WO2007056995A1 - Autoadaptive calibration - Google Patents

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WO2007056995A1
WO2007056995A1 PCT/DE2006/002013 DE2006002013W WO2007056995A1 WO 2007056995 A1 WO2007056995 A1 WO 2007056995A1 DE 2006002013 W DE2006002013 W DE 2006002013W WO 2007056995 A1 WO2007056995 A1 WO 2007056995A1
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constant
measured value
body tissue
variable
physiological
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PCT/DE2006/002013
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Klaus Forstner
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Weinmann Geräte für Medizin GmbH & Co. KG
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    • A61B5/1495Calibrating or testing of in-vivo probes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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    • A61B5/1455Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02Operational features
    • A61B2560/0223Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
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    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
    • A61B5/7207Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal of noise induced by motion artifacts

Definitions

  • the invention relates to a method for calibration which adapts to individual measuring properties of patients, called "autoadaptive calibration".
  • the method according to the invention serves to correct the results of the measurement of physiological variables.
  • the results can be influenced by physiological and / or external influences.
  • measured value variables are extracted from the results, which serve to determine correction factors.
  • the results of the measurement of physiological quantities are linked by mathematical relationships with the correction factors in order to compensate the physiological and / or external influences individually and automatically.
  • the calibration function G is a mathematical relationship of measured value variables MV of the results of the measurement of physiological variables and a target value Z, which are obtained on a collective of test persons, in order to be applied to all subsequent patient measurements. Simplified, the relationship between Z and MV is as follows:
  • the function G transfers the measured value variables MV into the desired target variable Z and is therefore called a calibration function.
  • ADAPTIVE calibration If the functional relationship between the measured value variables MV and the target variable Z is constant, this is called a KONSTANT calibration. If the calibration function G itself depends on further parameters that are obtained from the measuring system in the course of the measurement, this is called ADAPTIVE calibration.
  • K 0 and Ki are constant quantities that can be applied to all patient measurements, a constant calibration is available.
  • adaptive type calibration functions are proposed for use in medicine. This can be a dynamic compensation of physiological and / or external parameter changes of the measurement, such as changes in sensor position, sensor compression of the tissue, patient movements, volume changes in the tissue and / or vessels involved, varying blood fillings or the influence of specific histoanatomy during the Carry out the measurement.
  • the determination of the target variable Z is carried out via the calibration function G, and this in turn depends on system parameters K and measured value variables MV.
  • Measurement variables MV are computational variables resulting from the measurement of physiological magnitudes P.
  • the Meßswert- variables are with these physiological quantities P on the
  • Target variables can be any number of measured value variables, physiological base parameters and system parameters.
  • the physiological parameters represent measurement results of the recorded patient plethysmograms
  • the measured value variables are generated by linking the plethysmogram values and the system parameters result from the place of application, the measurement methodology (transmission or reflection) as well as the electrophotographic and mechanical sensor construction.
  • K v fixed, ie constant system parameters.
  • P v physiological basic parameters
  • MV ⁇ measured value variables derived from the physiological basic parameters.
  • K v f (MVv (Pv) / Pv) ••• variable variable K ⁇ which depends on the measured value variables MV V and on the parameters P v that determine the measured value variables.
  • the adaptive calibration can be homogeneous or inhomogeneous:
  • parameters P y occur. This is the inhomogeneous adaptive calibration and applies to these:
  • initial adaptive calibration If this adaptation of the calibration to individual system properties is performed only once, namely initially for the measurement, this is called initial adaptive calibration.
  • Auto-adaptive calibration has the advantage that it automatically corrects all system changes during a measurement by continually adjusting the calibration to them.
  • the inventive method can be applied according to an embodiment in the non-invasive and continuous measurement of the absolute hemoglobin concentration in the blood.
  • electromagnetic radiation at different radiation frequencies is passed through a vessel and / or tissue containing the blood, and at least a portion of the radiation emerging from the vessel and / or tissue is detected by sensors and sent to an evaluation.
  • the invention can furthermore be embodied in a device for measuring further constituents in the blood, which has at least one emission source for generating electromagnetic radiation and for detecting a transmission component or reflection component of the radiation, which sensor is connected to an evaluation device.
  • a device for measuring further constituents in the blood which has at least one emission source for generating electromagnetic radiation and for detecting a transmission component or reflection component of the radiation, which sensor is connected to an evaluation device.
  • the determination of the concentration of hemoglobin is clinically significant. Previous methods are associated with a blood sample and subsequent laboratory tests.
  • the total concentration of hemoglobin is composed of the functional Hb components, namely the oxyhemoglobin (HbO 2 ) and the deoxygenated hemoglobin (HbDe), as well as the dyshemoglobins (HbDys). HbDe and HbO 2 are used for oxygen transport.
  • the dysfunctional hemoglobin derivatives such as carboxyhemoglobin (COHb), methemoglobin (MetHb) and sulfhemoglobin (HbSuIf) are not able to reversibly store oxygen. If these derivatives increase in blood, they can significantly reduce the transport capacity of hemoglobin for O 2 and thus lead to hypoxemia.
  • COHb carboxyhemoglobin
  • MetHb methemoglobin
  • HbSuIf sulfhemoglobin
  • At least one source of electromagnetic radiation and, in a specific arrangement, at least one photoreceiver are arranged in relation to the biological tissue to be examined.
  • the sources of electromagnetic radiation may include different wavelengths and are passed through the tissue.
  • measuring signals are then fed to the photoreceiver of an evaluation device.
  • the evaluation device determines at least one measured value variable MV depending on the number of wavelengths.
  • the measured value variable consists of at least two physiological parameters Parameters P, wherein at least one parameter P represents a variable size of the vessel and / or tissue at the time of beam passage.
  • At least one measured value variable MV is linked to at least one parameter and at least one determination constant K.
  • the result of the linkage represents the target variable Z, namely the concentration c of at least one constituent of the body tissue at the time of the beam passage.
  • a portion of the electromagnetic waves that has passed through the tissue is detected by a receiving system.
  • the receiving system has a spectral bandwidth which makes it possible to detect a wide range of wavelengths which preferably strike the receiving system repetitively at a time interval of less than 0.5 sec.
  • the detected electromagnetic waves are subsequently processed by signal conditioning. Their amplitude is weighted depending on the emitted wavelength. This can e.g. be realized by activated filter functions and / or reinforcing elements.
  • a particularly simple metrological structure can be achieved by using electromagnetic radiation in the ultraviolet, visible and infrared frequency ranges.
  • the source emits electromagnetic radiation of at least two wavelengths selected from a range of substantially 300 nm to 1800 nm. Preferably, however, not exclusively selected from the following wavelengths:
  • the method of pulse spectroscopy can be used for the measurement. This determines the absolute or relative concentration of certain substances by measuring pulsatile perfusion curves at different wavelengths with reference to known absorption spectra of biological substances.
  • an analyzer determines from these signals at least one measured value variable (MV).
  • each measured value variable MV AB can be made up of M A parameters P A and M 8 parameters P 8 .
  • MV AB f (PAI .-. PAMA; PBI .-. PBMB)
  • a typical, but not exclusive, application example is that the concentration of total hemoglobin (c Hb ) is determined.
  • the concentration of oxyhemoglobin (HbO 2 ) and / or deoxygenated hemoglobin (HbDe) and / or carboxyhemoglobin (HbCO) and / or methemoglobin (HbMet) and / or sulfhemoglobin (HbSuIf) can also be determined.
  • HbX any substance concentration which results from the addition and / or binding of a substance X to Hb
  • concentrations of non-hemoglobin-associated components will be determined. This applies to both native and iatrogenically applied blood substances. An application example is that both derivatives of bilirubin and the total concentration of bilirubin is determined. It is also possible that a concentration of myoglobin and troponin is determined. The invention also contemplates the determination of the concentration of glucose and / or insulin.
  • the concentration of total hemoglobin is composed of the proportions of the hemoglobin fractions.
  • cHbDe concentration of deoxygenated hemoglobin
  • cHbCO concentration of the carboxylated hemoglobin
  • cHbMet concentration of methemoglobin
  • cHbSulf concentration of SuIf - hemoglobin
  • CHbO 2 the concentration of oxygenated hemoglobin
  • Hematuration of hemoglobin sa02 Oxygen saturation of hemoglobin saCO: Carbon monoxide saturation of hemoglobin saMet: Methemoglobin saturation
  • are the molar extinction coefficients underlying the respective substances, c the respective concentrations, d k is the total thickness of the constant tissue.
  • dA (t) is the pulse-cyclic time-dependent thickness of the pulsating blood vessels. If two times t x and t 2 are considered, the weakening fraction of the constant tissue is eliminated:
  • is a wavelength-dependent variable, which depends on the extinction coefficients of the substances of the pulsating blood space as well as their Hb saturations as well as on the extinction of water and the relative concentration c H 2o / c H b.
  • partial pulse modulation PPM partial pulse modulation
  • total pulse modulation TPM total pulse modulation
  • XPM is set for the terms PPM and TPM, so: XPM e ⁇ PPM, TPM ⁇ . ,.
  • ⁇ I and I and thus XPM are physiological measurement parameters P, which are incorporated into the formation of measured value variables MW.
  • the parameters have physiological significance, and are in the present case a measure of the pulse-cyclic change in vessel thickness.
  • ⁇ A and ⁇ B are used to form a measured value variable by means of the parameters P. This is called ⁇ AB :
  • ⁇ AB is the measured value variable with respect to the two wavelengths ⁇ A / ⁇ a.
  • the hemoglobin concentration is to be determined as a linear function of the measured variable ⁇ AB .
  • the determination equations for the hemoglobin concentration c H b exemplified here contain a measured value variable ⁇ AB , which in turn is formed by the system parameters XPM A and XPM B.
