Датчик ЧСС (інструкція з експлуатації)

Вступ

Пульсова хвиля створює надлишковий пульсуючий тиск в артеріях, що призводить до періодичної зміни їх об’єму, що заповнюється кров’ю. Кровоносна система має подібну до деревовидної структуру. Судини різних розмірів пронизують всі тканини людського організму. Великі артерії розгалужуються в кілька дрібніших – артеріол, які в свою чергу поділяються на ще більш дрібні – капіляри.

Принцип дії датчика заснований на різниці оптичної щільності крові та м’яких тканин організму людини в інфрачервоній ділянці спектра електромагнітного випромінювання. Розглянемо пристрій датчика пульсових хвиль (рис. 1). Він складається з двох основних елементів: випромінювача ІЧ-випромінювання (світлодіод) 1 і приймача інфрачервоного випромінювання (фотодіод) 2. Середина діапазону випромінювання, на яку припадає максимум випромінюваної енергії, становить 1100 нм, що лежить за кордоном видимого спектру. Діаграми спрямованості приймача і випромінювача і їх орієнтація підбираються таким чином, щоб в приймач не могло потрапляти пряме випромінювання світлодіода, а реєструвалося тільки розсіяне і відбите від перешкод, як показано на рисунку  (рис. 1).

рис. 1

Якщо прикласти датчик до тіла людини, то випромінювання світлодіода проникне в м’які тканини і розсіється в них. При цьому частина випромінювання потрапить в приймач і створить в ньому фотострум. Оскільки кров менш прозора для інфрачервоного випромінювання, ніж м’які тканини, пульсуюча зміна об’єму судин викличе відповідні зміни фотоструму фотоприймача. Слід зазначити, що таким методом неможливо виміряти абсолютні значення тисків в судинах, і їх розміри через складну структури кровоносної системи. Проте, можна вивчати часові характеристики пульсових хвиль.

 

Робота з датчиком

Рис. 2  Будова датчика

  1. Увімкніть комп’ютер.
  2. Підключіть електронний блок до комп’ютера за допомогою шнура USB.
  3. Запустіть програму ITM Lab.

Рис. 3 Меню запуску програми «ІТМ Лабораторія»

  1. Оберіть пункт «Робота з вимірювальним приладом».

Рис. 4 Меню запуску програми «ІТМ Лабораторія»

  1. В наступному меню оберіть пункт «Проведення».

Рис. 5 Вкладка меню налагодження

  1. Виберіть вкладку «Вид» та натисніть на пункт «Налагодження».

Рис. 6 Меню налагодження

  1. Встановіть прапорець навпроти датчиків що будуть використовуватись та натисніть кнопку «Так».
  2. Підключіть датчик до відповідного входу на вимірювальному приладі.
  3. Прикладіть датчик до внутрішньої сторони фаланги одного з пальців таким чином, щоб чутливий елемент датчика, був повністю закритий. При цьому палець повинен щільно прилягати до датчика з мінімальним зусиллям натиску. Надмірний тиск деформує судини, що ускладнює кровотік і, як наслідок, зменшує корисний сигнал.

Рис. 7 Запуск експерименту

  1. Увімкніть вимірювання ЧСС, натиснувши кнопку на рисунку 7.
  2. Коли зафіксована достатня кількість серцевих скорочень, завершіть вимірювання, натиснувши кнопку що підкреслена на рисунку 8.

Рис. 8 Зупинка експерименту

  1. Змінюючи силу притиску пальця до датчика, домогтися максимальної амплітуди пульсових хвиль. Провести вимірювання з оптимальною силою притиску кілька разів.
  2. Для знаходження періоду серцевих скорочень потрібно знайти час між скороченнями серця, скорочення відображені на графіку у вигляді зростаючої амплітуди.
  3. Навівши курсор миші на один пік амплітуди, дізнаємося час появи імпульсу що підкреслений на рисунку 9 та дорівнює (t1 = 4.34 c.).

Рис. 9 Знаходження періоду серцевих скорочень

  1. Потім наведіть курсор на наступний пік графіка щоб дізнатись час наступного скорочення що підкреслений на рисунку 10 (t2 = 5.06 c.).

Рис. 10 Знаходження періоду серцевих скорочень

  1. Знайдемо період між скороченнями: Т = t2-t1 = 5.06 – 4.34 = 0,72 с.
  2. З періоду між скороченнями знайдіть частоту скорочень серця за формулою ν = 1/T =  1 / 0.72 ≈ 1,38 Гц. скорочення за хвилину.

 

ВАЖЛИВО !: Значні відхилення показань у вимірі частоти серцевих скорочень можуть бути через тремор рук, сильне натискання датчика на фалангу, якісь індивідуальні особливості досліджуваного.

ВАЖЛИВО !: Під час вимірювання можна переміщувати датчик по різним точкам на фаланзі до отримання найкращих показань у вигляді графіку.

ВАЖЛИВО !: Вимірювати частоту серцевих скорочень можна в місцях близького прилягання судин до поверхні шкіри (індивідуально в кожного досліджуваного місця можуть відрізнятись).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *