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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Testen von einem
oder mehreren Lichtsendern einer Pulsoximetrie-Sonde. Pulsoximetrie
ist eine nicht-inversive Technik zur Messung des Sauerstoffgehalts
von Blut eines Patienten und wird im Allgemeinen überall in
der Welt verwendet. Ein Pulsoximeter besteht aus einer Sonde, die über eine
Kabellänge
zu einem Monitor angeschlossen ist, welcher eine Anzeige einschließt, von
welcher der Sauerstoffgehalt des Blutes des Patienten abgelesen
werden kann. Typisch schließt
die Sonde zwei Licht emittierende Dioden (LEDs) von unterschiedlichen
Wellenlängen
und eine Fotodiode ein: die Sonde wird gewöhnlich an dem Finger des Patienten
angewandt, wobei sie nach dem Licht von den jeweiligen LEDs angeordnet
bzw. eingerichtet wird, das durch das Gewebe des Fingers zu den
Fotodioden zu transmittieren ist. Ein Verhältnis, das von den Fotodiodenausgangssignalen
abgeleitet ist, wenn das Licht von den unterschiedlichen LEDs empfangen
wird, wird verwendet, um den Blutsauerstoffgehalt zu messen: Spezieller
wird das Verhältnis
der pulsierenden Komponente zu der nicht pulsierenden Komponente
des Fotodiodenausgangs bestimmt, wenn das Rotlicht empfangen wird,
und ein ähnliches
Verhältnis
wird für die
korrespondierenden Komponenten des Fotodiodenausgangs bestimmt,
wenn das Infrarotlicht empfangen wird; wobei dann das Endverhältnis bzw.
Abschlussverhältnis
zwischen diesen jeweiligen Verhältnissen
gebildet wird.
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Am
gewöhnlichsten
sind Pulsoximetrie-Sonden wiederverwendbar und werden dementsprechend
verwendet bis sie mechanisch versagen, und zwar bis zu dem Zeitpunkt,
bei dem es selbstverständlich
ist, dass sie für
den weiteren Gebrauch nicht geeignet sind. In der Zwischenzeit wird
jedoch die Genauigkeit der Sonde selten (falls überhaupt) geprüft, da die
Mittel, die bekannt sind, um dies zu tun, komplex sind und deshalb
relativ teuer sind.
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Wir
haben nun herausgefunden, dass die Komponenten der Pulsoximetrie-Sonden
sich gewöhnlich
mit dem Alter verschlechtern: Dies kann zu einem Absinken der Genauigkeit
füh ren.
Wir haben auch herausgefunden, dass „wiederaufbereitete" Sonden oft in Krankenhäusern bzw.
Hospitälern
verwendet werden, wobei einige davon Austauschkomponenten mit der
falschen Spezifikation aufweisen, die ihnen eingebaut wurden, und
zwar mit dem Ergebnis, dass diese Sonden ungenau sind.
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Wir
haben nun eine Vorrichtung zum Testen einer Pulsoximetrie-Sonde
entwickelt, um die Probleme, die oben umrissen sind, zu überwinden.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Testen einer
Pulsoximetrie-Sonde bereitgestellt, wobei die Vorrichtung ein Mittel
zur Erzeugung oder zum Empfang eines Ausgangssignals umfasst, welches
von der Abweichung der tatsächlichen
Wellenlänge
des Lichtes, die von einem Lichtsender bzw. Lichtstrahler der Sonde emittiert
wird, von einer Sollwendlänge
bzw. bewerteten Wellenlänge
abhängt,
und um aus dem Ausgangssignal eine Genauigkeitszahl für die Blutsauerstoffindikation
der Sonde zu bestimmen.
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Somit
haben wir herausgefunden, dass der Hauptgrund der Ungenauigkeit
von Pulsoximetrie-Sonden
der ist, dass die LEDs Licht mit nicht korrekten Wellenlängen emittieren,
und zwar deshalb da entweder die Wellenlänge sich mit dem Alter der
LED geändert
hat oder da eine LED mit nicht korrekter Wellenlänge als ein Austausch bzw.
Ersatz eingebaut wurde.
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Die
Testvorrichtung der vorliegenden Erfindung testet dementsprechend
die Sonde bezüglich der
Wellenlänge
des Lichtes, das durch zumindest einen der Lichtsender bzw. Lichtemitter
der Sonde abgestrahlt bzw. emittiert wurde. Vorzugsweise testet die
Testvorrichtung die Sonde bezüglich
der Wellenlänge
ihres Rot-Strahlers bzw. Rot-Emitters, aber noch bevorzugter testet
die Sonde in Bezug auf die Wellenlängen von sowohl ihrem Rot-
als auch Infrarotstrahlern bzw. -emittern.
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Um
die Genauigkeitszahl für
die Blutsauerstoff-Indikation der Sonde zu bestimmen, weist vorzugsweise
die Testvorrichtung einen Speicher auf, welcher Daten speichert,
welche die Genauigkeitszahl für
verschiedene Werte des wellenlängenabhängigen Signals
oder der wellenlängenabhängigen Signale
definiert. Somit, sobald dieses Signal oder diese Signale bereitgestellt
werden, werden das Signal oder die Signale verwendet, um den Speicher
zu adressie ren bzw. anzusprechen oder anzusteuern und so die Genauigkeitszahl
auszugeben. Vorzugsweise ist die Genauigkeitszahl als eine prozentuale Abweichung
der Blutsauerstoffindikation der Sonde von ihrem richtigen Wert
bereitgestellt. Die Testvorrichtung kann eingerichtet bzw. angeordnet
sein, um eine „bestanden"-Anzeige zu geben,
falls die Genauigkeitszahl (ob positiv oder negativ) unterhalb eines vorbestimmten
Prozentsatzes (zum Beispiel ± 2%) liegt
und ansonsten eine „durchgefallen"-Anzeige gibt.
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Die
Testvorrichtung kann angeordnet bzw. eingerichtet sein, um ein erstes
Ausgangssignal eines Fotodetektors zu messen, der positioniert ist,
um Licht direkt von einem Lichtstrahler bzw. Lichtsender der Sonde
zu empfangen, und um ein zweites Ausgangssignal desselben oder eines
anderen Fotodetektors zu messen, der positioniert ist, um Licht
desselben Lichtsenders durch einen Filter zu empfangen. Die Vorrichtung
ist dann weiter eingerichtet bzw. angeordnet, um ein Verhältnis von
diesem ersten und zweiten Ausgangssignal und von den gespeicherten Daten
zu bestimmen, die die Transmissionscharakteristik des Filters darstellen,
wobei das zuvor erwähnte Signal,
welches abhängig
von der Wellenlänge
des Lichtsenders bzw. Lichtemitters ist, bereitgestellt wird.
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Vorzugsweise
ist die Testvorrichtung eingerichtet bzw. angeordnet, um in einer ähnlicher
Weise wellenlängenabhängige Signale
in Bezug auf zwei Strahler bzw. Emitter (Rot- und Infrarot-Emitter
bzw. -strahler) der Sonde zu bilden.
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Die
Testvorrichtung kann den Fotodetektor der Sonde selbst verwenden,
um das erste und zweite Ausgangssignal bereitzustellen, das für den oder jeden
Emitter bzw. Strahler oder Sender benötigt wird. Im Besonderen kann
der Fotodetektorausgang gemessen werden, und zwar ohne dass der
Filter zwischen dem Sondenlichtstrahler und dem Fotodetektor eingeführt bzw.
eingebracht ist, und separat mit dem Filter eingeführt bzw.
eingebracht ist.
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Alternativ
kann eine Hilfseinheit zum Einbringen bzw. Einführen in die Sonde bereitgestellt
sein, wobei diese Hilfseinheit ein oder mehrere Fotodetektoren aufweist,
um das Licht von dem oder jedem Emitter bzw. Strahler oder Sender
der Sonde aufzunehmen bzw. aufzufangen, wobei der Fotodetektor oder
die Fotodetektoren der Hilfsvorrichtung die Ausgangssignale bereitstellen,
die für
die Verarbeitung benötigt
werden.