  • the basic relationship (A) is considered:
  • the target variable Z in this case is c H b-
  • the first measured value variable used here is ⁇ AB .
  • the determination of hemoglobin saturation in the hemoglobin partial parameters ⁇ A and ⁇ B requires further measured value variables.
  • the parameters XPM of each wavelength are included in these measured value variables.
  • the described equation (A) includes extinction coefficients ⁇ , which are determined in biological tissues by two basic processes:
  • the determination of the total hemoglobin concentration according to (A) requires the consideration of the tissue / thickness and substance - specific size change of the extinction coefficients in the tissue.
  • the adaptive calibration corrects the following influences:
  • Each extinction coefficient ⁇ of a substance x depends on physiological basic quantities such as imine and TPM. This applies to all wavelengths A, B which contribute to the formation of a measured value variable MV A B.
  • the parameter ⁇ x depends on the spectroscopically recorded basic parameters:
  • ⁇ x f (imine ( ⁇ A ); imine ( ⁇ B ); TPM ( ⁇ A ); TPM ( ⁇ B ))
  • a 2 SHbDe (A 2 ), SHbO 2 (A 2 ), SHbCO (A 2 ), SH 2 O (A 2 )
  • a 3 ⁇ HbDe (A 3 ), SHbO 2 (A 3 ), SHbCO (A 3 ), SH 2 O (A 3 )
  • a 4 SHbDe (A 4 ), SHbO 2 (A 4 ), SHbCO (A 4 ), SH 2 O (A 4 )
  • At least one of the extinctions is corrected by means of the (auto) adaptive calibration.
  • at least two extinctions are corrected by means of the autoadaptive calibration.
  • the correction takes place, for example, according to the following formula:
  • ⁇ (Ay, sub, Ax) Adaptive calibration parameter which corrects the absorbance value of the substance sub at the wavelength Ax by the influence of the total pulse modulation TPM at the wavelength Ay.
  • ⁇ (Ay, sub, Ax) Adaptive calibration parameter which measures the extinction value of the substance sub at the wavelength Ax corrected the influence of a spectroscopically measured variable at the wavelength Xy.
  • k (sub, Xx) Adaptive multiplier of the base value of the extinction coefficient of the substance sub at the wavelength ⁇ x.
  • the corrections are made according to a correction table representing the total amount of adaptive calibration. This is exemplified below for the wavelength X A • '
  • correction factors ⁇ , ⁇ and ⁇ are empirically determined, statistically verified using a reference collective, and are provided in the area of the device in a nonvolatile memory and / or are transmitted electronically, optically or electromagnetically for calibration.
  • the functional relationship between the adaptive parameters P, which change the extinction coefficients as system parameters, is also based on an empirical reasoning Statistical analysis based on calibration data.
  • At least one linking function which is suitable for sufficiently correcting the transcutaneous measured values.
  • linking functions in the region of the device are preferably executable.
  • the selection is made to which linking functions are to be applied, for example in the case of a plausibility check of the transcutaneous measured values.
  • linking function it is also thought possible to allow the user to select the linking function to be used. For example, depending on age and / or physiology and / or skin color, a physician may dictate the linkage function to be used.
  • the selection of linking functions is particularly preferably carried out automatically, for example, after inputting relevant information. Turning data and / or a plausibility check of transcutaneous measured values.
  • the linking function is retrievably stored in a non-volatile memory, which can be arranged in the region of a CPU.
  • the selection of the linking function is particularly advantageously carried out via a look-up table.
  • Figure 5 shows the effectiveness of auto-adaptive calibration in signal stabilization
  • Fig. 6 shows a typical layer model for illustrating the principles of pulse spectroscopy.
  • Fig. 3 shows the influence of the variation of MV Imine (venous blood filling), TPM (thickness change) and Omega - each for two wavelengths - on the cHb concentration.
  • the percentage change is between 30% and 110%.
  • the determined concentration for cHb changes due to the fluctuation the TPM parameter by 1 g / dl.
  • FIG. 1 illustrates the need to compensate for the variation in MV by calibration.
  • K v constant.
  • the fluctuation of the cHb value by +/- 2 g / dl within a short period of time can be recognized.
  • FIG. 5 shows the effectiveness of auto-adaptive calibration in signal stabilization.
  • a movement of the patient takes place. Due to the movement, the measurement signal for cHb becomes inaccurate.
  • Autoadaptive calibration (7) almost completely compensates for the motion artifact and stabilizes the cHb reading.
  • the auto-adaptive calibration is used to determine the measured value, for example for cHb, to +/- 1 g / dl.
  • a simpler constant calibration (8) is not sufficient to compensate the patient movement so that the measured value for cHb remains accurate to +/- 1 g / dl.
  • the difference in signal quality, between constant calibration and auto-adaptive calibration is 2 g / dl in this embodiment.
  • Fig. 6 shows a typical layer model for illustrating the principles of pulse spectroscopy. Shown is the attenuation of the light intensity by the absorption on the one hand in the non - pulsating tissue part (constant tissue) and the weakening within the pulsating tissue part (pulsatile blood space), which causes the pulsating fluctuation of the exiting light intensity.
  • autoadaptive calibration is used to determine at least one ingredient of body tissue.
  • at least one source of electromagnetic radiation and, spaced from the source of electromagnetic radiation, at least one photoreceiver are arranged adjacent to the body tissue.
  • the source of electromagnetic radiation emits at least two wavelengths selected from a range of 400nm ⁇ 15% / 460 ⁇ 1 ⁇ 15% # 480 ⁇ ⁇
  • Radiation is generated from the source of electromagnetic radiation, which is conducted through the body tissue and hits the photoreceptor after passage through the body.
  • the measurement signals of the photoreceiver are fed to an evaluation device and the evaluation device determines, depending on the number of wavelengths, at least one measured value variable which is indicative of the residual intensity of the radiation after passing through the body tissue.
  • An analyzer fractionates at least two parameters from a measured value variable. meter, wherein at least one parameter represents a variable size of the body tissue at the time of beam passage. Linking the at least one measured value variable with at least one parameter and at least one constant results in the amount of at least one constituent of the body tissue at the time of the beam passage.

Abstract

The invention relates to a method for the autoadaptive calibration of at least one extinction of at least one constituent of body tissue. The extinction is combined with at least one measuring value variable and/or at least one parameter of a measuring value variable and/or at least one constant. The result of the combination represents the quantity of the wanted constituent of body tissue at the time of measurement. The measurement is carried out using electromagnetic radiation whose source is disposed adjacent to the body tissue. The source generates radiation of various wavelengths and radiation penetrating the body tissue or reflected radiation is detected by a photoreceivers. The measurement signals of the photoreceiver are fed to an evaluation device which, in accordance with the number of wavelengths, determines at least one measuring value variable.

Description

Autoadaptive Kalibration Autoadaptive calibration
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu einer Kalibration, die sich an individuelle Mess - Eigenschaften von Patienten anpasst, genannt "autoadaptive Kalibration" . Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Korrektur von Ergebnissen der Messung physiologischer Größen. Bei der Messung physiologischer Größen, sind die Ergebnisse durch physiologische und/oder externe Einflüsse beeinflussbar.The invention relates to a method for calibration which adapts to individual measuring properties of patients, called "autoadaptive calibration". The method according to the invention serves to correct the results of the measurement of physiological variables. When measuring physiological quantities, the results can be influenced by physiological and / or external influences.
Erfindungsgemäß werden aus den Ergebnissen Meßwertvariablen extrahiert, die der Ermittlung von Korrekturfaktoren dienen. Die Ergebnisse der Messung physiologischer Größen werden durch mathematische Beziehungen mit den Korrekturfaktoren verknüpft, um die physiologischen und/oder externen Einflüsse individuell und automatisch zu kompensieren.According to the invention, measured value variables are extracted from the results, which serve to determine correction factors. The results of the measurement of physiological quantities are linked by mathematical relationships with the correction factors in order to compensate the physiological and / or external influences individually and automatically.
Die Verfahren gemäß dem Stand der Technik weisen den Nachteil auf, daß eine Kalibration entsprechend den Ergebnissen aus einem Kollektiv von Personen erfolgt, welches bei der Entwicklung der betreffenden Verfahren ausgewählt wurde. Dies führt dazu, dass bei einer Verwendung für einen individuellen Patienten eine relativ hohe Meßungenauigkeit vorliegen kann, da individuelle Ge- gebenheiten des betreffenden Patienten bei der allgemeinen Kalibrierung nicht berücksichtigt werden können.The prior art methods have the disadvantage that a calibration according to the results of a collective of persons, which was selected in the development of the respective methods. As a result, when used for an individual patient, a relatively high degree of measurement inaccuracy may exist, since individual can not be taken into account in the general calibration of the patient in question.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart anzugeben, dass es ermöglicht wird, die individuelle Charakteristik des Patienten und/oder aller einwirkenden externer Faktoren bezüglich der Ermittlung der Zielgrössen zu berücksichtigen und somit eine erhöhte Messgenauigkeit bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to specify a method of the type mentioned in the introduction in such a way that it is possible to take into account the individual characteristics of the patient and / or all external factors acting on the determination of the target values and thus to provide increased measurement accuracy.
Die erfindungsgemäße Kalibrationsfunktion G ist ein mathematischer Zusammenhang von Meßwertvariablen MV der Ergebnisse der Messung physiologischer Größen und einer Zielgröße Z, die an einem Kollektiv von Probanden gewonnen werden, um auf alle nachfolgenden Patientenmessungen angewendet zu werden. Vereinfacht ist der Zusammenhang zwischen Z und MV wie folgt:The calibration function G according to the invention is a mathematical relationship of measured value variables MV of the results of the measurement of physiological variables and a target value Z, which are obtained on a collective of test persons, in order to be applied to all subsequent patient measurements. Simplified, the relationship between Z and MV is as follows:
Z = G(MV)Z = G (MV)
Die Funktion G transferiert dabei die Messwertvariablen MV in die gewünschte Zielgrösse Z und wird deshalb als Kalibrationsfunktion genannt.The function G transfers the measured value variables MV into the desired target variable Z and is therefore called a calibration function.
