Ўзбекистон алоқа ва ахборотлаштириш агентлиги

Ring Sensor yordamida monitoring

Pulsoksimetrlari inson to'qimalarida nurning yemirilishini o'zgartirishning asosiy tamoyillariga muvofiq ishlaydi. Oksigemoglobin (HbO₂) va deoksigemoglobin (HbR) qon komponentlari ma'lum yorug'lik to'lqin uzunligini, qizil va yaqin infraqizil nurni o'zlashtiradi. HbO₂ infraqizil to'lqin uzunliklari uchun ko'proq yaqinlikka ega, HbR esa qizil to'lqin uzunliklariga ko'proq yaqin. Ikki to'lqin uzunligining qon tarkibiy qismlari bilan nurning yemirilishining o'zgarishi qon hajmining o'zgarishi tufayli oksigemoglobin va deoksihemoglobinning nisbiy kontsentratsiyasining o'zgarishi bilan bir qatorda yurak diastollari va sistollarining o'zgarishi bilan bog'liq. 3.4-rasmda odatdagi pulsoksimetriya Ring sensori ko'rsatilgan.

Ring sensori sensor birligi, uzatish birligi (transmitter) va MCU (CC430, Texas instruments, AQSh) dan iborat. Sensor birligi LED va fotodiodlardan iborat. MCU protsessordan iborat va ZigBee Stack bilan bog'langan. Protsessor sensorning ishlashini nazorat qiladi. ZigBee moduli tugunlarga ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi. Ledlar infraqizil (IQ) va qizil rangga ega. Ledlar infraqizil nurlanish uchun 940 nm to'lqin uzunligi va qizil uchun 660 nm. MCU LEDlarning qo'zg'alish zanjirini boshqaradi. Fotodiodlar aks ettirilgan infraqizil va qizil to'lqin uzunligini aniqlash va yozish uchun ishlatiladi. Fotodiodlar yorug'lik to'lqinlarini elektr signaliga, chiqish oqimiga aylantiradi.

3.4-rasm. Pulsoksimetrik halqa sensori arxitekturasi

Yurak urishida o’zgarish bo’lsa, qon bosimi keskin ko'tariladi va qonni qon tomirlari orqali pulsatsiyaga olib keladi. LED yoritgichlaridan aks ettirilgan IQ va qizil nurning to'lqin uzunligi darajalari, shuningdek, emilim darajalari tufayli impulslar bilan keskin o'zgaradi. HBO2 va HbR qon tarkibiy qismlari yurak urishi vaqtida IQ va qizil nurning to'lqin uzunligini aks ettiradi. Fotodiodlar IQ va qizil nurni oqimga aylantiradi va aks ettirilgan yorug'lik qanchalik ko'p bo'lsa, elektrondagi oqim shuncha ko'p bo'ladi. Ring sensorining zanjiri, oqimning oshishi butun zanjirdagi kuchlanishning pasayishiga olib keladigan tarzda o'rnatiladi. Har bir impulsning boshlanishi fotodiod va signal bilan oqim yaratishga olib keladi.

Fotodiod kuchaytirgich davrlari chiqish oqimini kuchlanish signaliga aylantiradigan 20 m tranzistorli kuchaytirgichlardan iborat. Keyin kuchlanish signali ikkita operatsion kuchaytirgichdan o'tadi, ularning barchasi chipda joylashgan. Operatsion kuchaytirgichlar signal uchun barqaror asosni o'rnatish, tepaliklarni ajratish va shovqinni filtrlash uchun ishlatiladi. Birinchi operatsion kuchaytirgich signallarni kuchaytiradi va uni toza, ammo zaif signalni chiqaradigan ikkinchi operatsion kuchaytirgichga uzatadi. Signal qo'shimcha ravishda transistorlar tomonidan 12-bit ARO’ tomonidan 25 Hz namuna olish tezligi bilan raqamlashtirilgan protsessorga berishdan oldin kuchaytiriladi. Raqamli signal ZigBee modulidan tashkil topgan uzatish birligiga yuboriladi. Signal 4G simsiz tarmoq tuguniga uzatiladi.