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In
einer vereinfachten Anordnung gelangt Licht von dem Rot-Strahler
der Sonde durch einen Filter zu einem Fotodetektor und das Ausgangslicht des
Fotodetektors wird bestimmt. Ähnlich
gelangte Licht von dem Infrarot-Strahler der Sonde durch einen Filter
zu demselben (oder einem anderen bzw. unterschiedlichen) Fotodetektor
und das Ausgangssignal des Fotodetektors wird bestimmt. Ein Verhältnis dieser
zwei Signale wird dann bestimmt und zwar jeweilig abhängig von
den tatsächlichen
Wellenlängen
des Lichtes, das durch den Rot- und Infrarot-Strahler emittiert wurde. Alternativ
wird ein erster Wert gebildet, und zwar als das Verhältnis der
Fotodetektorausgänge
für Licht,
das von dem Rot-Strahler jeweilig durch den Filter und direkt (kein
Filter) empfangen wurde, ein zweiter Wert wird in ähnlicher An
und Weise mit Bezug auf den Infrarot-Strahler gebildet, und ein
Verhältnis
von diesem ersten und zweiten Wert wird gebildet. Es wird geschätzt, dass für eine gegebene
Sonde das Endverhältnis
bzw. endgültige
Verhältnis
oder Abschlussverhältnis
in jedem Fall konstant sein sollte: Jede Abweichung von dem konstanten
Wert stellt eine Ungenauigkeit in der Sondenausgabe dar. Wie es
vorherig beschrieben ist, kann die Testvorrichtung eingerichtet
bzw. angeordnet sein, um eine Genauigkeitszahl für die Blutsauerstoff-Indikation
der Sonde zu bestimmen.
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In
allen oben beschriebenen Anordnungen kann der oder jeder Strahler
bzw. Emitter oder Sender weiter unter Verwendung von zwei Filtern überprüft werden,
wobei einer einen negativen Gradienten in seiner Transmissionscharakteristik
bei der Soll-Wellenlänge
bzw. bewerteten Wellenlänge
des Senders aufweist und der andere einen positiven Gradienten in
seiner Transmissionscharakteristik bei jener bzw. der Soll-Wellenlänge bzw.
bewerteten Wellenlänge
aufweist. In diesem Fall testet die Testvorrichtung den Strahler
bzw. Emitter oder Sender unter Verwendung eines Filters und testet
dann noch einmal, und zwar unter Verwendung des anderen Filters:
Diese zwei aufeinander folgenden Tests sollten Wellenlängenmessungen
bereitstellen, welche miteinander übereinstimmen; falls sie sich
jedoch voneinander unterscheiden, und zwar um mehr als einen vorbestimmten
Umfang (typisch als ein Ergebnis des Senderausgangs bzw. der Senderausgabe,
die exzessiv breit in der Bandbreite wird), zeigt die Vorrichtung
dann ein „Durchfallen".
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Wo
der Lichtstrahler Licht einer schmalen Bandbreite emittiert, wird
die Verwendung der wahren bzw. tatsächlichen Transmissionscharakteristik des
Filters eine akkurate bzw. genaue Bestimmung der Wellenlänge (oder
Spitzenwellenlänge)
des abgestrahlten bzw. emittierten Lichtes bereitstellen. Falls
jedoch der Lichtstrahler bzw. Lichtemitter Licht von einer relativ
breiten Bandbreite abstrahlt bzw. emittiert, kann die Verwendung
der wahren bzw. tatsächlichen
Transmissionscharakteristik eine ungenaue Bestimmung der Spitzen-
oder Median-Wellenlänge des
abgestrahlten bzw. emittierten Lichtes geben. Es ist jedoch möglich, eine
modifizierte Transmissionscharakteristik von der tatsächlichen
Transmissionscharakteristik des Filters zu bilden, welches dann
eine genauere Bestimmung der Spitzen- oder Median-Wellenlänge eines
Lichtstrahls von relativ breiter Bandbreite gibt: wobei der Modifikationsgrad, der
zu der tatsächlichen
Transmissionscharakteristik benötigt
wird, entsprechend der Bandbreite des Lichtstrahls variieren wird.