Ist der funktionale Zusammenhang zwischen den Messwertvariablen MV und der Zielgrösse Z konstant, so spricht man von einer KONSTANT - Kalibration. Ist die Kalibrationsfunktion G selbst von weiteren Parametern abhängig, die im Verlauf der Messung aus dem Messsystem gewonnen werden, spricht man von einer ADAPTIVEN Kalibration.If the functional relationship between the measured value variables MV and the target variable Z is constant, this is called a KONSTANT calibration. If the calibration function G itself depends on further parameters that are obtained from the measuring system in the course of the measurement, this is called ADAPTIVE calibration.
Dies sei anhand einer einfachen Kalibrationsfunktion beispielhaft verdeutlicht:This is exemplified by a simple calibration function:
Die Kalibrationsfunktion sei mit den Grossen K0 und Ki wie folgt gegeben: Z = K0 + Ki MVThe calibration function is given with the large K 0 and Ki as follows: Z = K 0 + Ki MV
Sind K0 und Ki konstante Grössen, die auf alle Patienten - Messungen angewandt werden können, liegt eine Konstantkalibration vor.If K 0 and Ki are constant quantities that can be applied to all patient measurements, a constant calibration is available.
Sind aber K0 und / oder Ki abhängig von weiteren Grössen, die aus dem Messsystem entstammen, liegt eine adaptive Kalibration vor. Mit dieser Kalibration werden individuelle Eigenschaften des Messystems korrigiert, welche nicht hinreichend durch MV alleine beschrieben würden.However, if K 0 and / or Ki are dependent on further variables which originate from the measuring system, an adaptive calibration is present. With this calibration, individual properties of the measuring system are corrected, which would not be adequately described by MV alone.
Erfindungsgemäß werden bevorzugt Kalibrationsfunktionen vom adaptiven Typ für die Verwendung in der Medizin vorgeschlagen. Damit kann eine dynamischen Kompensation von physiologischen und/oder externen Parameteränderungen der Messung, wie beispielsweise Veränderungen der Sensorlage, Sensorkompression des Gewebes, Patientenbewegungen, Volumenänderungen im Bereich des untersuchten Gewebes und/oder der beteiligten Gefäße, variierende Blutfüllungen oder der Einfluß der spezifischen Histoanatomie während der Durchführung der Messung erfolgen.In accordance with the present invention, adaptive type calibration functions are proposed for use in medicine. This can be a dynamic compensation of physiological and / or external parameter changes of the measurement, such as changes in sensor position, sensor compression of the tissue, patient movements, volume changes in the tissue and / or vessels involved, varying blood fillings or the influence of specific histoanatomy during the Carry out the measurement.
Nachfolgend werden die Zusammenhänge bezüglich der verschiedenen Kalibrationstypen ausführlicher beschrieben.In the following, the relationships concerning the different types of calibration will be described in more detail.
Allgemein gilt, dass die Bestimmung der Zielgrösse Z über die Kalibrationsfunktion G durchgeführt wird, und diese wiederum hängt von Systemparametern K sowie Messwertvariablen MV ab.In general, the determination of the target variable Z is carried out via the calibration function G, and this in turn depends on system parameters K and measured value variables MV.
Es gilt also:It therefore applies:
Z = G(K ,MV) Systemparameter K sind Koeffizienten der Kalibrationsfunkti- on, welche die grundsätzliche Struktur dieser Funktion definieren, in dem sie die zugrundeliegenden physikalischen und physiologischen Verhältnisse der Messung beschreiben.Z = G (K, MV) System parameters K are coefficients of the calibration function which define the basic structure of this function, in which they describe the underlying physical and physiological conditions of the measurement.
Messwertvariablen MV sind Rechengrössen, die sich aus der Messung von physiologischen Grossen P ergeben. Die Meßswert- variablen sind mit diesen physiologischen Grössen P über dieMeasurement variables MV are computational variables resulting from the measurement of physiological magnitudes P. The Meßswert- variables are with these physiological quantities P on the
VV
Messwert - Funktion H (P) verbunden .Measured value - function H (P) connected.
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000006_0001
So gilt insgesamt für beliebige Kalibrationsfunktionen:So in total for any calibration functions:
Z = G(K , H(P )) mit MV = H(P ) .Z = G (K, H (P)) with MV = H (P).
V V VV V V
Es ist zu beachten, dass bezüglich der Bestimmung von . Ziel- grössen eine beliebige Anzahl von Messwertvariablen, physiologische Basisparameter und Systemparameter vorliegen können.It should be noted that with respect to the determination of. Target variables can be any number of measured value variables, physiological base parameters and system parameters.
In der praktischen Anwendung pulsspektroskopischer Messungen stellen die physiologischen Parameter Messergebnisse der aufgezeichneten Patienten-Plethysmogramme dar, die Messwertvariablen werden durch Verknüpfung der Plethysmogramm-Werte erzeugt und die Systemparameter ergeben sich aus dem Applikationsort, der Messmethodik (Transmission oder Reflektion) sowie der elekto-optischen und mechanischen Sensorkonstruktion.In the practical application of pulse spectroscopic measurements, the physiological parameters represent measurement results of the recorded patient plethysmograms, the measured value variables are generated by linking the plethysmogram values and the system parameters result from the place of application, the measurement methodology (transmission or reflection) as well as the electrophotographic and mechanical sensor construction.
a) Konstantkalibration (Kv = konstant)a) constant calibration (K v = constant)
Hierbei gilt: Kv ≠ f(Pv, MVV) = const.Where: K v ≠ f (P v , MV V ) = const.
Mit:With:
Kv : feste , d.h. konstante System-Parameter. Pv : phyisiologische Basisparameter MVυ : aus den physiologischen Basis-Parametern abgleitete Messwertvariable.K v : fixed, ie constant system parameters. P v : physiological basic parameters MV υ : measured value variables derived from the physiological basic parameters.
Das Prinzip von Konstant-Kalibrationen, wie sie in der Medizin und Biologie sehr häufig sind, ist in Fig.l gezeigt.The principle of constant calibrations, which are very common in medicine and biology, is shown in FIG.
b) Adaptive Kalibrationb) Adaptive calibration
Hierbei werden die System - Parameter Kv zu Nicht - Konstanten Vv, die von den Messwertvariablen selbst abhängig sind. Das Prinzip von Adaptiven-Kalibrationen ist in Fig.2 gezeigt.In this case, the system parameters K v become non-constants V v , which are dependent on the measured value variables themselves. The principle of adaptive calibrations is shown in FIG.
Es gilt :The following applies:
Z = G(Kv(MVv, Pv), MVv (Pv) )Z = G (Kv (MV v, Pv), MVV (Pv))
wobei:in which:
Kv = f (MVV (Pv), Pv)Kv = f (MV V (Pv), Pv)
Mit:With:
Kv = f (MVv (Pv) /Pv) ••• variable Bestimmungsgröße Kυ die von den Messwertvariablen MVV und von den Parametern Pv abhängen, die die Messwertvariablen bestimmen.K v = f (MVv (Pv) / Pv) ••• variable variable K υ which depends on the measured value variables MV V and on the parameters P v that determine the measured value variables.
MVv (Pv) ... Von den Parametern Pv abhängige MeßwertvariablenMVv (Pv) ... Measured value variables dependent on the parameters P v
Pv ... Physiologische Basis - Parameter Die adaptive Kalibration kann homogen oder inhomogen sein:Pv ... Physiological basis - parameters The adaptive calibration can be homogeneous or inhomogeneous:
Werden zur adaptiven Kalibration diejenigen Parameter Px herangezogen, die auch in die Funktion MVV(PV) der Messwertvariablen selbst eingehen, spricht man von homogener Adaption. Werden jedoch Parameter Px herangezogen, die nicht in die Berechnung der Messwertvariablen MV eingeht, so spricht man von inhomogener Kalibration.If the parameters P x which are also included in the function MV V (P V ) of the measured variable itself are used for adaptive calibration, this is called homogeneous adaptation. If, however, parameters P x are used which are not included in the calculation of the measured value variables MV, then this is called inhomogeneous calibration.
Zur Verdeutlichung würden in die MV (Pv) die Parameter P1 ... Px eingehen. Dann liegt eine homogene Adaption vor, wenn die Ad- aptionsgröße K ebenfalls durch alle oder eine Teilmenge der Elemente Pi ... Px erfolgt, es also für alle Pv gilt:For clarification, the parameters P 1 ... P x would be included in the MV (P v ). Then there is a homogeneous adaptation if the ad- ditional size K is also given by all or a subset of the elements Pi ... P x , ie, it holds for all P v :
Pv. e (P1 ... Px} ist.P v . e (P 1 ... P x }.
Dann ist:Then:
£=/[MF1.(P,...PJ..M^(P1...PJ;P1...PJ£ = / [MF 1. (P, ... PJ..M ^ (P 1 ... PJ; P 1 ... PJ
Liegt jedoch eine Adaption mit zusätzlichen Parametern vor, die nämlich NICHT in die Messwertvariablen MVi - MVx eingehen, so treten Parameter Py auf. Dies ist die inhomogene adaptive Kalibration und für diese gilt:However, if there is an adaptation with additional parameters that are NOT included in the measured value variables MVi - MV x , then parameters P y occur. This is the inhomogeneous adaptive calibration and applies to these:
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
Es folgt dann für die Variable K in der adaptiven Kalibration:It then follows for the variable K in the adaptive calibration:
K=f[MVx(Pv..Px).MVx(Pλ...Px)-Pv..Px,Py-\ Die Ergebnisse der Messung physiologischer Größen werden durch mathematische Beziehungen mit den Bestimmungsgrössen K verknüpft um die physiologischen und/oder externen Einflüsse individuell und automatisch zu kompensieren.K = f [MV x (P v. P x ) .MV x (P λ ... P x ) -P v. P x , P y - \ The results of the measurement of physiological quantities are linked by mathematical relationships with the determinants K in order to compensate the physiological and / or external influences individually and automatically.
