Способ регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11 741854(22) Заявлено 240378 (21) 2594902/28-13с присоединением заявки Ио(бцМ. Кл.2 А 61 В 5/02 6 01 Б 33/16 Государствеииый комитет СССР по делан изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА КАЛИБРОВКИ ФОТОПЛЕТИЗМОГРАФА И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к методамисследования периферического кровообращения, а также для оценки степени кровенаполнения исследуемого участка тела человека и может быть использовано при калибровке Фотоплетизмографов,Известен способ регулированияпроцесса калибровки Фотоплетизмографа, предусматривающий пропусканиесветового потока через оптическийэлемент, регистрацию степени ослабления и изменение интенсивностйсветового потока.Известно также устройство для 15реализации известного способа, содержащее источник света, оптическийФильтр и фотодатчик 11.уЬ.Недостатком известных способа итройства является невозможность 20быстрого и плавного ослабления светового потока на величину 0,001-10,что соответствует приращению оптической плотности в исследуемых тканяхбиологического объекта за счет увеличения объема кровки под действиемсферической деятельности.Цель изобретения - повышение точности регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа. Указанная цель достигается тем, что световой поток предварительно модулируют, определяют заданную 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 соединенс источником света.На чертеже схематически изображеноустройство для реализации способарегулирования процесса калибровкиФотоплетизмографаУстройство для реализации способарегулирования процесса калибровкифотоплетизмографа содержит источник51 света, объектив 2, световод 3,коллектор 4, оптический Фильтр 5переменной оптической плотности,плоскопараллельную калиброваннуюпластину 6, объектив 7, Фотоприемник1 О8., усилитель 9, соединенный с индикатором 10 и через детектор 11 - срегистратором 12,Источник 1 питания соединен черезмодулятор 13, генератор 14 импульсов 15с блоком 15 питания и через ключ 16,детектор 17 - с генератором 18 калибровки, при этом последний соединен сблоком 15 питания,Калиброванная стеклянная плоско Опараллельная пластина 6 размещенана оптической оси устройства перпендикулярно последней между оптическимфильтром 5 и объективом 7,закрепленана оси 19 и через толкатель 20,кулачок 21, зубчатые шестерни 22 и 23связана с электродвигателем 24 постоянного тока, к которому через электронный регулятор 25 подключен блок26 питания, Вертикальная ось 19 вращения пластины 6 установлена по осиугломерного приспособления 27, Величина поворота пластины считываетсяс угломерного приспособления 27 спомоцью луп 28Световой поток от источника 1 света, питаемого прямоугольными импульсами от генератора 14 и модулируемого модулятором 13 пропускается черезоптический Фильтр 5 с переменной плотностью, имитирующий потери лучистой 40энергии в биологических тканях (кожа,костные ткани и т,д,) и калиброванную плоскопараллельную стекляннуюпластину 6, жестко связанную с осью19, Пластина 6 при помощи закрепленного на оси 19 толкателя 20 и кулачка 21, установленного на оси шестерни 23 электродвигателя 24 постоянноготока, может совершать возвратно-вращательное движение в пределах заданного угла и тем самым имитировать дополнительное плавное ослабление лучистого потока в пределах 0,001-10,происходяцее за счет приращенияобъема крови в исследуемом органе поддействием сердечной деятельности. 55Глубина модуляции потока лучистойэнергии зависит от величины углаповорота пластины., а частота ее определяется скоростью вращения электродвигателя постоянного тока. Применение ООдвигателя постоянного тока для указанных выше целей дает возможностьиспользовать. для управления его работой электронный регулятор 25, питаемьтй от блока 26 питания, что в свою очередь обеспечивает стабильную частоту колебаний калиброванной пластиныв диапазоне 1-10 Гц,Предварительная установка калиброванной пластинки под углом относительно ее нормали и оси распространенияизлучения может быть осуществлена спомощью лимба для отсчета углов поворота, установленного в основании угломерного приспособления 27, вертикальная ось которого совмецена с осьювращения пластинки,а отсчет значенияугла поворота произвбдится с помощьюлупы 28, Так как угол поворота калиброванной пластины определяется профилем кулачка 21, то, зная угол предварительной установки калиброваннойпластины и диапазон ее колебаний поуглу, мы можем с высокой точностьюпо Формулам Френеля для поляризованного или неполяризованного излучения (в зависимости от его характера) определить потери на отражение,вносимые калиброванной пластиной,и таким образом имитировать и затемопределить значение коэффициентаослабления лучистой энергии за счетприращения объема крови в исследуемом органе.Модулированный лучистый поток спомощью линзы 10 собирается на фотокатоде фотоприемника 8, Снимаемыйс фотоприемника электрический сигнал, характеризуюций степень ослабления лучистого потока, усиливаетсяусилителем 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 лучистогопотока калиброванной пластиной, проводят настройку генератора калибровкифотоплетизмографа.Для этого включаюттумблер 16 и подают сигнал калибровкис генератора 18 через детектор 17 намодулятор 13.Регулируя амплитуду модулирующегонапряжения, добиваются на измерительном устройстве 12 той же амплитуды, которая получена при помощи калиброванной пластины, т.е. при этом жемасштабе записи для информативныхвыходов прибора, например 1/1 см.Регулировка амплитуды регулирующего напряжения производится при том жезначении коэффициентов ослабленияоптического фильтра 5 переменной плотности и при том же значении угла, накоторый была выставлена калиброванная пластина 6 при проведении предыдущего измерения, Блок 26 питанияэлектродвигателя при этом выключен.Погрешность метода определяетсяна основании точности отсчета углаповорота калиброванной пластины я741854 Формула изобретения оставитель Т, Коноплянниковаехред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар Едактор А,Маковск ираж 673венного комитета ССретений и открытий 35, Раушская наб.,аказ 3556/1 Подпис ЦНИИПИ Госудапо делам и13035, Москва,4/ Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная нестабильности спектра излучения ис- .точника лучистой энергииРасчетная погрешность.регулирования процесса калибровки фотоплетизмографа по"формуле Френеля - менее 0,01 в диапазоне 0-65 О при неточности установки угйа 6 Ю = 30 и разбросе показателя преломления д Ь = 0,00041,1. Способ регулирования процесса10 калибровки фотоплетизмографа, предусматривающий пропускание светового потока через оптический элемент, регистрацию степени ослабления и изменение интенсивности свето 15 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 стеклянную плоскопараллельную пластину, .сравнивают переменную составляющую 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.1, содержащее источник света, оптический фильтр и фотодатчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 410770, кл. А 61 В 5/02, 1971