Die modifizierte Transmissionscharakteristik kann ferner die spektrale
Charakteristik des Lichtstrahls berücksichtigen.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung werden die Daten, die für die Transmissionscharakteristik
gespeichert sind, und zwar für
einen der Filter (besonders für
die Infrarot-LED,
welche gewöhnlich
von viel breiterer Bandbreite als die Rot-LED ist) von den tatsächlichen
Charakteristikdaten modifiziert, um die erwartete breite Bandbreite des
Lichts von der LED zu kompensieren.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann die Testvorrichtung eingerichtet bzw. angeordnet sein, um die Bandbreite
von der oder jeder LED (besonders die Infrarot-LED) unter Verwendung
von Filtern mit negativen und positiven Gradienten in ihren Transmissionscharakteristiken,
wie vorherig beschrieben, zu bestimmen: wobei die Vorrichtung eine
Anzahl von Datensätzen
speichert, die modifizierte Transaktionscharakteristiken darstellen,
die für
unterschiedliche Bandbreiten der Lichtstrahlen geeignet sind. Die
Vorrichtung wählt
den Datensatz, der für
die gemessene Bandbreite geeignet ist, um die Spitzen- oder Median-Wellenlänge des
Lichtstrahles genauer zu bestimmen.
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Die
WO-96/41138 offenbart Pulsoximetrie-Sonden, in welchen die Wellenlänge des
Lichtes, das durch jede LED emittiert ist, justiert oder „eingestellt" bzw. „abgestimmt" ist zu ihrer Soll-Wellenlänge, indem
der Strom, der durch sie geht, alteriert wird.
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Die
DD-207984 offenbart Anordnungen zur Bestimmung der Wellenlänge des
Lichtes, das durch eine Lichtquelle emittiert wird, wobei diese
Anordnungen einen Vergleich der Intensität von Licht beinhalten, das
direkt von der Quelle empfangen wurde, und die Intensität von Licht,
das von der Quelle über einen
Filter einer bekannten Transmissionscharakteristik empfangen wurde.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun nur anhand von Beispielen
und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, für die gilt:
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1 ist
ein schematisches Diagramm einer Testvorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung, wobei sie angeschlossen an eine typische Pulsoximetrie-Sonde
gezeigt ist;
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2 und 3 sind
idealisierte Transmissionscharakteristiken für typische Rot- und Infrarot-Filter zur Verwendung
mit der Testvorrichtung;
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4 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Hilfseinheit zeigt, die in
eine Pulsoximetrie-Sonde eingefügt
bzw. eingebracht ist, und zwar um sie mit der Testvorrichtung zu
verwenden; und
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5 ist
ein schematisches Diagramm, das eine weitere Modifikation der Vorrichtung
zeigt.
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Nimmt
man Bezug auf 1, so wird dort eine Testvorrichtung 10 zur
Verwendung beim Testen von Pulsoximetrie-Sonden gezeigt. Die Testvorrichtung 10 ist
eine tragbare Vorrichtung bzw. ein Handgerät, wobei das Gehäuse davon
die elektronische Schaltung der Vorrichtung und die Batterien zum
Betreiben der Schaltung einschließt bzw. umgibt. Die vordere
Oberfläche
bzw. Frontfläche
des Gehäuses ist
mit einem visuellen Display bzw. einer visuellen Anzeige 12 und
mit einer Reihe von Indikatorlichtern 20 – 25 bereitgestellt,
wobei der Zweck davon unten beschrieben wird. Die 1 zeigt
auch eine Pulsoximetrie-Sonde 30, die zu testen ist, die
an eine Testvorrichtung 10 über ein Kabel 28 angeschlossen
ist.