Wird diese Adaption der Kalibration an individuelle Systemeigenschaften nur einmal, nämlich initial zur Messung, durchgeführt, spricht man von initialer adaptiver Kalibration.If this adaptation of the calibration to individual system properties is performed only once, namely initially for the measurement, this is called initial adaptive calibration.
Wird diese Adaption aber automatisch im Verlauf der Messung durchgeführt, spricht man von automatischer adaptiver Kalibration oder kurz "autoadaptiver Kalibration", und noch kürzer von A2C.However, if this adaptation is performed automatically in the course of the measurement, it is referred to as automatic adaptive calibration or "auto-adaptive calibration" for short, and even shorter to A 2 C.
Die autoadaptive Kalibration hat den Vorteil, dass sie sämtliche Systemänderungen im Verlaufe einer Messung automatisch korrigiert, in dem sie die Kalibration kontinuierlich an diese an- passt .Auto-adaptive calibration has the advantage that it automatically corrects all system changes during a measurement by continually adjusting the calibration to them.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann gemäß einem Ausführungsbeispiel bei der nicht-invasiven und kontinuierlichen Messung der absoluten Hämoglobinkonzentration im Blut angewandt werden. Dazu wird durch ein das Blut enthaltendes Gefäß und/oder Gewebe hindurch elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlichen Strah- lungsfrequenzen geleitet und mindestens ein Teil der aus dem Ge-- faß und/oder Gewebe austretenden Strahlung sensorisch erfasst und einer Auswertung zugeleitet.The inventive method can be applied according to an embodiment in the non-invasive and continuous measurement of the absolute hemoglobin concentration in the blood. For this purpose, electromagnetic radiation at different radiation frequencies is passed through a vessel and / or tissue containing the blood, and at least a portion of the radiation emerging from the vessel and / or tissue is detected by sensors and sent to an evaluation.
Die Erfindung kann weiterhin in einer Vorrichtung zur Messung weiterer Inhaltsstoffe im Blut, die zur Generierung von elektromagnetischer Strahlung mindestens eine Emissionsquelle sowie zur Detektion eines Durchlaßanteiles oder Reflektionsanteils der Strahlung mindestens einen Sensor aufweist, der mit einer Auswertungseinrichtung verbunden ist, ausgeführt werden. Unter anderem ist die Ermittlung der Konzentration von Hämoglobin klinisch bedeutsam. Bisherige Verfahren sind mit einer Blutentnahme und nachfolgenden Laboruntersuchungen verbunden.The invention can furthermore be embodied in a device for measuring further constituents in the blood, which has at least one emission source for generating electromagnetic radiation and for detecting a transmission component or reflection component of the radiation, which sensor is connected to an evaluation device. Among other things, the determination of the concentration of hemoglobin is clinically significant. Previous methods are associated with a blood sample and subsequent laboratory tests.
Die gesamte Konzentration an Hämoglobin (cHb) setzt sich aus den funktionellen Hb-Anteilen, nämlich dem Oxyhämoglobin (HbO2) und dem desoxygenierten Hämoglobin (HbDe) , sowie den Dyshämoglobinen (HbDys) zusammen. HbDe sowie HbO2 dienen dem Sauerstofftransport.The total concentration of hemoglobin (cHb) is composed of the functional Hb components, namely the oxyhemoglobin (HbO 2 ) and the deoxygenated hemoglobin (HbDe), as well as the dyshemoglobins (HbDys). HbDe and HbO 2 are used for oxygen transport.
Die dysfunktionellen Hämoglobin-Derivate wie z.B. Carboxyhämo- globin (COHb) , Methämoglobin (MetHb) und Sulfhämoglobin (HbSuIf) sind nicht in der Lage, Sauerstoff reversibel anzulagern. Falls diese Derivate im Blut ansteigen, können sie die Transportkapazität des Hämoglobins für O2 klinisch bedeutend vermindern und damit zu einer Hypoxämie führen.The dysfunctional hemoglobin derivatives such as carboxyhemoglobin (COHb), methemoglobin (MetHb) and sulfhemoglobin (HbSuIf) are not able to reversibly store oxygen. If these derivatives increase in blood, they can significantly reduce the transport capacity of hemoglobin for O 2 and thus lead to hypoxemia.
Nach der bei Abbau, Zerfall der roten Blutkörperchen erfolgenden Freisetzung des Hb erfolgt dessen Abbau zu Gallenfarbstoffen (Porphyrin - Derivat) , Eisen u. Globin.After the release of Hb, which takes place during degradation, disintegration of the red blood cells, its degradation into bile pigments (porphyrin derivative), iron and the like occurs. Globin.
Die genaue Bestimmung der Konzentrationen der Hämoglobinfraktionen bzw. der Gesamt-Hb-Konzentration war bisher nur invasiv, .d.h durch die Untersuchung über eine Blutentnahme am Patienten möglich.The exact determination of the concentrations of the hemoglobin fractions or the total Hb concentration was so far only invasive, .d.h by the investigation of a blood sample on the patient possible.
In einem Ausführungsbeispiel wird in Beziehung zu dem zu untersuchenden biologischen Gewebe mindestens eine Quelle elektromagnetischer Strahlung sowie in bestimmter Anordnung zumindest ein Photoempfänger angeordnet. Die Quellen elektromagnetischer Strahlung können unterschiedliche Wellenlängen beinhalten und werden durch das Gewebe geleitet. Nachfolgend werden dann Messsignale dem Photoempfänger einer Auswertungseinrichtung zugeführt. Die Auswertungseinrichtung ermittelt in Abhängigkeit der Anzahl der Wellenlängen zumindest eine Messwertvariable MV. Die Messwertvariable besteht zumindest aus zwei physiologischen Pa- rametern P, wobei zumindest ein Parameter P eine veränderliche Größe des Gefäßes und/oder Gewebes zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs repräsentiert. Es wird zumindest eine Messwertvariable MV mit zumindest einem Parameter und zumindest einer Bestimmungskonstanten K verknüpft. Das Ergebnis der Verknüpfung repräsentiert die Zielgrösse Z, nämlich die Konzentration c zumindest eines Inhaltsstoffes des Körpergewebes zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs .In one exemplary embodiment, at least one source of electromagnetic radiation and, in a specific arrangement, at least one photoreceiver are arranged in relation to the biological tissue to be examined. The sources of electromagnetic radiation may include different wavelengths and are passed through the tissue. Subsequently, measuring signals are then fed to the photoreceiver of an evaluation device. The evaluation device determines at least one measured value variable MV depending on the number of wavelengths. The measured value variable consists of at least two physiological parameters Parameters P, wherein at least one parameter P represents a variable size of the vessel and / or tissue at the time of beam passage. At least one measured value variable MV is linked to at least one parameter and at least one determination constant K. The result of the linkage represents the target variable Z, namely the concentration c of at least one constituent of the body tissue at the time of the beam passage.
Ein durch das Gewebe getretener Anteil der elektromagnetischen Wellen wird von einem Empfangssystem detektiert. Das Empfangssystem hat eine spektrale Bandbreite, die es ermöglicht einen weiten Bereich von Wellenlängen zu detektieren, die bevorzugt wiederholend in einem zeitlichen Abstand von weniger als 0,5 sec auf das Empfangssystem treffen. Die detektierten elektromagnetischen Wellen werden nachfolgend durch eine Signalkonditionierung aufbereitet. Dabei wird deren Amplitude abhängig von der emittierten Wellenlänge gewichtet. Dies kann z.B. durch eingeschaltete Filterfunktionen und / oder Verstärkungselementen realisiert sein.A portion of the electromagnetic waves that has passed through the tissue is detected by a receiving system. The receiving system has a spectral bandwidth which makes it possible to detect a wide range of wavelengths which preferably strike the receiving system repetitively at a time interval of less than 0.5 sec. The detected electromagnetic waves are subsequently processed by signal conditioning. Their amplitude is weighted depending on the emitted wavelength. This can e.g. be realized by activated filter functions and / or reinforcing elements.
Ein besonders einfacher messtechnischer Aufbau lässt sich dadurch erreichen, dass elektromagnetische Strahlungen im ultravioletten, visiblen und infraroten Frequenzbereich verwendet werden.A particularly simple metrological structure can be achieved by using electromagnetic radiation in the ultraviolet, visible and infrared frequency ranges.
Vorteilhaft emittiert die Quelle elektromagnetische Strahlung von zumindest zwei Wellenlängen ausgewählt aus einem Bereich von im wesentlichen 300 nm bis 1800 nm. Bevorzugt aber nicht aus- schliesslich ausgewählt aus den folgenden Wellenlängen:Advantageously, the source emits electromagnetic radiation of at least two wavelengths selected from a range of substantially 300 nm to 1800 nm. Preferably, however, not exclusively selected from the following wavelengths:
400nm ± 25%, 460 nm ± 25%, 480 nm ± 25%, 520 nm ± 25%, 550 nm ± 25%, 560 nm + 25%, 606 nm ±25%, 616 nm ±25%, 624 nm ± 25%, 630 nm ±25%, 650 nm ±25%, 660 nm ±, 705 nm ±25%, 710 nm ±25%, 720 nm ±1 0%, 805 nm ±25%, 810 nm ± 25%, 880 nm ±25%, 905 nm ±25%, 910 nm ±25%, 950 nm ±25%, 980 nm ±25%, 1050 nm ± 25%, 1200 nm ± 25%, 1310 nm ± 25%, 1380 nm ± 25%, 1450 nm ± 25%, 1550 [nm] ± 25% , 1600 nm ± 25%, 1800 nm ± 25%.400nm ± 25%, 460nm ± 25%, 480nm ± 25%, 520nm ± 25%, 550nm ± 25%, 560nm + 25%, 606nm ± 25%, 616nm ± 25%, 624nm ± 25%, 630 nm ± 25%, 650 nm ± 25%, 660 nm ±, 705 nm ± 25%, 710 nm ± 25%, 720 nm ± 10%, 805 nm ± 25%, 810 nm ± 25%, 880 nm ± 25%, 905 nm ± 25%, 910nm ± 25%, 950nm ± 25%, 980nm ± 25%, 1050nm ± 25%, 1200nm ± 25%, 1310nm ± 25%, 1380nm ± 25%, 1450nm ± 25%, 1550 nm] ± 25%, 1600 nm ± 25%, 1800 nm ± 25%.
