PL208579B1 - Miniaturowe urządzenie do pomiaru rytmu oddechu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest miniaturowe urządzenie do pomiaru rytmu oddechu, przeznaczone do umieszczenia w wyrobach tekstylnych.

Do oceny stanu zdrowia człowieka niezbędny jest pomiar parametrów oddechu, w tym również rytmu oddechu.

Znane są urządzenia do pomiaru parametrów oddechu zawierające czujnik pomiarowy złączony z ukł adem elektronicznym, w którym impulsy z czujnika są wzmacniane, przetwarzane i rejestrowane. Jako czujniki pomiarowe stosuje się najczęściej czujniki piezoelektryczne, tensometryczne i światłowodowe.

Wraz z powstaniem tekstroniki - dziedziny techniki łączącej w sobie wiedzę z zakresu włókiennictwa, elektroniki i informatyki konstruuje się tekstylne wyroby tekstroniczne, między innymi przeznaczone do monitorowania stanu zdrowia człowieka, miniaturyzowane do wymiarów umożliwiających umieszczenie ich w strukturach włóknistych.

Miniaturowe urządzenie do pomiaru rytmu oddechu, przeznaczone do umieszczenia w wyrobach tekstylnych, wyposażone w czujnik pomiarowy złączony z układem elektronicznym do wzmacniania, przetwarzania i rejestrowania wyników pomiarów, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jego czujnik stanowią dwa włókna optyczne, nadawcze i odbiorcze, których jedne końce, z których każdy jest otoczony tuleją są usytuowane poziomo, jeden na przedłużeniu drugiego i umieszczone suwliwie we wspólnej tulei zamocowanej w obejmach z materiału zapewniającego ich przyczepność do odzieży. Każda z tulei otaczających końce włókien jest zakleszczona w zacisku i zaciski te są złączone ze sobą sprężyście za pomocą sprężyn, sprężyn tekstylnych lub taśm gumowych. Drugi koniec włókna optycznego nadawczego jest usytuowany na wprost diody elektroluminescencyjnej układu elektronicznego, zaś drugi koniec włókna optycznego odbiorczego jest usytuowany naprzeciw fotodiody tego układu złączonej z jego wzmacniaczem, którego wyjście jest złączone z urządzeniem do rejestrowania częstotliwości zmian prądu.

Urządzenie według wynalazku, umieszczone w odzieży, w niczym nie ogranicza normalnego funkcjonowania człowieka i nie wywołuje uczucia dyskomfortu.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie umieszczone w odzieży, fig. 2 - czujnik urządzenia w przekroju wzdłużnym, zaś fig. 3 - schemat blokowy urządzenia.

Miniaturowe urządzenie do pomiaru rytmu oddechu jest wyposażone w czujnik pomiarowy, który stanowią dwa włókna optyczne, nadawcze ŚN i odbiorcze ŚO, których jedne końce, usytuowane poziomo, jeden na przedłużeniu drugiego, są otoczone tulejami R1 i R2, z tworzywa sztucznego. Koniec tulei R1 jest zakleszczony w zacisku Z1, zaś koniec tulei R2 jest zakleszczony w zacisku Z2. Zaciski Z1 i Z2 są złączone ze sobą sprężyście elastycznymi gumami TS. Tuleje R1 i R2, zawierające włókna optyczne ŚN i ŚO, są umieszczone suwliwie we wspólnej tulei R3, także z tworzywa sztucznego, zamocowanej trwale w obejmach O1 i O2 z materiału zapewniającego ich przyczepność do odzieży. Drugi koniec włókna optycznego nadawczego ŚN jest usytuowany na wprost diody elektroluminescencyjnej LED układu elektronicznego UE, zaś drugi koniec włókna optycznego odbiorczego ŚO jest usytuowany naprzeciw fotodiody FD tego układu złączonej z jego wzmacniaczem, którego wyjście WY jest złączone z częstościomierzem.

Urządzenie umieszcza się wewnątrz lub na odzieży, na wysokości klatki piersiowej, przyczepiając obejmy O1 i O2 tulei R3 do odzieży. Koniec włókna optycznego ŚN, usytuowany na wprost diody LED, zostaje oświetlony strumieniem promieniowania z zakresu widma podczerwonego, emitowanym przez diodę LED. Promieniowanie to jest następnie transportowane włóknem ŚN, którego drugi koniec oświetla tym promieniowaniem sąsiadujący z nim koniec włókna odbiorczego ŚO, którym z kolei promieniowanie to jest transportowane do fotodiody FD, którą oświetla powodując wytworzenie przez nią prądu. Prąd wytworzony przez fotodiodę FD zostaje wzmocniony i przetworzony we wzmacniaczu układu elektronicznego. Ruch klatki piersiowej wywołany oddychaniem powoduje oddalanie się i zbliżanie do siebie końców włókien optycznych ŚN i ŚO. Zmiany położenia sąsiadujących ze sobą końców włókien ŚN i ŚO powodują zmiany natężenia promieniowania oświetlającego fotodiodę FD, a zatem zmiany napięcia emitowanego przez nią prądu. Częstotliwość zmian napięcia prądu wytwarzanego przez fotodiodę FD, mierzona na częstościomierzu, jest miarą rytmu oddechu. Sprężyna tekstylna TS umożliwia powrót końców światłowodów ŚN i ŚO do pierwotnego położenia.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Miniaturowe urządzenie do pomiaru rytmu oddechu, przeznaczone do umieszczenia w odzież y, wyposaż one w czujnik pomiarowy złączony z ukł adem elektronicznym do wzmacniania, przetwarzania i rejestrowania wyników pomiarów, znamienne tym, że jego czujnik stanowią dwa włókna optyczne, nadawcze (ŚN) i odbiorcze (ŚO), których jedne końce, z których każdy jest otoczony tuleją (R1, R2) zakleszczoną w zacisku (Z1, Z2), są usytuowane poziomo, jeden na przedłużeniu drugiego i umieszczone suwliwie we wspólnej tulei (R3) zamocowanej w obejmach (O1 i O2) z materiału zapewniającego ich przyczepność do odzieży i zaciski (Z1 i Z2) tulei (R1 i R2) są złączone ze sobą sprężyście, przy czym drugi koniec włókna nadawczego (ŚN) jest usytuowany na wprost diody elektroluminescencyjnej (LED) układu elektronicznego, zaś drugi koniec włókna odbiorczego (ŚO) jest usytuowany naprzeciw fotodiody (FD) tego układu złączonej z jego wzmacniaczem, którego wyjście (WY) jest złączone z urządzeniem do rejestrowania częstotliwości zmian prądu.
2. 2. Miniaturowe urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zaciski (Z1 i Z2) tulei (R1 i R2) są złączone ze sobą sprężyście za pomocą sprężyn, sprężyn tekstylnych lub taśm gumowych.