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Wie
es in 1 diagrammatikalisch gezeigt ist, ist die Pulsoximetrie-Sonde 30 in
der Form bzw. Gestalt von einem Clip bzw. einer Klemme, um an dem
Finger eines Patienten angewendet zu werden. In bzw. an einer Extremität bzw. einem
Glied der Vorrichtung sind zwei Licht emittierende Dioden R und
IR befestigt: In der gegenüberliegenden
Extremität
bzw. dem gegenüberliegenden
Glied der Vorrichtung ist eine Fotodiode PD befestigt. Die LED R ist
derart, dass, wenn sie mit Energie versorgt wird, sie Licht emittiert,
welches eine schmale bzw. enge Spitze in dem Rotteil des Lichtspektrums
aufweist; wobei die LED IR derart ist, dass, wenn sie mit Energie
versorgt wird, sie Licht emittiert, welches eine schmale bzw. enge
Spitze in dem Infrarotteil des Spektrums aufweist.
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Die
Testvorrichtung 10 wird zuerst ohne irgendeinen Gegenstand,
der in den Sondenclip bzw. die Sondenklemme eingeführt bzw.
eingebracht ist, verwendet. Die Testvorrichtung 10 ist
angeordnet bzw. eingerichtet, um einen Konstantstrom zu jeder der
LEDs R und IR abwechselnd zuzuführen,
und in jedem Fall die Spannung quer bzw. über die Komponente zu messen.
Falls die gemessene Spannung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches
in jedem Fall liegt, werden die jeweiligen Indikatorlichter bzw.
Indikatorlampen oder Indikatorleuchten 20, 21 mit
Energie versorgt bzw. unter Spannung gestellt. Ferner misst in jedem
Fall die Vorrichtung 10 das Ausgangssignal von der Fotodiode
PD: falls das Ausgangssignal innerhalb eines vorbestimmten Bereichs
in jedem Fall liegt, werden die Indikatorlichter bzw. Indikatorlampen
oder Indikatorleuchten 22, 23 mit Energie versorgt
bzw. unter Spannung gestellt. Ferner bestimmt die Vorrichtung das
Verhältnis
der Ausgänge von
der Fotodiode PD (wenn die jeweiligen LEDs R und IR mit Energie
versorgt sind bzw. wenn sie unter Spannung stehen): falls dieses
Verhältnis
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, wird das Indikatorlicht
bzw. die Indikatorlampe oder Indikatorleuchte mit Energie versorgt
bzw. unter Spannung gestellt.
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Als
nächstes
wird ein Filterhalter 34 in den Raum zwischen den zwei
Gliedern bzw. Extremitäten der
Sonde 30 eingeführt
bzw. eingebracht, um die Position eines Rotfilters FR zwischen der
Rot-LED R und der Fotodiode PD zu positionieren. Die Testvorrichtung 10 speist
nun ihren Konstantstrom durch die Rot-LED R und das Ausgangssignal
von der Fotodiode PD wird gemessen. Dann wird ein zweiter Filterhalter
(nicht gezeigt) in die Sonde 30 eingeführt bzw. eingebracht, um einen
Infrarot-Filter zwischen der Infrarot-LED IR und der Fotodiode zu
positionieren: Die Infrarot-LED IR wird mit ihrem Konstantstrom
gespeist und der Fotodiodenausgang wird gemessen.
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Für jede LED
R und IR berechnet die Testvorrichtung 10 das Verhältnis des
Fotodiodenausgangssignals, das gemessen wird, wenn der Filter präsent bzw.
anwesend ist, und zwar zu dem Fotodiodenausgangssignal, das gemessen
wird, wenn der Filter nicht präsent
bzw. abwe send ist. Die 2 und 3 zeigen
idealisierte Transmissionscharakteristiken für die Rot- und Infrarot-Filter und zwar jeweilig. Die
Testvorrichtung 10 speichert in ihrem Speicher Daten, die
die Transmissionscharakteristiken für die Filter FR und FIR darstellen,
welche verwendet werden. Für
jede LED vergleicht die Testvorrichtung das berechnete Verhältnis von
zwei Fotodiodenausgängen
(mit Filter und ohne Filter) gegenüber der jeweilig gespeicherten
Transmissionscharakteristik, um die tatsächliche Wellenlänge des
Lichtes zu bestimmen, das von der LED emittiert wurde.