Für die Messdurchführung kann die Methodik der Puls- Spektroskopie verwendet werden. Diese ermittelt über die Messung von pulsatilen Durchblutungskurven bei verschiedenen Wellenlängen unter Bezugnahme auf bekannte Absorptionsspektren biologischer Substanzen die absolute oder relative Konzentration bestimmter Substanzen.The method of pulse spectroscopy can be used for the measurement. This determines the absolute or relative concentration of certain substances by measuring pulsatile perfusion curves at different wavelengths with reference to known absorption spectra of biological substances.
Durch Verrechnung von zumindest zwei detektierten elektromagnetischen Wellenlängen ermittelt ein Analysator aus diesen Signalen zumindest eine Meßwertvariable (MV) .By calculating at least two detected electromagnetic wavelengths, an analyzer determines from these signals at least one measured value variable (MV).
Abhängig von der Anzahl N der. untersuchten Wellenlängen können unterschiedlich viele MV gebildet werden.Depending on the number N of. investigated wavelengths different numbers of MV can be formed.
Es gilt für die maximale Anzahl der Messwertvariablen MV aus der Anzahl der der Messwellenlängen, falls jeweils ein Paar von Messwellenlängen zur Messwertvariablenbildung herangezogen wird:It applies to the maximum number of measured value variables MV from the number of the measuring wavelengths, if in each case a pair of measuring wavelengths is used for measuring value variable formation:
Anzahl MV=--N-(N-V) N = Anzahl WellenlängenNumber MV = - N- (N-V) N = number of wavelengths
Allgemein kann jedoch jede Messwertvariable MVAB kann aus MA Parametern PA und M8 Parametern P8 aufgebaut sein.Generally, however, each measured value variable MV AB can be made up of M A parameters P A and M 8 parameters P 8 .
Es gilt dann für MVAB:It then applies to MV AB :
MVAB = f (PAI.-.PAMA; PBI.-.PBMB)MV AB = f (PAI .-. PAMA; PBI .-. PBMB)
Bevorzugt werden MA = 1 und M13 = I Parameter angewandt. Es. liegt dann ein Paar A, B aus Parametern vor, für die die oben genannte maximale Anzahl der Messwertvariablen gilt. Ein typisches, aber nicht ausschließliches, Anwendungsbeispiel besteht darin, daß die Konzentration des Gesamthämoglobin (cHb) ermittelt wird. Auch kann dabei die Konzentration des Oxyhämo- globin (HbO2) und/oder des desoxygenierten Hämoglobins (HbDe) und/oder des Carboxyhämoglobins (HbCO) und/oder des Methämoglobins (HbMet) und/oder des Sulfhämoglobins (HbSuIf) ermittelt werden.Preferably, M A = 1 and M 13 = I parameters are used. It . Then there is a pair A, B of parameters for which the above-mentioned maximum number of measured value variables applies. A typical, but not exclusive, application example is that the concentration of total hemoglobin (c Hb ) is determined. The concentration of oxyhemoglobin (HbO 2 ) and / or deoxygenated hemoglobin (HbDe) and / or carboxyhemoglobin (HbCO) and / or methemoglobin (HbMet) and / or sulfhemoglobin (HbSuIf) can also be determined.
Weiterhin kann auch die Konzentration von solchen Substanzen ermittelt werden, die beabsichtigt und/oder nicht beabsichtigt in Bindung mit Hämoglobin treten können. Erfindungsgemäß ist jede Substanzkonzentration, die durch die Anlagerung und / oder Bindung einer Substanz X an Hb (genannt HbX) ensteht, bestimmbar.Furthermore, it is also possible to determine the concentration of those substances which can intentionally and / or unintentionally bind with hemoglobin. According to the invention, any substance concentration which results from the addition and / or binding of a substance X to Hb (called HbX) can be determined.
Es ist ebenfalls möglich, dass weitere Transportproteine sowohl nativ (in natürlich vorkommender Form) als auch in iatrogener Bindung nach pharmakologischer Dotierung spektroskopisch durch den sich ergebenden charakteristischen Verlauf der spektralen Kenngrößen (z.B. aber nicht ausschließlich: Absorption, Reflek- tion, Transmission & Extinktion) mittels einer Bestimmung unter Anwendung einer adaptiven Kalibration bestimmbar werden.It is also possible that further transport proteins both natively (in naturally occurring form) and in iatrogenic binding after pharmacological doping spectroscopically by the resulting characteristic course of the spectral characteristics (eg but not exclusively: absorption, reflection, transmission & extinction) be determinable by means of a determination using an adaptive calibration.
Auch ist insbesondere daran gedacht, daß Konzentrationen von Nicht-Hämoglobin assoziierten Bestandteilen ermittelt werden. Dies gilt sowohl für native als auch für iatrogen applizierte Blutsubstanzen. Ein Anwendungsbeispiel ist darin zu sehen, daß sowohl Derivate des Bilirubins als auch die Gesamtkonzentration des Bilirubins ermittelt wird. Ebenfalls ist es möglich, daß eine Konzentration des Myoglobins und des Troponins ermittelt wird. Erfindungsgemäß ist auch daran gedacht, die Konzentration an Glucose und/oder Insulin zu bestimmen.It is also specifically contemplated that concentrations of non-hemoglobin-associated components will be determined. This applies to both native and iatrogenically applied blood substances. An application example is that both derivatives of bilirubin and the total concentration of bilirubin is determined. It is also possible that a concentration of myoglobin and troponin is determined. The invention also contemplates the determination of the concentration of glucose and / or insulin.
Darüber hinaus ist daran gedacht, daß Konzentrationen von iatrogen applizierten Farbstoffen und deren Kinetiken zu ermitteln. Die Konzentration an Gesamthärαoglobin .setzt sich zusammen aus den Anteilen der Hämoglobinfraktionen.In addition, it is intended to determine the concentrations of iatrogenically applied dyes and their kinetics. The concentration of total hemoglobin is composed of the proportions of the hemoglobin fractions.
cHb = CHbDe + CHbO2 + cHbDys cHbDys = cHbCO + cHbMet + CHbSuIfcHb = CHbDe + CHbO 2 + cHbDys cHbDys = cHbCO + cHbMet + CHbSuIf
Wobei : cHbDe: die Konzentration des deoxigenierten Hämoglobin cHbCO: die Konzentration des carboxilierten Hämoglobins cHbMet: die Konzentration des Methämoglobins cHbSulf: die Konzentration des SuIf - HämoglobinsWhere: cHbDe: concentration of deoxygenated hemoglobin cHbCO: concentration of the carboxylated hemoglobin cHbMet: concentration of methemoglobin cHbSulf: concentration of SuIf - hemoglobin
CHbO2 : die Konzentration des oxigenierten HämoglobinsCHbO 2 : the concentration of oxygenated hemoglobin
Eine Bestimmung der cHb kann demnach wie folgt durchgeführt werden, wobei hier, aber nicht notwendigerweise, saSulf = cHbSulf / cHb nicht berücksichtigt wird:A determination of the cHb can thus be carried out as follows, but here, but not necessarily, saSulf = cHbSulf / cHb is not taken into account:
1 = cHbDe + cHbOl + cHbCO + cHbMet cHb cHb cHb cHb1 = cHbDe + cHbOl + cHbCO + cHbMet cHb cHb cHb cHb
1 = SaDe + SaO2 + SaCO + SaMet1 = SaDe + SaO 2 + SaCO + SaMet
saDe: Entättigung des Hämoglobins sa02 : SauerstoffSättigung des Hämoglobins saCO: Kohlenmonoxidsättigung des Hämoglobins saMet: MethämoglobinsättigungsaDe: Hematuration of hemoglobin sa02: Oxygen saturation of hemoglobin saCO: Carbon monoxide saturation of hemoglobin saMet: Methemoglobin saturation
Der Lichtdurchgang durch ein Gefäß oder Gewebe ist wie folgt gegeben: siehe Fig. 6The passage of light through a vessel or tissue is given as follows: see Fig. 6
Iout(t) = I1n e"° e"p(t) Iout (t) = I 1n e " ° e " p (t)
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000015_0001
ε sind die für die jeweiligen Substanzen zugrundeliegenden molaren Extinktionskoeffizienten, c die jeweiligen Konzentrationen, dk ist die summarische Dicke des Konstantgewebes. dA(t) ist die pulszyklisch zeitabhängige Dicke der pulsierenden Blutgefäße. Werden zwei Zeitpunkte tx und t2 betrachtet, so wird der Schwächungsanteil am Konstantgewebe eliminiert:ε are the molar extinction coefficients underlying the respective substances, c the respective concentrations, d k is the total thickness of the constant tissue. dA (t) is the pulse-cyclic time-dependent thickness of the pulsating blood vessels. If two times t x and t 2 are considered, the weakening fraction of the constant tissue is eliminated:
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0002
Dabei wird nach beidseitiger Logarithmierung: In this case, after logarithmation on both sides:
π ist eine wellenlängenabhängige Größe, die von den Extinktionskoeffizienten der Substanzen des pulsierenden Blutraums als auch von deren Hb - Sättigungen sowie von der Extinktion von Wasser und der relativen Konzentration cH2o / cHb abhängig ist. Dabei gilt:
Figure imgf000017_0001
π is a wavelength-dependent variable, which depends on the extinction coefficients of the substances of the pulsating blood space as well as their Hb saturations as well as on the extinction of water and the relative concentration c H 2o / c H b. Where:
Figure imgf000017_0001
Das VerhältnisThe relationship
Δ/Δ /
4,(A)4, (A)
wird dann "partielle Pulsmoduation PPM" genannt, wenn ΔI einem Teil der maximalen systolisch - diastolischen plethysmographischen Pulsdifferenz entspricht und wird dann "totale Pulsmodulation TPM" genannt, wenn ΔI die gesamte diastolisch - systolische plethysmographische Pulsdifferenz ist.is then termed "partial pulse modulation PPM" when ΔI corresponds to a portion of the maximum systolic-diastolic plethysmographic pulse difference and is called "total pulse modulation TPM" when ΔI is the total diastolic-systolic plethysmographic pulse difference.
