русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Принцип фотоплетизмографии

<== предыдущая статья | следующая статья ==>

Изменения интенсивности света, наблюдаемые при фотоплетизмографии, могут быть связаны с разными факторами – в зависимости от схемы наблюдения и от выбранной длины волны света. Поэтому и требуется не просто фотометрия, а именно спектрофотометрия. В классической фотоплетизмографии частей тела человека используют ближнее инфракрасное (БИК) излучение, которое меньше всего поглощается биологическими тканями и кровью. Поэтому интенсивность такого света после прохождения сквозь ткань зависит, в основном, от его рассеяния тканью, которое изменяется при пульсовых изменениях объема.

Соответственно были разработаны одноволновые фотоплетизмографы, использующие свет одной длины волны – между 600 и 700 нм. Поглощение такого света оксигемоглобином, который в основном и приносится с притоком артериальной крови в фазе систолы, и другими компонентами крови является незначительным. Поэтому при пульсациях крови интенсивность такого света связана в основном с его рассеянием. Схема измерений обычно такова, что излучающий светодиод и фотоприемник размещаются с противоположных сторон пальца или мочки уха человека.

Типичный вид зависимости сигнала от времени на выходе фотоприемника показан на рис. 18.2. Слева (рис. 18.2,а) показан полный сигнал, в котором можно выделить постоянную (ІП) и переменную (Іпер) составляющие. Справа (рис. 18.2,б) изображена выделенная и усиленная переменная составляющая сигнала. Именно ее называют фотоплетизмограммой.


Рис. 18.2. Типичный вид зависимости сигнала от времени на выходе фотоприемника: а) полный сигнал; б) его увеличенная в масштабе переменная составляющая

 

На фотоплетизмограмме можно выделить "волны" 1-го, 2-го и 3-го порядка. Волны 1-го порядка (І) синхронизированы с сокращениями сердца. Именно их и называют "пульсовыми волнами". Волны 2-го порядка (ІІ) синхронизированы с ритмом дыхания человека, их называют "дыхательными волнами". Причина их появления состоит в том, что сердце находится внутри грудной клетки, где давление меняется в процессе дыхания (снижается относительно атмосферного при вдохе и повышается при выдохе). Из-за этого в такт с дыханием соответственно меняются артериальное давление, а поэтому и изменения объема.

Волны 3-го порядка (III) связывают с периодической активностью центров нейрогуморального регулирования тонуса кровеносных сосудов.

Обработка пульсовых волн в микрокомпьютере, который входит в состав фотоплетизмографа, позволяет подсчитывать и выводить на дисплей частоту сердечных сокращений (в ударах за минуту), обнаруживать нарушения сердечного ритма, сигнализировать об опасных нарушениях и "выпадениях пульса", вычислять среднюю амплитуду пульсаций и сигнализировать, когда она выходит за критические пределы. И это еще не все.

На рис. 18.3рис. 18.3 более детально показана структура пульсовой волны.


Рис. 18.3. Структура пульсовой волны: А1 – амплитуда анакротической части пульсовой волны; А2 – амплитуда дикротической части волны. Справа – нормативные точки для количественного оценивания пульсовой волны

 

Она состоит из двух основных частей (рис. 18.3, слева). Первая (А1) соответствует так называемому "анакротическому периоду" – фазе наибольшего сокращения сердечных мышц, а вторая (А2) – "дикротическому периоду". Амплитуда анакротической составляющей (А1) отражает величину ударного объема крови, который выталкивается из сердца. Дикротическая составляющая связана с тем, что при выбросе крови сердцем под действием повышенного давления аорта и крупные магистральные артерии упруго растягиваются, а когда систолическое давление идет на убыль, то возвращаются в исходное состояние, выбрасывая при этом накопленный объем крови. Чем больше этот объем, тем выше амплитуда А2. Поэтому эта амплитуда позволяет судить об упругости аорты и магистральных артерий.

На рис. 18.3 справа показаны нормативные точки, предназначенные для количественного оценивания пульсовой волны. По координатам этих точек ( – время, – вертикальное отклонение) микрокомпьютер рассчитывает ряд важных количественных показателей: период сокращения сердца, амплитуды и продолжительность анакротической и дикротической составляющих и другие важные показатели, которые позволяют лучше оценить состояние и работу сердечно-сосудистой системы пациента.

Выделяя и оценивая дыхательные волны, микрокомпьютер может также контролировать наличие, глубину и "стиль" дыхания человека и подавать сигналы опасности в случаях продолжительной остановки или опасных нарушений дыхания.

Все эти возможности интеллектуальных фотоплетизмографов сделали их желательным инструментом анестезиологов во время сложных операций, а также дежурного медицинского персонала в реанимационных отделениях. В обоих случаях очень важно непрерывно следить за состоянием тяжело больных людей и своевременно реагировать на выявленные нарушения сердечной деятельности или дыхания. Отвлечение внимания и потеря бдительности могут стоить человеку жизни. А фотоплетизмограф оказался наиболее старательной "сиделкой", бдительным "сторожем".

Как видно на данном примере, медиков интересует часто не столько сам первичный, сырой сигнал фотоплетизмографии, сколько результаты анализа этого сигнала и вытекающие из него жизненно важные выводы для практической деятельности. Такую, не просто наблюдательную, измерительную, а уже и диагностическую работу как раз и способны выполнять интеллектуальные сенсоры. Подобная ситуация возникает во многих областях их применения.

Просмотров: 1016

<== предыдущая статья | следующая статья ==>

Это будем вам полезно:

Устройства для измерения силы натяжения и силы давления

Микроволновые устройства измерения расстояния до объекта

Интеллектуальные акустические сенсоры

Весовой метод

Акустические методы измерения температуры

Ультразвуковые расходомеры

Интеллектуальные дактилоскопические сенсоры

Приборы и датчики угловой скорости

Измерение объема

Общая характеристика датчиков, используемых для контроля присутствия и положения объектов

Магнитоиндукционные методы измерения расхода

Емкостные акселерометры

Модель обратного рассеяния света

Радарный волноводный уровнемер

Интеллектуальный сенсор для неинвазивного исследования микроциркуляторного русла системы кровообращения

Вернуться в оглавление:Методы и средства измерений неэлектрических величин




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.