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Bezugnehmend
auf die Transmissionscharakteristik, die in 2 gezeigt
wird, würde
das Verhältnis
bei 630 nm Null sein, würde
es bei 660 nm bei 50% sein, würde
es bei 670 nm bei 80% sein und über
680 nm würde
es bei 100% sein. Dementsprechend, sobald das tatsächliche
Verhältnis
der Fotodiodenausgangssignale für
die Rot-LED R berechnet ist, kann die Wellenlänge dieser Rot-LED zwischen 640
nm und 680 nm bestimmt werden. Ähnlich,
bezugnehmend auf die Transmissionscharakteristik, die in 3 gezeigt
ist, kann, sobald das tatsächliche Verhältnis der
Fotodiodenausgangssignale für
die Infrarot-LED IR berechnet ist, die Wellenlänge von jener Infrarot-LED
innerhalb des Bereichs von 870 nm bis 970 nm bestimmt werden.
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Auf
diesem Weg ist die Testvorrichtung 10 eingerichtet bzw.
angeordnet, um die tatsächliche Wellenlänge zu bestimmen,
die durch jede der zwei LEDs der Pulsoximetrie-Sonde 30 emittiert
wurde. Zumindest für
die Rot-LED R kann der Wellenlängenwert
in dem visuellen Display bzw. der visuellen Anzeige 12 angezeigt
werden und die Abweichung von der Soll-Wellenlänge bzw. bewerteten Wellenlänge kann
auch angezeigt werden.
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Überdies
ist die Testvorrichtung 10 eingerichtet bzw. angeordnet,
um einen Prozentsatzgenauigkeitswert für den Blutsauerstoffgehalt,
welchen die Sonde anzeigen wird, zu berechnen und anzuzeigen, wenn
sie im Normalbetrieb ist. Somit speichert die Testvorrichtung 10 Daten,
die die Genauigkeit der Sonde für
unterschiedliche Abweichungen der LED-Wellenlängen von ihren Soll-Wellenlängenwerten
bzw. bewerteten Wellenlänge
definieren. Indem der interne Speicher adressiert bzw. angesteuert
oder angesprochen wird, welcher diese Daten speichert, ist die Testvorrichtung
fähig,
einen Genauigkeitswert für
die Sonde zu bestimmen: Dies kann auf einer Skala 14 auf
der visuellen Anzeige 12 angedeutet bzw. angezeigt werden.
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Die
Testvorrichtung 10 kann ferner angeordnet bzw. eingerichtet
sein, um einen Test auszuführen,
um die Wellenlängenstabilität des Lichtes
zu prüfen,
das durch die Rot-LED R (oder durch jede der Rot- und Infrarot-LEDs)
emittiert wurde. Für
dies wird die LED mit Energie versorgt bzw. unter Spannung gesetzt,
und zwar kontinuierlich über
eine Zeitperiode, zum Beispiel 5 Minuten, und wird in Intervallen
innerhalb jener Periode, die Intensität und/oder Wellenlänge des
emittierten Lichtes bestimmt. Falls der LED-Ausgang bzw. die LED-Ausgabe stabil innerhalb
vorbestimmter Grenzen bleibt, dann wird ein Indikatorlicht bzw.
eine Indikatorlampe oder Indikatorleuchte 25 mit Energie
versorgt bzw. unter Spannung gesetzt.
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Vorzugsweise
wird der Filterhalter, zum Beispiel 34, durch eine Projektion
bzw. Auskragung oder Nase getragen, die sich von dem Körper der
Testvorrichtung 10 erstreckt. Vorzugsweise sind die Filterhalter
unabhängig
bewegbar und die Testvorrichtung ist derart angeordnet bzw. eingerichtet,
dass sobald die Sonde 30 auf der Testvorrichtungsprojektion
geklippt ist bzw. festklemmt oder angebracht ist und eine „Start"-Taste der Einheit
betätigt
wird, die Testvorrichtung 10 automatisch ihre Tests durchführt bzw. durchläuft, und
zwar mit sowohl Filterhaltern, die zurückgezogen bzw. eingezogen sind
und dann abwechselnd die Filterhalter nach vorne bringt bzw. vorwärts bewegt,
um ihre jeweiligen Filter zwischen die LEDs und die Fotodiode zu
positionieren bzw. dazwischen einzubringen oder einzufügen und
ihre verbleibenden Tests auszuführen.