Allgemein wird XPM für die Begriffe PPM und TPM gesetzt, also: XPM e {PPM, TPM} . , .Generally XPM is set for the terms PPM and TPM, so: XPM e {PPM, TPM}. ,.
ΔI und I und damit XPM sind physiologische Messparameter P, die in die Bildung von Messwertvariablen MW einfließen. Die Parameter haben physiologische Bedeutung, und sind im vorliegenden Fall ein Maß für die pulszyklische Gefäßdickenänderung.ΔI and I and thus XPM are physiological measurement parameters P, which are incorporated into the formation of measured value variables MW. The parameters have physiological significance, and are in the present case a measure of the pulse-cyclic change in vessel thickness.
Hier werden beispielsweise 2 Meßwellenlängen λA und λB verwendet, um mittels den Parametern P eine Messwertvariable zu bilden. Diese wird ΩAB genannt:Here, for example, 2 measuring wavelengths λ A and λ B are used to form a measured value variable by means of the parameters P. This is called Ω AB :
Figure imgf000017_0002
Dabei ist ΩAB die Meßwertvariable bezüglich der beiden Wellenlängen λA/ λa.
Figure imgf000017_0002
In this case, Ω AB is the measured value variable with respect to the two wavelengths λ A / λ a.
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001
Damit folgt mit der Definition der wellenlängenabhängigen Hb - Partialparameter η A und η B :This is followed by the definition of the wavelength-dependent Hb partial parameters η A and η B :
Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0002
Damit ergibt sich für die Bestimmung der Hämoglobinkonzentration CHb:This results in the determination of the hemoglobin concentration CHb:
(A)(A)
Figure imgf000018_0003
Figure imgf000018_0003
16 mit den wichtigen Sonderfällen, dass die Extinktionen für die Wasser - Absorption an λ A hinreichend klein ist:16 with the important special cases that the extinctions for the water absorption at λ A are sufficiently small:
^1AB ' SH2O,B , τ>\^ 1 AB 'S H2O, B, τ> \
Hb = n 7IA - Ω 11AB - n 7IB ( ) Hb = n 7 IA - Ω 11 AB - n 7 IB ()
und wenn zusätzlich die Hb - Absorption an der Wellenlänge λ B ZU vernachlässigen ist:and if in addition the Hb absorption at the wavelength λ B ZU is negligible:
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
In diesem Fall (C) ist die Hämoglobinkonzentration als lineare Funktion der Messwertvariablen ΩAB zu bestimmen. Die hier beispielhaft dargestellten Bestimmungsgleichungen für die Hämoglo- bi.nkonzentration cHb beinhalten eine Messwertvariable ΩAB, die wiederum durch die Systemparameter XPMA und XPMB gebildet werden. Zur beispielhaften Erläuterung der adaptiven Kalibration wird die Grundbeziehung (A) betrachtet:In this case (C) the hemoglobin concentration is to be determined as a linear function of the measured variable Ω AB . The determination equations for the hemoglobin concentration c H b exemplified here contain a measured value variable Ω AB , which in turn is formed by the system parameters XPM A and XPM B. For exemplary explanation of the adaptive calibration, the basic relationship (A) is considered:
Figure imgf000019_0002
Figure imgf000019_0002
Die Zielgröße Z ist in diesem Fall cHb- Die hier angewandte erste Messwertvariable ist ΩAB. Die Bestimmung der Haemoglobin - Saet- tigungen in den Haemoglobin - Partialparametern ηA und ηB erfordert weitere Messwertvariablen. Fuer die vorgestellten 4 Hb - Fraktionen ist eine Bestimmung der zugehoerigen Hb - Saettigun- gen saθ2, saDe, SaCO und saMet über 4 Wellenlaengen möglich. Mit 4 Wellenlaengen sind bekanntlich 6 (= h. * 4 *(4~1)) unterschiedliche Messwertvariablen aus 2 Wellenlängen bildbar. Aus diesen werden mindestens 3 linear unabhängige Messwertvariablen extra¬ hiert, welche zur Berechnung der Saettigungen benoetigt werden. In diese Messwertvariablen gehen die Parameter XPM einer jeden Wellenlänge ein.The target variable Z in this case is c H b- The first measured value variable used here is Ω AB . The determination of hemoglobin saturation in the hemoglobin partial parameters η A and η B requires further measured value variables. For the presented 4 Hb fractions, it is possible to determine the associated Hb saturations saθ 2 , saDe, SaCO and saMet over 4 wavelengths. With 4 wavelengths, it is known that 6 (= h * 4 * (4 ~ 1)) different measured value variables can be formed from 2 wavelengths. From these at least 3 linearly independent measured value variables are extra ¬ hiert, which are required for the calculation of Saettigungen. The parameters XPM of each wavelength are included in these measured value variables.
Die beschriebenen Gleichung (A) beinhaltet Extinktionskoeffizienten ε, welche in biologischen Geweben durch zwei Grundprozesse bestimmt werden:The described equation (A) includes extinction coefficients ε, which are determined in biological tissues by two basic processes:
- wellenlängenabhängige Absorption von Photonen. Wellenlängenabhängige Streuung am Gewebe.- wavelength-dependent absorption of photons. Wavelength-dependent scattering on the tissue.
Von diesen beiden Elementarprozessen spielen in biologischen Medien die Streuung eine dominierende Rolle. Für einen weiten Wellenlängenbereich gilt, dass in Muskel- / Fett- und Bindegewebe die Anzahl der Streuungsprozesse pro Längeneinheit diejenigen der Absorptionsprozesse um den Faktor 5 - 10 überschreiten.Of these two elementary processes, scattering plays a dominant role in biological media. For a broad wavelength range, the number of scattering processes per unit length in muscle / fat and connective tissue exceeds that of the absorption processes by a factor of 5 - 10.
Die multiple Streuung in biologischen Geweben, insbesondere an biologischen Feinstrukturen wie Zellgrenzen bewirkt eine erhebliche Verlängerung der resultierenden Photonenwege und damit nachfolgend eine Erhöhung der Absorptions - Wahrscheinlichkeit.The multiple scattering in biological tissues, in particular on biological fine structures such as cell boundaries, causes a considerable lengthening of the resulting photon paths and thus an increase in the absorption probability.
Die Bestimmung der Gesamt - Hämoglobinkonzentration nach (A) erfordert die Berücksichtigung der gewebe- / dicken- und substanzspezifischen Grössenänderung der Extinktionskoeffizienten im Gewebe.The determination of the total hemoglobin concentration according to (A) requires the consideration of the tissue / thickness and substance - specific size change of the extinction coefficients in the tissue.
Dies erfolgt durch das Prinzip der initialen oder automatischen adaptiven Kalibration.This is done by the principle of initial or automatic adaptive calibration.
Die adaptive Kalibration korrigiert folgende Einflüsse:The adaptive calibration corrects the following influences:
• die Histoanatomie - beschreiben durch den Parameter Hi- sto, wird korrigiert durch einen Korrekturfaktor Alpha α • die Photonenschwächung an non-pulsatilem Konstantgewebe, beispielsweise die venöse Blutfüllung, primär beschreiben durch den Parameter Imin, wird korrigiert durch einen Korrekturfaktor Tauτ• the histoanatomy - described by the parameter Histo, is corrected by a correction factor Alpha α The photon attenuation of non-pulsatile constant tissue, for example the venous blood filling, primarily described by the parameter Imin, is corrected by a correction factor Tauτ
• die Dickenänderung, beispielsweise eines pulsiernden Gefäßes, primär beschreiben durch den Parameter TPM, wird korrigiert durch einen Korrekturfaktor Sigmaς• the change in thickness, for example of a pulsating vessel, primarily described by the parameter TPM, is corrected by a correction factor Sigma
Jeder Extinktionskoeffizient ε einer Substanz x hängt ab von physiologischen Basisgrössen wie z.B. Imin und TPM. Dies gilt für alle Wellenlängen A, B die zur Bildung einer Messwertvariablen MVAB beitragen.Each extinction coefficient ε of a substance x depends on physiological basic quantities such as imine and TPM. This applies to all wavelengths A, B which contribute to the formation of a measured value variable MV A B.
