DE2815074C2 - Spektralfotometer für medizinische Zwecke - Google Patents

Description

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Dazu ist der Impulserzeuger so geschaltet, daß er die

zeichnet, daß der impulserzeuger (2002) so geschal- 35 Stoppuhr nur bei Vorliegen eines Maximus betätigt,

tet ist, daß er die Stoppuhr (2003) nur beim Vorliegen Es sind nämlich die Abstände der Maxima von

eines Maximus betätigt. oxygeniertem Hämoglobin unabhängig von der Intensität und auch von additiven Störkomponenten, also dem

Weißanteil des der Lichtmeßeinrichtung zugeführten

40 Lichtes und nur abhängig voir. Oxygjnierungsgrad des Hämoglobins. Aus dem Abstand der Maxima läßt sich

Die Erfindung betrifft ein Spektralfotometer, beste- deshalb der Oygenierungsgrad vergleichsweise sicher

hend aus einer Beleuchtungsvorrichtung, einem perio- bestimmen.

disch durchstimmbaren Monochromator, einer Licht- Zur Erläuterung ist in F i g. 1 b ein Bündel von

meßeinrichtung, einem Lichtleiter, dessen einer Teil das 45 Spektralkurven 01, 02, 03 ... von verschieden

Licht von der Beleuchtungsvorrichtung zum Meßobjekt, oxygeniertem Hämoglobin dargestellt. Dabei ist 100 der

dessen anderer Teil das vom Meßobjekt reflektierte Abstand der Maxima von 100% oxygeniertem Hämo-

Licht zum Monochromator leitet, einem Oszillografen, globin, 200 der Abstand bei 80% oxygeniertem, 300 bei

einem Mikroprozessor und einem Taktgeber, wobei der 60%, 400 bei 40% oxygeniertem Hämoglobin. Alle

Oszillograf mit den anderen Elementen des Spektralfo- so Kurven sind mit reinem Hämoglobin in einer Küvette

tometers derart gekoppelt ist, daß das die Durchsiim- gemessen.

mung des Monochromator kennzeichnende Signal die In den Spektralkurven der Fig. la hingegen enthal-

Zeitbasis des Oszillografen steuert, daß das Signal der ter die Spektralkurven 011, 021 ... starke Weißanteile

Lichtmeßeinrichtung den Meßplatten des Oszillografen des gemessenen Lichtes und haben eine andere

zugeführt ist und daß der Sichtschirm des Oszillografen 55 Intensität des spektralen Teils als in Fi g. Ib.

an charakteristischen Punkten des Spektrums liegende Gleichwohl stimmen die Abstände 100, 200, ... der

Markierungen aufweist. beiden Maxima für die gleiche Oxygenierung überein.

Aus der ANALYTICAL CHEMISTRY, Vol. 49,1977, Weist nun der Sichtschirm des Oszillografen an den

Nr. 4, S. 555—559 ist es bereits bekannt, Hämoglobin- charakteristische Punkte darstellenden Maxima 11—21,

spektren mit Anordnungen der bezeichneten Gattung 60 12—22,13—23... abstandskennzeichnende Marken auf,

kontinuierlich zu erzeugen und auf dem Sichtschirm dann ist damit feststellbar, welcher Oxygenierungsgrad

eines Oszillografen darzustellen. der jeweils gemessenen Spektralkurve zukommt.

Die bekannte Anordnung ist zur Anwendung unter Die Erfindung verbessert die Anzeige des Oxygenie-

den üblichen Laborbedingungen gedacht. Soll jedoch rungsgrades ganz wesentlich dadurch, daß die Marken

eine solche Einrichtung unter den erschwerten Bedin- 65 selbsttätig auf den Invarianten, wie beispielsweise den

gungen eines Operationssaales verwendet werden, dann Maxima, angeordnet sind und daß der Abstand zwischen

ist für genaue Spektralanalysen keine Gelegenheit, diesen digital anzeigbar ist.

vielmehr muß sich der Operateur sehr schnell an den In der Zeichnung, anhand der die Erfindung erläutert

wird, zeigt

F i g, I eine Schar gemessener Spektren, zur Erläuterung;

Fi g, 2 eine Anordnung zur selbsttätigen Bestimmung des Oxygenierungsgrades.