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In
einer Modifikation kann jeder Filter ein elektrisch oder elektronisch
aktivierter Filter (zum Beispiel eine Flüssigkristallvorrichtung) sein,
so dass er bzw. es zwischen zwei unterschiedlichen Transmissionszuständen schalten
kann. In einer anderen Modifikation kann ein Einzelfilter für beide
LEDs verwendet werden, wobei der Filter einen signifikanten Gradienten
(positiv oder negativ) in seiner Transmissionscharakteristik aufweist,
und zwar in jedem der Rot- und
Infrarot-Teile des Spektrums.
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Die
Testvorrichtung 10 ist vorzugsweise angeordnet bzw. eingerichtet,
so dass sie eine Anzahl von unterschiedlichen Modellen von Pulsoximetrie-Sonden
testen kann. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass die Testvorrichtung
das besondere bzw. bestimmte Modell der Sonde erkennt, welches an
sie angeschlossen ist, so dass sie dann von ihrem Speicher die Charakteristikdaten
wählen
kann, die zu dieser Sonde geeignet sind.
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Aus
diesem Grund kann die Testvorrichtung 10 mit einer Vielzahl
von unterschiedlichen Anschluss- bzw. Gerätestecker-Buchsen bzw. -Fassungen
oder -Sockeln zum Beispiel 16 bereitgestellt sein, um die
Anschlussstecker zum Beispiel 32 an den freien Enden der
Kabel von Sonden von unterschiedlichen Herstellern (die Stecker,
die durch unterschiedliche Hersteller verwendet werden, sind von unterschiedlichen
Formen oder Größen) zu
empfangen. In einigen Fällen
stellt ein Hersteller einen Identifizierwiderstand (angedeutet mit 33 in 1)
bereit und zwar in dem Anschlussstecker, wobei der Widerstandswert
entsprechend der Soll-Wellenlänge bzw. bewerteten
Wellenlänge
der Rot-LED der Sonde variiert: Für diese Fälle ist die Testvorrichtung 10 angeordnet
bzw. eingerichtet, um einen Konstantstrom durch den Identifizierwiderstand
des Steckers zu leiten bzw. zu passieren (wenn er in den Sockel
bzw. die Buchse oder die Dose der Testeinheit eingeführt bzw.
eingebracht ist) und um die Spannung zu messen, um die Sonde zu
identifizieren.
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Die
Steckerbuchse bzw. Anschlussbuchse der Testvorrichtung 10 kann
angeordnet bzw. eingerichtet sein, um Sonden anzuschließen, die
Anschlussstecker von unterschiedlichen Formen und Größen aufweisen,
und zwar durch die Verwendung von unterschiedlichen Konversionsleitungen
bzw. Konversionsführungen.
In diesem Fall wird eine unterschiedliche Konversionsleitung bzw.
Konversionsführung
für jedes
unterschiedliche Modell einer Sonde verwendet und ein Identifizierwiderstand
ist dann in dem Stecker der Konversionsleitung bzw. Konversionsführung eingeschlossen,
um das Modell der Sonde zu identifizieren, für welche es geeignet ist.
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Während die
Testvorrichtung 10, welche beschrieben wurde, die Fotodiode
PD der Sonde 30 verwendet, um ihre LEDs zu testen, kann
eine Hilfseinheit 40, wie in 4 gezeigt,
in die Sonde eingeführt
bzw. eingebracht sein, um ein unabhängiges Testen der Sonden-LEDs
zu ermöglichen.