Damit hängt die Kenngrösse εx von den spektroskopisch erfassten Basis - Grössen:Thus, the parameter ε x depends on the spectroscopically recorded basic parameters:
Imin (λA) Iminlλß)Imine (λ A ) Iminlλβ)
- TPM (λA)TPM (λ A )
- TPM (λB) ab und diese Grossen werden zur adaptiven Kalibration durch- TPM (λ B ) and these quantities are for adaptive calibration by
Modifikation der Extinktionen εx herangeszogen. Es gilt allgemein:Modification of extinctions ε x used . It generally applies:
εx = f (Imin (λA); Imin (λB); TPM (λA); TPM (λB) )ε x = f (imine (λ A ); imine (λ B ); TPM (λ A ); TPM (λ B ))
Für beispielsweise vier Wellenlängen ergeben sich 16 (transkutane) Extinktionen:For example, for four wavelengths, there are 16 (transcutaneous) extinctions:
Xx: SHbDe(Ai), SHbO2(A1), SHbCO (X1), SH2O(Ai)X x : SHbDe (Ai), SHbO 2 (A 1 ), SHbCO (X 1 ), SH 2 O (Ai)
A2: SHbDe(A2), SHbO2(A2), SHbCO(A2), SH2O(A2) A3 : ^HbDe(A3), SHbO2(A3), SHbCO(A3), SH2O(A3)A 2 : SHbDe (A 2 ), SHbO 2 (A 2 ), SHbCO (A 2 ), SH 2 O (A 2 ) A 3 : ^ HbDe (A 3 ), SHbO 2 (A 3 ), SHbCO (A 3 ), SH 2 O (A 3 )
A4: SHbDe(A4), SHbO2(A4), SHbCO(A4), SH2O(A4)A 4 : SHbDe (A 4 ), SHbO 2 (A 4 ), SHbCO (A 4 ), SH 2 O (A 4 )
Erfindungsgemäß wird zumindest eine der Extinktionen mit Hilfe der (auto-) adaptiven Kalibration korrigiert. Bevorzugt werden zumindest zwei Extinktionen mit Hilfe der autoadaptiven Kalibration korrigiert.According to the invention, at least one of the extinctions is corrected by means of the (auto) adaptive calibration. Preferably, at least two extinctions are corrected by means of the autoadaptive calibration.
Die Korrektur erfolgt beispielsweise nach folgender Formel:The correction takes place, for example, according to the following formula:
£sub,corr (Ax) = £"sub,Base ( A x) ' k(sub, A x) ' [ 1 + σ ( A y,sub, Ax ) TPM A y] Ssub,corr ( A x) = £"sub,Base ( A x) ' k(sub, A x) ' [1 + τ ( A y,sub, Ax ) Imin A y]£ sub, corr (Ax) = £ " sub, Base (A x) ' k (sub, A x)' [1 + σ (A y, sub, Ax) TPM A y] Ssub, corr (A x) = £ " sub, base (A x) ' k (sub, A x)' [1 + τ (A y, sub, Ax) imine A y]
AlIg: Ssub,corr ( A x) = £sub,Base ( A x) ' k(sub, A x) ' [1 + α ( A y,sub, Ax ) Variable A y]AlIg: Ssub, corr (A x) = £ sub, base (A x) 'k (sub, A x)' [1 + α (A y, sub, Ax) variable A y]
Dabei ist :Where:
Sub: Substanz auf welche sich Extinktionskoeffizient bezieht.Sub: Substance to which extinction coefficient refers.
σ (Ay,sub,Ax): Adaptiver Kalibrationsparameter, welcher den Extinktionswert der Substanz sub an der Wellenlänge Ax durch den Einfluss der totalen Pulsmodulation TPM an der Wellenlänge Ay korrigiert .σ (Ay, sub, Ax): Adaptive calibration parameter which corrects the absorbance value of the substance sub at the wavelength Ax by the influence of the total pulse modulation TPM at the wavelength Ay.
τ (Ay,sub, Ax ): Adaptiver Kalibrationsparameter, welcher den Extinktionswert der Substanz sub an der Wellenlänge Ax durch den Einfluss des Basissignals Imin an der Wellenlänge Ay kor¬ rigiert .τ (Ay, sub, Ax): Adaptive calibration parameters which the absorbance of the substance at the sub wavelength Ax rigiert I min kor at the wavelength Ay ¬ by the influence of the basic signal.
α (Ay,sub,Ax ): Adaptiver Kalibrationsparameter, welcher den Extinktionswert der Substanz sub an der Wellenlänge Ax durch den Einfluss einer spektroskopisch gemessenen Variable an der Wellenlänge Xy korrigiert .α (Ay, sub, Ax): Adaptive calibration parameter which measures the extinction value of the substance sub at the wavelength Ax corrected the influence of a spectroscopically measured variable at the wavelength Xy.
£" sub5Base(/l<x): Basiswert des Extinktionskoeffizienten der Substanz sub an der Wellenlänge Xx.£ ' s u b5B ase (/ l <x): Underlying of the extinction coefficient of the substance sub at the wavelength Xx.
k(sub, Xx): Adaptiver Multiplikator des Basiswertes des Extinktionskoeffizienten der Substanz sub an der- Wellenlänge λx.k (sub, Xx): Adaptive multiplier of the base value of the extinction coefficient of the substance sub at the wavelength λx.
Die Korrekturen erfolgen beispielsweise entsprechend einer Korrekturtabelle, welche den Gesamtumfang der adaptiven Kalibration darstellt. Diese ist nachfolgend beispielhaft aufgeführt für die Wellenlänge XA •'For example, the corrections are made according to a correction table representing the total amount of adaptive calibration. This is exemplified below for the wavelength X A • '
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000023_0001
Die Korrekturfaktoren α, τ und ς sind empirisch ermittelt, statistisch anhand eines Referenzkollektivs abgesichert, und werden im Bereich der Vorrichtung in einem nichtflüchtigen Speicher bereitgestellt und/oder werden elektronisch, optisch oder elektromagnetisch zur Kalibration übermittelt.The correction factors α, τ and ς are empirically determined, statistically verified using a reference collective, and are provided in the area of the device in a nonvolatile memory and / or are transmitted electronically, optically or electromagnetically for calibration.
Der funktionale Zusammenhang zwischen den adaptiven Paramtern P, welche die Extinktionskoeffizienten als Systemkenngrössen verändern, sind ebenfalls aus einer empirisch begründeten statistischen Untersuchung anhand von Kalibrationsdaten entnommen..The functional relationship between the adaptive parameters P, which change the extinction coefficients as system parameters, is also based on an empirical reasoning Statistical analysis based on calibration data.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen zumindest eine Verknüpfungsfunktion anzuwenden, die geeignet ist die transkutanen Meßwerte hinreichend zu korrigieren.According to one embodiment, it is provided to use at least one linking function which is suitable for sufficiently correcting the transcutaneous measured values.
Es ergibt sich sodann die adaptiv korrigierte Bestimmungsbeziehung aus der Gleichung (A) :The adaptively corrected determination relationship then results from the equation (A):
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0001
mit:With:
Figure imgf000024_0002
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Bevorzugt sind dazu verschiedene Verknüpfungsfunktionen im Bereich der Vorrichtung ausführbar. Besonders bevorzugt erfolgt die Auswahl, auf welche Verknüpfungsfunktionen anzuwenden sind, beispielsweise bei einer Plausibilitätsprüfung der transkutanen Meßwerte.For this purpose, different linking functions in the region of the device are preferably executable. Particularly preferably, the selection is made to which linking functions are to be applied, for example in the case of a plausibility check of the transcutaneous measured values.
Auch ist daran gedacht, die Auswahl der anzuwendenden Verknüpfungsfunktion dem Anwender zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein Arzt abhängig von Alter und/oder Physiologie und/oder Hautfärbung die anzuwendende Verknüpfungsfunktion vorgeben.It is also thought possible to allow the user to select the linking function to be used. For example, depending on age and / or physiology and / or skin color, a physician may dictate the linkage function to be used.
Besonders bevorzugt erfolgt die Auswahl von Verknüpfungsfunk- tionen automatisch beispielsweise nach Eingabe relevanter An- Wenderdaten und/oder über eine Plausibilitätsprüfung transkutaner Messwerte.The selection of linking functions is particularly preferably carried out automatically, for example, after inputting relevant information. Turning data and / or a plausibility check of transcutaneous measured values.
Vorteilhaft ist die Verknüpfungsfunktion abrufbar in einem nicht flüchtigen Speicher hinterlegt, der im Bereich einer CPU anordenbar ist.Advantageously, the linking function is retrievably stored in a non-volatile memory, which can be arranged in the region of a CPU.
Besonders vorteilhaft erfolgt die Auswahl der Verknüpfungsfunk- tion über eine look up Tabelle.The selection of the linking function is particularly advantageously carried out via a look-up table.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze der Konstant-Kalibration,1 shows a schematic diagram of the constant calibration,
Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze der Adaptiven-Kalibration,2 shows a schematic diagram of the adaptive calibration,
Fig. 3 zeigt den Einfluß der Schwankung von Imin, TPM und Omega auf die cHb-Konzentration,3 shows the influence of the fluctuation of imine, TPM and omega on the cHb concentration,
Fig. 4 zeigt die Effektivität der autoadaptiven Kalibration am Beispiel der Ermittlung von cHb Meßwerten,4 shows the effectiveness of the auto-adaptive calibration on the example of the determination of cHb measured values,
Fig.5 zeigt die Effektivität der Autoadaptiven Kalibration bei der Signalstabilisierung undFigure 5 shows the effectiveness of auto-adaptive calibration in signal stabilization and
Fig. 6 zeigt ein typisches Schichtenmodell zur Veranschaulichung der Grundlagen der Pulsspektroskopie.Fig. 6 shows a typical layer model for illustrating the principles of pulse spectroscopy.
