166270. lajstromszámú szabadalom • Berendezés két, egymástól eltérő optikai tulajdonságú komponenst tartalmazó oldat, különösen vér bármelyik komponense koncentrációjának, a koncentrációk összegének és ezek közül bármelyik kettő viszonyának meghatározására
166270 5 6 ábra elvi vázlatán látható. A közeli infra csatorna 7 fényérzékelő elemének jele a 8 logaritmáló egységbe jut, ennek kimenetéhez csatlakozik all infra erősítő. A mérés során a 8 logaritmáló egységben és a 11 infra erősítőben végbemenő műveletek matematikailag az alábbiak szerint írhatók le. 5 A mérendő mintából kilépő fény intenzitása a Lambert-Beer törvény szerint Ii = Ioi .10^ í i C i d -a 2 C 2 d L I0 j a mérendő mintába bejutó fény intenzitása, a1 az oxidált haemoglobin extinktiós tényezője, Cx az oxidált haemoglobin koncentrációja, d a mérendő minta vastagsága, a2 a redukált haemoglobin extink- 15 tiós tényezője, C2 a redukált haemoglobin koncentrációja. A 7 fényérzékelő elem kapcsain adott terhelő ellenállás esetén megjelenő feszültség az íj fényintenzitásra jellemző, az összefüggés tehát a feszültség 20 változásának leírására is felhasználható. Az 1 összefüggés logaritmálása a 8 logaritmáló egységben történik, s ennek eredménye log I-log.I^-^Cjd-Oj^d 2. 25 A 2. Összefüggés jobb oldalán levő állandó kivonása a 3. formula szerint a referencia mintának az 1. ábrán látható optikai elrendezésbe történő behelyezésekor a K kapcsoló A állásában a 9 potenciométerrel 3Q végezhető el a 23 kijelző műszer kitérésének zérusra történő állításával. ' log íj- log Ioi'-a^d -<*2C 2 d 3. 35 Hasonló összefüggéssel írható le a 6 fényérzékelő elemből 14 logaritmáló egységből és 17 vörös erősítőből álló vörös csatorna kimenőjele is a K kapcsoló G állásában a referencia mintának az 1. ábrán látható optikai elrendezésbe történő behelyezésekor a 15 .„ potenciométerrel a 23 kijelző műszer kitérésének zérusra történő állításával elvégzett kivonás figyelembevételével log I v - log Iov = - e^d-ejCjd 4. 45 w a mérendő mintába bejutó fény intenzitása, ^i az oxidált, 62 50 a redukált haemoglobin extinktiós tényezője. A 8, 14 logaritmáló egységek, illetve a 6, 7 fényérzékelő elemek eltérő tulajdonságainak kiegyenlítése, illetve all infra, 17 vörös erősítők azonos karakterisztikájának beállítása, 10, 16 szabályozó 55 potenciométerek segítségével történik a készülék bemérésekor, alkalmasan megválasztott szürke üvegszűrők segítségével. A logaritmálás művelete elvégezhető úgy is, hogy a 6, 7 fényérzékelő elemként nagy munkaellenállással gg lezárt, gyakorlatilag üresjárásban dolgozó fényelemet alkalmazunk, ebben az esetben a fényelemek kapcsain megjelenő feszültség jó közelítéssel a megvilágító fény intenzitásának logaritmusával lesz arányos. A 3. és 4. összefüggés két kétismeretlenes egyenlet, 65 belőlük az ismeretlen Ci és C2 értéke műveleti erősítők segítségével kétféleképpen fejezhető ki. A 3. összefüggést megszorozva az egynél kisebb, 'állandó ei la1 értékkel, és kivonva a 4. összefüggésből, az eredményűi kapott 5. összefüggés jobb oldalán már csak a C2 -vei arányos mennyiség szerepel. Iy e i ^i e l log loa — = — a2C 2 d -e 2 C 2 d 5. W «1 g loi * A műveleteket a 3. ábrán látható 12 osztó potenciométer és a 19 kivonó műveleti erősítő végzi el, amelynek a kimenetén tehát a redukált haemoglobin koncentrációval arányos jel jelenik meg. A 4. összefüggést megszorozva az egynél kisebb, állandó a2 fe 2 értékkel, és kivonva a 3. összefüggésből, az eredményül kapott 6. összefüggés jobb oldalán már csak a Ct -el arányos mennyiség szerepel. , L a2 , I,, a2 log^L.^-log_^._Í.ei c 1 d-a 1 C 1 d 6. !oi e2 ^v £ 2 E műveleteket a 2. ábrán látható 18 osztó potenciométer és a 13 kivonó műveleti erősítő végzi el, amelynek a kimenetén az oxidált haemoglobin koncentrációval arányos jel jelenik meg. A 13 és 19 kivonó műveleti erősítő erősítésének megválasztása olyan, hogy kimeneteiken a Ci-el, illetve a C2 -vel arányos jelet azonos léptékben szolgáltatják. A 13 és 19 kivonó műveleti erősítők kimenő jeléből a 20 összeadó műveleti erősítő állítja elő az összhaemoglobin koncentrációval arányos jelet, értéke a K kapcsoó D állásában a 23 kijelző műszeren leolvasható. A 23 kijelző műszeren a K kapcsoló E állásában az oxidált haemoglobinkoncentrációval, H állásban pedig a redukált haemoglobin koncentrációval arányos jel olvasható le. A 13 kivonó műveleti erősítő oxidált haemoglobinkoncentrációval arányos, és a 20 összeadó műveleti erősítő összhaemoglobin koncentrációval arányos kimenő jele a 21 osztóáramkör bemenetére kerül. Hányadosuk az oxigéntelítettséggel arányos érték, amely a K kapcsoló B állásában a 23 kijelző műszeren leolvasható (rajz szerinti állás). A 3. és 4. összefüggésből a C1 és C2 kifejezése még az alábbi módon történhet. A 3. összefüggést megszorozva az egynél nagyobb, állandó e2 /a 2 értékkel, és kivonva a 4. összefüggésből, az eredményül kapott 7. összefüggés jobb oldalán csak a C1 -el arányos mennyiség szerepel. Iv e2 l i e 2 log log—=a! —dd-eiCxd 7. rov «2 ! oi "2 1 Ezek a műveletek a 3. ábrán látható 24 szorzó és 29 kivonó műveleti erősítői, illetve a 25 beállító potenciométer segítségével végezhetők el. A 29 kivonó műveleti erősítő kimenetén az oxidált haemoglobin koncentrációval arányos jel jelenik meg. A 4. összefüggést megszorozva az egynél nagyobb állandó e2 /a 2 értékkel, és kivonva a 3. egyenletből, az eredményül kapott 8. összefüggés jobb oldalán csak a C2 -vei arányos mennyiség szerepel. 3
