Lappの覚え書き
過去ログ38 2023/1/24 13:24
▼Tessho
透過型？反射型？
下で作っているCds脈波計は，LEDとCdsがならんだ「光反射型脈波計」である。
反射型というのは誤解を招く。表面からの反射光の計測ではなく，指内部に入り込み
吸収され，散乱し，外に出てきた光の計測なので，むしろ「散乱型」というべきかも
しれないが，いわゆる「透過型」も内部で吸収・散乱された光の計測なので「散乱型」
ともいえるので，ここでは，光源とセンサが平行して置いてあるのを「反射型」，対向
して置いてあるのを「透過型」と呼ぶことにする。
パルスオキシメーターはほとんど図１のような「透過型」が使われる。指巻き付け型
のディスポもほとんどが透過型だ。図２のような「反射型」も見られるが，固定に難
があるようなので，主流に離れないようだ。ただ，センサとしては，アマチュアが
使うのは，実はほとんどがMAX30100という「光源＋センサ」一体型の微小IC（
内部回路にパルスオキシメーター回路を含む）が使われているようだ。
前に実験した「赤外線LED＋赤外線フォトトラ」の脈波計など，私が「反射型」を好む
のは，単に「作りやすいし，実験しやすい」からだ。下のCds脈波計も，光源を別に
基板に取り付け，「透過型」として測ってみたが，固定が難しく（ちゃんとした筒を
つくればいいんだが・・・）安定して脈波が取れない。測定波形はほとんど反射型
と変わらないが，振幅は50~100%とやや小さめ（固定の仕方による）のようだ。
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▼Tessho
CdS脈波計２＋不整脈について
秋月から図１のようなCdsが届いたので，これでテストすることにした。
回路は図２であるが，Cdsの負荷抵抗は，指を乗せた時のCdsの抵抗を測って50〜70kΩ
だったので，RL=51kΩとした。なお，LED電流制限抵抗R1は5.1Ωがついていたので
そのまま使った。図３のようにして脈波をオシロで観測した。なお，センサ部は黒い
タオルで覆って部屋の照明光(LED)を遮断した。観測波形を図４，５に示すが，指の乗せ方
で波形の大きさが変わるが，整脈時230mVが得られた。小生はたびたびPVCがでるが，
PVC頻発時の波形では，倍近い380mVの大きな波形が得られた。PVC時の波形は特徴的
で，振幅が大きいことと，途中にノッチのようなコブがみえることである。
このことを考えるために，ここで，不整脈時の脈波についての考察。
図６は「容積脈波」に関する参考書からの引用（↓）だが，
http://img.p-kit.com/neurojo/biofeedback/1499840843027328700.pdf
PVCが出ると脈波（PPG）にコブのようなノッチがみえることが分かる。
私は普段からPVCが頻発するが，時々図７のような二段脈（整脈とPVCが繰り返す脈）
になる。上の図５の波形もそのような時の脈波だ。2019年1月〜3月ごろは，旧テッショウ塾
では「LTspice循環モデル」にハマっていて，いろいろな解析をしてきたが，図８は二段脈
を発生させる循環モデルで，各部の波形（心内圧や動脈圧，静脈圧など）を観測できるが
動脈圧波形からCRフィルターを通して脈波を観測したsimulationをしたもので，二段脈
時に脈圧がおおきくなり，途中にノッチがみえるのが分かる。図９は，図８の波形のうち
整脈時の脈波（上段）と，「整脈＋PVC」の二段脈時の脈波波形（下段）であるが，これは
図４，５で観測した，整脈脈波とPVC脈波と同じ傾向を示すのが分かるだろう。
この「LTspice循環モデル」1からの説明は難しいので，いずれまた詳しく取り上げること
にするが，教育用としては「自慢のモデル」である。
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▼Tessho
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▼Tessho
２つづつ
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▼Tessho
３つづつ
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