Die Einheit 40 kann als ein Projektionsteil bzw. herauskragendes Teil
der Testvorrichtung 10 bereitgestellt sein. Somit schließt die Einheit 40 zwei
Fotodioden PD1 und PD2 ein: Die Fotodiode PD1 ist fähig, Licht
von jeder der LEDs R und IR der Sonde direkt zu empfangen, während die
Fotodiode PD2 fähig
ist, Licht von der Rot-LED R nur durch einen Filter F zu empfangen. Die
LEDs R und IR der Sonde 30 werden abwechselnd mit Energie
versorgt bzw. unter Spannung gesetzt, und zwar durch die Testvorrichtung,
und die korrespondierenden Ausgangssignale von der Fotodiode PD1
werden gemessen, um zu bestimmen, ob sie innerhalb vorbestimmter
Bereiche liegen. Ferner wird das Verhältnis des Ausgangs der Fotodiode
PD1 (für
die Rot-LED) zu dem Ausgang der Fotodiode PD2 berechnet, und zwar
durch die Testvorrichtung und mit der Filtertransmissionscharakteristik
verglichen, und zwar wie vorherig beschrieben, um die tatsächliche
Wellenlänge
des Lichtes zu bestimmen, das durch die Rot-LED der Sonde emittiert
wurde und ferner um die Genauigkeitszahl der Sonde zu bestimmen.
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In
einer Modifikation kann die Hilfseinheit 40 eine erste
Fotodiode aufweisen, um den Ausgang von jeder der zwei LEDs der
Sonde abwechselnd zu überprüfen, wobei
eine zweite Fotodiode mit einem geeigneten Filter bereitgestellt
ist, um den Ausgang der Rot-LED zu prüfen, und eine dritte Fotodiode
mit einem geeigneten Filter bereitgestellt sein, um den Ausgang
der Infrarot-LED zu prüfen.
Alternativ, wie vorherig bemerkt, können beide LEDs überprüft werden,
und zwar unter Verwendung eines Filters mit einem signifikanten
Gradienten in seiner Charakteristik, und zwar in beiden der Rot-
und Infrarot-Teilen des Spektrums (in welchem Fall eine Fotodiode
mit Filter und eine Fotodiode ohne Filter bereitgestellt sind).
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Nimmt
man Bezug auf 5, so ist dort eine weitere
Modifikation zu der Anordnung gezeigt, die in 4 gezeigt
ist. Die Hilfseinheit 40 wird als eine Projektion bzw.
Auskragung oder Nase der Testvorrichtung 10 bereitgestellt,
wie vorherig beschrieben, aber eine oder mehrere optische Fasern 42 erstrecken
sich durch bzw. bis zur Projektionseinheit bzw. Hilfseinheit 40,
um das Licht zu tragen, das durch die LEDs der Pulsoximetrie-Sonde
emittiert wurde. Innerhalb der Vorrichtung wird ein Filterrad 44 zwischen
dem inneren Ende der optischen Faser 42 und dem Fotodetektor
PDX positioniert. In dem Beispiel, das gezeigt ist, weist das Filterrad
vier Fenster auf, und zwar eines mit keinem bzw. ohne Filter, ein
zweites mit einem Rot-Filter, ein drittes mit einem Infrarot-Filter
und ein viertes mit einem unterschiedlichen Infrarot-Filter. Durch
Rotation des Filterrades, um seine unterschiedlichen Fenster zwischen
dem Ende der optischen Faser und dem Fotodetektor PDX zu positionieren,
kann der Fotodetektor verwendet werden, um den Ausgang von jeder
LED an der Sonde sowohl direkt als auch via ihrem jeweiligen Filter
zu messen, wobei die gemessenen Ausgänge, wie oben beschrieben,
verwendet werden, um die Sonde zu testen. Die unterschiedlichen
Infrarot-Filter werden für
unterschiedliche Sondenmodelle verwendet. Die Projektionseinheit
bzw. Hilfseinheit 40 schließt ferner eine LED T zum Testen
der Fotodiode PD der Sonde 30 ein.
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Es
wird geschätzt
werden, dass eine Testvorrichtung von relativ einfacher Form beschrieben
wurde, welche leicht verwendet werden kann, um einen verlässlichen
Test von Pulsoximetrie-Sonden
zu machen: wobei eine derartige Einrichtung bis jetzt nicht verfügbar war.
Wie es auch vorherig beschrieben wurde, während die Prinzipien der Erfindung
verwendet werden können,
um Pulsoximetrie-Sonden zu testen, können sie jedoch auch allgemein
verwendet werden, um Licht emittierende Vorrichtungen (ob als diskrete
Vorrichtung oder als Komponenten von Messvorrichtungen) zu testen.