Электронный модуль для фотоплетизмографии и пульсоксиметрии
Автор: Исупов Игорь Борисович, Затрудина Римма Шикрулловна
Журнал: Природные системы и ресурсы @ns-jvolsu
Рубрика: Биология и биотехнология
Статья в выпуске: 3 т.8, 2018 года.
Бесплатный доступ
Методики пульсоксиметрии и фотоплетизмографии получили широкое распространение в клинической медицине и практике медико-биологических исследований вне клиники. Достоинствами метода являются высокая оперативность подготовки обследуемого к диагностической процедуре, неинвазивность, полная безопасность для здоровья. Метод обеспечивает возможность неограниченно длительного мониторинга динамики сатурации и десатурации гемоглобина. В сочетании с перечисленным, при условии качественной регистрации фотоплетизмограмм метод позволяет осуществлять расчет и анализ ряда показателей периферического кровообращения: суммарного пульсового притока крови в исследуемый регион, тонуса артериальных сосудов различного диаметра, состояния капиллярного кровотока. Большинство современных зарубежных моделей пульсоксиметров представляют собой интегральные устройства, обеспечивающие измерение очень ограниченного набора физиологических параметров: процент насыщения гемоглобина кислородом и частоту пульса. Ассортимент пульсоксиметров, содержащих интерфейс с персональным компьютером и обеспечивающих оперативный расчет показателей периферических фотоплетизмограмм, невелик. Подобные приборы имеют довольно высокую стоимость и не являются портативными. Исключительно актуальна разработка отечественных интегральных электронных устройств, позволяющих наряду с получением информации об оксигенации крови выполнять непрерывный мониторинг периферического кровообращения.Авторами разработан электронный модуль, обеспечивающий длительную регистрацию фотоплетизмограмм в инфракрасном и красном участках светового спектра. Электронный модуль выполнен исключительно с применением отечественных активных радиоэлементов - дискретных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Разработка устройства проведена в полном соответствии с политикой импортозамещения, проводимой Президентом и Правительством Российской Федерации. Достоинством устройства является «открытая архитектура» электронной схемы, которая обеспечивает получение четырех аналоговых сигналов, пригодных для дальнейшей оцифровки. Сигналы содержат информацию о пульсирующем и непульсирующем компонентах оптической плотности биологической ткани в инфракрасном и красном диапазонах спектра. Прибор имеет электронные фильтры сетевых помех.Испытания устройства продемонстрировали высокое качество фотоплетизмограмм. Это позволяет успешно использовать прибор для исследований оксигенации гемоглобина и периферической гемодинамики.
Фотоплетизмография, пульсоксиметрия, операционный усилитель, триггер, мультиплексор, светоизлучающий диод, фотодиод, электрический фильтр
Короткий адрес: https://sciup.org/149129639
IDR: 149129639 | DOI: 10.15688/nsr.jvolsu.2018.3.2
Список литературы Электронный модуль для фотоплетизмографии и пульсоксиметрии
- Гармонические перспективы реографии / С. В. Ревенко // Нервно-мышечные болезни. - 2012. - № 4. - С. 8-18.
- Исследование погрешностей данных фотоплетизмограммы для анализа вариабельности сердечного ритма / М. И. Стригина [и др.] // Биомедицина. - 2013. - № 4. - С. 139-148.
- Кардиодиагностика на основе анализа фотоплетизмограмм с помощью двухканального плетизмографа / М. Галкин [и др.] // Фотоника. - 2008. - № 3. - С. 30-35.
- Мониторинг дыхания: пульсоксиметрия, капнография, оксиметрия / И.А. Шурыгин // СПб.: «Невский Диалект»; М.: «Издательство БИНОМ». - 2000. - 301 с.
- Физические основы оптической оксиметрии / Д. А. Рогаткин // Медицинская физика. - 2012. - № 2. - С. 97-114.
- Acceleration plethysmography to evaluate aging effect in cardiovascular system / H.Takada [et al.] // Med. ProgressTechnol. - 1997. - V. 21. - p. 205.
- Assessment of vasoactive agents and vascular aging by second derivative of the photoplethysmograph waveform / K.Takazawa [et al.] // Hypertension. - 1998. - v. 32. - p. 365.
- Automated analysis of plethysmograms for functional studies of hemodynamics / R.Sh. Zatrudina [et al.]// Proc. SPIE 10717, Saratov Fall Meeting 2017: Laser Physics and Photonics XVIII; and Computational Biophysics and Analysis of Biomedical Data IV, 1071727 (26 April 2018); ; DOI: 10.1117/12.2317482
- Correlation between wave components of the second derivative of plethysmogram and arterial distensibility / I.Imanaga [et al.] // Jpn. Heart J. - 1998. - v. 39. - p. 775.
- Noninvasive assessment of the digital volume pulse. Comparison with the peripheralpressure pulse. / S.C. Millasseau [et al.] // Hypertension. - 2000. - v. 36. - p. 952.
