительного пропускания светово-. го потока через калиброванную колеблющуюся стеклянную плоскопараллель.ную пластину, сравнивают переменную составляющую с текущим значением, а регулирование процесса калибровки фотоплетизмографа осуществляют в зависимости от результата сравненуя путем воздействия на амплитуду модулированного светового потока.

Устройство для реализации способа снабжено генератором калибровки, калиброванной стеклянной плоскопараллельной гластиной и угломерным приспособлением,при этом плоскопараллельная пластина размещена на оптической оси устройства перпендикулярно последней между оптическим фильтром и фотодатчиком, установлена с воэможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оптической оси устройства по оси угломерного приспособления, причем генератор калибровки через детектор и модулятор соединен с источником света.

741854

На чертеже схематически изображено устройство для реализации способа регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа.

Устройство для реализации способа регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа содержит источник

1 света, объектив 2, световод 3, коллектор 4, оптический фильтр 5 переменной оптической плотности, плоскопараллельную калиброванную пластину 6, объектив 7, фотоприемник

1О

8., усилитель 9, соединенный с индикатором 10 и через детектор 11 вЂ” c регистратором 12.

Источник 1 питания соединен через модулятор 1,3, генератор 14 импульсов 15 с блоком 15 питания и через ключ 16, детектор 17 вЂ” с генератором 18 калибровки, при этом последний соединен с блоком 15 питания.

Калиброванная стеклянная плоско- 2О параллельная пластина 6 размещена на оптической оси устройства перпендикулярно последней между оптическим фильтром 5 и объективом 7,закреплена на оси 19 и через толкатель 20,кулачок 21, зубчатые шестерни 22 и 23 связана с электродвигателем 24 постоянного тока, к которому через электронный регулятор 25 подключен блок

26 питания. Вертикальная ось 19 вращения пластины 6 установлена по оси угломерного приспособления 27. Beâ€” личина поворота пластины считывается с угломерного приспособления 27 с помощью луп 28.

Световой поток от источника 1 света, питаемого прямоугольными импульсами от генератора 14 и модулируемого модулятором 13 пропускается через оптический фильтр 5 с переменной плотностью, имитирующий потери лучистой 4О энергии в биологических тканях (кожа, костные ткани и т.д.) и калиброванную плоскопараллельную стеклянную пластину 6, жестко связанную с осью

19. Пластина 6 при помощи закрепленного на оси 19 толкателя 20 и кулачка 21, установленного на оси шестерни 23 электродвигателя 24 постоянного тока, может совершать возвратно-вращательное движение в пределах заданного угла и тем самым имитировать дополнительное плавное ослабление лучистого потока в пределах 0,001-10оо< происходящее за счет приращения объема крови в исследуемом органе под действием сердечной деятельности. 55 лу бин а модуляции потока лучистой энергии зависит от величины угла поворота пластины., а частота ее определяется скоростью вращения электродвигателя постоянного тока. Применение Оо двигателя. постоянного тока для указанных выше целей дает возможность использовать для управления его работой электронный регулятор 25, питаемый от блока 26 питания, что в свою очередь обеспечивает стабильную частоту колебаний калиброванной пластины в диапазоне 1-10 Гц.

Предварительная установка калиброванной пластинки под углом относительно ее нормали и оси распространения излучения может быть осуществлена с помощью лимба для отсчета углов поворота, установленного в основании угломерного приспособления 27, вертикальная ось которого совмещена с осью вращения пластинки,а отсчет значения угла поворота производится с помощью лупы 28. Так как угол поворота калиброванной пластины определяется профилем кулачка 21, то, зная угол предварительной установки калиброванной пластины и диапазон ее колебаний по углу, мы можем с высокой точностью по формулам Френеля для поляризованного или неполяризованного излучения (в зависимости от его характера) определить потери на отражение, вносимые калиброванной пластиной, и таким образом имитировать и затем определить значение коэффициента ослабления лучистой энергии за счет приращения объема крови в исследуемом органе.

Модулированный лучистый поток с помощью линзы 10 собирается на фотокатоде фотоприемника 8. Снимаемый с фотоприемника электрический сигнал, характеризующий степень ослабления лучистого потока, усиливается усилителем 9, детектируется детектором 11 и далее регистрируется измерительным устройством 12. Величина, соответствующая уровню оптической плотности биологического объекта, регистрируется индикатором 10.

После проведения измерения величины сигнала, характеризующего значение коэффициента ослабления лучистого потока калиброванной пластиной, прово дят настройку генератора калибровки фотоплетизмографа.Для этого включают тумблер 16 и подают сигнал калибровки с генератора 18 через детектор 17 на модулятор 13.

Регулируя амплитуду модулирующего напряжения, добиваются на измерительном устройстве 12 той .же амплитуды, которая получена при помощи калиброванной пластины, т.е. при этом же масштабе записи для информативных выходов прибора, например 1%/1 см.

Регулировка амплитуды регулирующего напряжения производится при том же значении коэффициентов ослабления оптического фильтра 5 переменной плотности и при том же значении угла, на который была выставлена калиброванная пластина 6 при проведении предыдущего измерения. Блок 26 питания электродвигателя при этом выключен.

Погрешность метода определяется на основании точности отсчета угла поворота калиброванной пластины я

741854

Формула изобретения

Составитель Т. Коноплянникова

Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар

РЕдактор A.Ìàêîâñêàÿ

Заказ 3556/1 Тираж 673 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 нестабильности спектра излучения ис- .точника лучистой энергии °

Расчетная погрешность.регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа по формуле Френеля вЂ” менее

0,01% в диапазоне 0-65О при неточности установки угла аЮ = 30 и разбросе показателя преломления д и = 0,00041, l. Способ регулирования процесса

10 кали бровки фотоплетизмографа, предусматривающий пропускание светового потока через оптический элемент, регистрацию степени ослабления и изменение интенсивности свето15 вогопотока, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности регулирования, световой поток предварительно модулируют, определяют заданную величину переменной составляющей ослабления све-тового потока путем дополнительного пропускания светового потока через калиброванную колеблющуюся стеклян ную плоскопараллельную пластину, сравнивают переменную составляющую

I а текущим значением, а регулирова,ние процесса калибровки фотоплетизмографа осуществляют в зависимости от результата сравнения путем воздействия на амплитуду модулированного светового потока.

2. Устройство для осуществления способа по п.l, содержащее источник света, оптический фильтр и фотодатчик, отличающееся тем

I что оно снабжено генератором калибровки, калиброванной стеклянной плоскопараллельной пластиной и угломерным приспособлением, при этом плоскопараллельная пластина размещена на оптической оси устройства перпендикулярно последней между оптическим фильтром и фотодатчиком установлена с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оптической оси устройства по оси угломерного приспособления, причем генератор калибровки через детектор и модулятор соединен с источником света.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9410770, кл. A 61 В 5/02, 1971.