In Fig.2 ist ein Spektralfotometer 1000 dargestellt, das aus einer Beleuchtungsvorrichtung, einem Monochromator, einem Meßstrahlgang sowie aus einer Lichtmeßeinrichtung mit einer als Oszillograf 6 ausgebildeten Anzeige und einem Taktgeber 3 besteht Der Meßstrahlengang und der Beleuchtungsstrahlengang ist als gemeinsamer Lichtleiter 1 ausgebildet Der eine Teil des Lichtleiters führt das Licht zum Meßobjekt, der andere Teil des Lichtleiters leitet das reflektierte Licht zum Monochromator. Das der Strahlungsintensität entsprechende Signal aus dem SpektraJfotometer 1000 wird über eine Zuleitung· 40 sowohl dem

Oszillografen 6 als auch dem Differenzierglied 2001 eines Mikroprozessors 2000 zugeleitet Das Differenzierglied 2001 erzeugt in einem Impulsglied 2002 einen Impuls, sobald der Differentialquotient des Signals verschwindet Dieser Impuls setzt seinerseits eine Stoppuhr 2003 mit einer Anzeigevorrichtung 2004 in Gang und tastet über eine Leitung 4001 den Elektronenstrahl des Oszillografen 6 hell. Dadurch entsteht eine Marke auf dem Sichtschirm des Oszillografen 6. Sobald durch ein weiteres Maximum des gemessenen Spektrums ein neuer Impuls entsteht, wird eine zweite Marke erzeugt und die Stoppuhr 2003 stillgesetzt Die abgelaufene Zeit oder — was dasselbe ist — der Abstand der beiden Maxima und damit der Oxygenierungsgrad ist damit unmittelbar auf der Anzeige 2004 ablesbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

Patentansprüche: Charakteristiken der Spektren orientieren können.

Orientierungshilfen mittels eingeblendeter Norm-

U Spektralfotometer, bestehend aus einer Be- spektren sind bereits aus US-PS 30 11 3S6 bekannt, und

leuchtungsvorrichtung, einem periodisch durch- in NATURWISSENSCHAFTEN, Jg. 57, 1970, Heft 1,

stimmbaren Monochromator, einer Lichtmeßein- 5 S. 42—43 ist beschrieben, daß die Abstände zwischen

richtung, einem Lichtleiter, dessen einer Teil das den Maxima der Hämoglobinspektren Invarianten des

Licht von der Beleuchtungsvorrichtung zum Meßob- Oxygenierungsgrades sind.

jekt, dessen anderer Teil das vom Meßobjekt Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus. reflektierte Licht zum Monochromator leitet, einem Ihre Aufgabe besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, Oszillografen, einem Mikroprozessor und einem io die unter den erschwerten Bedingungen des Opera-Taktgeber, wobei der Oszillograf mit den anderen tionssaales die auf dem Oszillografen dargestellten Elementen des Spektralfotometers derart gekoppelt Spektren sofort quantitativ deutbar machi um damit ist, daß das die Durchstimmung des Monochroma- eine schnelle Übersicht über den Gewebezustand im tors kennzeichnende Signal die Zeitbasis des Operationsfeld zu erhalten.

Oszillografen steuert, daß das Signal der Lichtmeß- 15 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Signal einrichtung den Meßplatten des Oszillografen uer Lichtmeßeinrichtung auch einem Differenzierglied zugeführt ist und daß der Sichtschirm des Oszillogra- eines Mikroprozessors zugeführt ist, daß bei Verschwinfen an charakteristischen Punkten des Spektrums den des DifferentiaJquotienten des Signals der Lichtmeßliegende Markierungen aufweist, dadurch ge- einrichtung über einen dem Differenzierglied zugeordkennzeichnet, daß das Signal der Lichtmeliein- 20 neten Impulserzeuger gleichzeitig die Markierungen für richtung auch einem Differenzierglied (2001) eines den Oszillografen erzeugt und eine Stoppuhr betätigt Mikroprozessors (2000) zugeführt ist, daß bei werden und daß das durch aufeinanderfolgende Impulse Verschwinden des Differentialquotienten des Si- des Impulserzeugers bestimmte Zeitintervall nach gnals der Lichtmeßeinrichtung über einen dem Umrechnung auf den Oxygenierungsgrad durch eine Differenzierglied (2001) zugeordneten Impulserzeu- 25 dem Mikroprozessor zugeordnete Anzeigevorrichtung ger (2002) gleichzeitig die Markierungen für den anzeigbar ist

Oszillografen (6) erzeugt und eine Stoppuhr (2003) Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die

betätigt werden und daß das durch aufeinanderfol- wichtigen Invarianteirder vom Spektrometer angezeig-

gende Impulse des Impulserzeugers (2002) bestimm- ten Hämoglobinspektren der gemessenen Gewebeober-

te Zeitintervall nach Umrechnung auf den Oxygenie- 30 flächen, nämlich deren Extremwerte deutlich sichtbar

rungsgrad durch eine dem Mikroprozessor (2000) und sofort interpretjerbar werden,

zugeordnete Anzeigevorrichtung (2004) anzeigbar Dabei kommt den Maxima eine erhöhte Bedeutung

ist. zu, weil diese besonders leicht zu messen sind.