15. Фотометрические приборы для фотоплетизмографии.
Фотоплетизмография – метод исследования периферического кровообращения путем оценки уровня абсорбции (степени поглощения) светового потока биологической тканью.
Использование методов фотоплетизмографии основано на том, что, если световой поток пропускать через биологическую ткань, в которой имеются кровеносные сосуды, и оценивать значение светового потока, прошедшего через неё, поглощение (абсорбция) светового потока будет зависеть от толщины биоткани, её внутренней структуры, размеров кровеносных сосудов и характеристик источника света.
При изменении размеров сосудов, пульсирующих синхронно с работой сердца, будет меняться степень поглощения светового потока, а следовательно, будет пропорционально меняться уровень сигнала, регистрируемого фотоприёмником.
Фотоплетизмограф – прибор, предназначенный для оценки (измерения) кровенаполнения биологической ткани, путем измерения ее светопоглощения. Получаемый сигнал (рис.1) называется фотоплетизмограммой (ФПГ).
Рисунок 1– Фотоплетизмограмма здорового человека
Известно, что биологические ткани являются проницаемыми для света в диапазоне красных и инфракрасных длин волн. Таким образом, если пропустить через исследуемую ткань (обычно датчики размещают на кончиках пальцев пациента или на мочках ушей) световой поток, то часть поглотится и, оценивая сигнал, полученный с фотоприемника, можно будет оценить величину абсорбции потока. При этом в зависимости от фазы сердечного цикла величина светопоглощения будет меняться, что связано с изменением объема крови в сосудах и, следовательно, величины оптического пути. Кроме того, длину волны, на которой проводятся измерения, можно выбрать таким образом, чтобы на нее приходился максимум спектра поглощения какого-либо вещества, специфичного именно для крови.
ФПГ носит периодический характер, и ее величина изменяется в зависимости от фазы сердечного цикла. Анализ данного сигнала может дать достаточно важную медицинскую информацию: прежде всего, с его помощью можно легко определить частоту пульса. Кроме того, изменения в форме ФПГ могут указывать на наличие гемодинамических нарушений на исследуемом участке русла. Наконец, с помощью фотоплетизмограммы можно косвенно определять значения артериального давления.
Существует две основные методические схемы получения фотоплетизмограммы:
1) По величине потока, прошедшего через биологический объект
2) По величине потока, отраженного от биологического объекта
Фотоплетизмограф, со схемой получения ФПГ по проходящему потоку
Источник светового потока (ИСП), в роли которого обычно выступает светодиод, запитанный от источника питания (ИП), генерирует световой поток Ф0 требуемой длинны волны. Световой поток проходит через БО, взаимодействует с кровью, после чего ослабленный поток ФП поступает на фотоприемник (ФП) и преобразуется в электрический сигнал. Сигнал усиливается на усилителе (У) и поступает на блок обработки медицинских данных (БОМД).
Построение фотоплетизмограммы осуществляется по прошедшему потоку ФП
Фотоплетизмограф, со схемой получения ФПГ по отраженному потоку
Прибор работает аналогично, но источник светового потока (ИСП) и фотоприемник (ФП) располагаются по одну сторону от БО.
Построение фотоплетизмограммы осуществляется по отраженному потоку Фо. [Фо – снизу это буква «о», а не цифра «0»]