Fig. 3 zeigt den Einfluß der Schwankung der MV Imin (venöse Blutfüllung), TPM (Dickenänderung) und Omega - jeweils für zwei Wellenlängen - auf die cHb-Konzentration. Man erkennt eine deutliche Abnahme der Prozentwerte der MV TPM3 und TPM4 im Zeitbereich zwischen 20 und 70 sec. Die prozentuale Änderung liegt zwischen 30 % und 110%.. In diesem Zeitbereich zwischen 20 und 70 sec ändert sich die ermittelte Konzentration für cHb aufgrund der Schwankung der TPM Parameter um 1 g/dl. In Fig. 1 wird die Notwendigkeit verdeutlicht, die Schwankung der MV durch eine Kalibration auszugleichen.Fig. 3 shows the influence of the variation of MV Imine (venous blood filling), TPM (thickness change) and Omega - each for two wavelengths - on the cHb concentration. The percentage change is between 30% and 110%. In this time range between 20 and 70 sec, the determined concentration for cHb changes due to the fluctuation the TPM parameter by 1 g / dl. FIG. 1 illustrates the need to compensate for the variation in MV by calibration.
Fig. 4 zeigt die Effektivität der autoadaptiven Kalibration am Beispiel der Ermittlung von cHb Meßwerten. Dargestellt ist die Veränderung der cHb Konzentration in g/dl im Zeitbereich der Messung von etwa 110 Sekunden. Die oberste Meßwertreihe (6) zeigt das Ergebnis einer Konstantkalibration4 shows the effectiveness of the autoadaptive calibration on the example of the determination of cHb measured values. Shown is the change in cHb concentration in g / dl in the time domain of the measurement of about 110 seconds. The top row of measurements (6) shows the result of a constant calibration
Kv = konstant. Man erkennt die Schwankung des cHb-Wertes um +/- 2 g/dl innerhalb kurzer Zeiträume. Die mittlere Meßwertreihe (5) zeigt das Ergebnis einer homogenen Kalibration Kv = nicht konstant Die unterste Meßwertreihe (4) .zeigt das Ergebnis einer inhomogenen autoadaptiven Kalibration Kv = nicht konstant. Man erkennt deutlich, daß die Schwankung des cHb-Wertes bei Verwendung der autoadaptiven Kalibration geringer ist. Im wesentlichen liegt der cHb-Wert bei 14 - 15 g/dl und schwankt somit um nur +/- 1 g/dl.K v = constant. The fluctuation of the cHb value by +/- 2 g / dl within a short period of time can be recognized. The middle row of measurements (5) shows the result of a homogeneous calibration K v = not constant The lowest row of measurements (4) shows the result of an inhomogeneous autoadaptive calibration K v = not constant. It can be clearly seen that the variation of the cHb value is lower when using the auto-adaptive calibration. Essentially, the cHb value is 14-15 g / dl and thus varies by only +/- 1 g / dl.
Fig.5 zeigt die Effektivität der Autoadaptiven Kalibration bei der Signalstabilisierung. Im Zeitbereich von 20 Sekunden bis 80 Sekunden findet, bei diesem Ausführungsbeispiel, eine Bewegung des Patienten statt. Bedingt durch die Bewegung wird das Meßsignal für cHb ungenau. Durch die Autoadaptive Kalibration (7) wird das Bewegungs-Artefakt nahezu vollständig kompensiert und der Meßwert für cHb wird stabilisiert. Erfindungsgemäß wird die Autoadaptive Kalibration dazu verwendet, den Meßwert beispielsweise für cHb auf +/- 1 g/dl genau zu ermitteln. Eine einfachere Konstantkalibration (8) ist nicht ausreichend die Patientenbewegung derart zu kompensieren, dass der Meßwert für cHb auf +/- 1 g/dl genau bleibt. Der Unterschied bezüglich der Signalqualität, zwischen Konstantkalibration und Autoadaptiver Kalibration, liegt in diesem Ausführungsbeispiel bei 2 g/dl. Fig. 6 zeigt ein typisches Schichtenmodell zur Veranschaulichung der Grundlagen der Pulsspektroskopie. Dargestellt ist die Abschwächung der Lichtintensität durch die Absorption zum einen im nicht - pulsierenden Gewebeteil (Konstantgewebe) sowie die Schwächung innerhalb des pulsierenden Gewebeteils (Pulsatiler Blutraum) , welcher die pulsierende Schwankung der austretenden Lichtintensität hervorruft.FIG. 5 shows the effectiveness of auto-adaptive calibration in signal stabilization. In the time range of 20 seconds to 80 seconds, in this embodiment, a movement of the patient takes place. Due to the movement, the measurement signal for cHb becomes inaccurate. Autoadaptive calibration (7) almost completely compensates for the motion artifact and stabilizes the cHb reading. According to the invention, the auto-adaptive calibration is used to determine the measured value, for example for cHb, to +/- 1 g / dl. A simpler constant calibration (8) is not sufficient to compensate the patient movement so that the measured value for cHb remains accurate to +/- 1 g / dl. The difference in signal quality, between constant calibration and auto-adaptive calibration, is 2 g / dl in this embodiment. Fig. 6 shows a typical layer model for illustrating the principles of pulse spectroscopy. Shown is the attenuation of the light intensity by the absorption on the one hand in the non - pulsating tissue part (constant tissue) and the weakening within the pulsating tissue part (pulsatile blood space), which causes the pulsating fluctuation of the exiting light intensity.
Bevorzugt wird die Autoadaptive Kalibration zur Bestimmung mindestens eines Inhaltsstoffes eines Körpergewebes verwendet. Hierzu wird benachbart zu dem Körpergewebe mindestens eine Quelle elektromagnetischer Strahlung sowie beabstandet zu der Quelle elektromagnetischer Strahlung zumindest ein Photoempfänger angeordnet. Die Quelle elektromagnetischer Strahlung emittiert zumindest zwei Wellenlängen ausgewählt aus einem Bereich von 400nm ± 15%/ 460 ^1 ± 15%# 480 ^ ± Preferably, autoadaptive calibration is used to determine at least one ingredient of body tissue. For this purpose, at least one source of electromagnetic radiation and, spaced from the source of electromagnetic radiation, at least one photoreceiver are arranged adjacent to the body tissue. The source of electromagnetic radiation emits at least two wavelengths selected from a range of 400nm ± 15% / 460 ^ 1 ± 15% # 480 ^ ±
15%, 520 nm ± 15%, 550 nm ± 15%, 560 nm ± 15%, 606 nm ± 15%, 617 nm ±15%, 620 nm ± 15%, 630 nm ±15%, 650 nm ±15%, 660 nm ±, 705 nm ±15%, 710 nm ±15%, 720 nm ±1 0%, 805 nm ±15%, 810 nm ± 15%, 880 nm ± 15%, 905 nm ± 15%, 910 nm ± 15%, 950 nm ± 15%, 980 nm ± 15%, 980 nm ± 15%, 1050 nm ± 15%, 1200 nm ± 15%, 1310 nm ± 15%, 1380 nm ± 15%, 1450 nm ± 15%, 1600 nm ± 15%, 1800 nm ± 15%.15%, 520 nm ± 15%, 550 nm ± 15%, 560 nm ± 15%, 606 nm ± 15%, 617 nm ± 15%, 620 nm ± 15%, 630 nm ± 15%, 650 nm ± 15% , 660 nm ±, 705 nm ± 15%, 710 nm ± 15%, 720 nm ± 10%, 805 nm ± 15%, 810 nm ± 15%, 880 nm ± 15%, 905 nm ± 15%, 910 nm ± 15%, 950 nm ± 15%, 980 nm ± 15%, 980 nm ± 15%, 1050 nm ± 15%, 1200 nm ± 15%, 1310 nm ± 15%, 1380 nm ± 15%, 1450 nm ± 15 %, 1600 nm ± 15%, 1800 nm ± 15%.
Von der Quelle elektromagnetischer Strahlung wird Strahlung generiert die durch das Körpergewebe geleitet wird und nach der Körperpassage auf den Photoempfänger trifft. Die Meßsignale des Photoempfängers werden einer Auswertungseinrichtung zugeführt und die Auswertungseinrichtung ermittelt in Abhängigkeit der Anzahl der Wellenlänge zumindest eine Meßwertvariable, die indikativ für die Restintensität der Strahlung nach dem Durchgang durch das Körpergewebe ist. Ein Analysator fraktioniert aus einer Meßwertvariablen zumindest zwei Para- meter, wobei zumindest ein Parameter eine veränderliche Größe des Körpergewebes zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs repräsentiert. Eine Verknüpfung der zumindest einen Meßwertvariablen mit zumindest einem Parameter und zumindest einer Konstante ergibt die Menge zumindest eines Inhaltsstoffes des Körpergewebes zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs. Radiation is generated from the source of electromagnetic radiation, which is conducted through the body tissue and hits the photoreceptor after passage through the body. The measurement signals of the photoreceiver are fed to an evaluation device and the evaluation device determines, depending on the number of wavelengths, at least one measured value variable which is indicative of the residual intensity of the radiation after passing through the body tissue. An analyzer fractionates at least two parameters from a measured value variable. meter, wherein at least one parameter represents a variable size of the body tissue at the time of beam passage. Linking the at least one measured value variable with at least one parameter and at least one constant results in the amount of at least one constituent of the body tissue at the time of the beam passage.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zur Korrektur der Ergebnisse der Messung physiologischer Größen, wobei zumindest eine physiologische Größe bestimmt wird, die durch physiologische und/oder externe Einflüsse beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Messung zumindest einer physiologischen Größe unter Berücksichtigung möglicher beeinflussender physiologischer und/oder externer Einflüsse durch eine Kalibration korrigiert wird.1. A method for correcting the results of the measurement of physiological variables, wherein at least one physiological variable is determined, which can be influenced by physiological and / or external influences, characterized in that the result of the measurement of at least one physiological size taking into account possible influencing physiological and / or external influences is corrected by a calibration.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Messung zumindest einer physiologischen Größe unter Berücksichtigung möglicher beeinflussender physiologischer und/oder externer Einflüsse durch eine Konstant-KaIibration adaptiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the result of the measurement of at least one physiological size, taking into account any influencing physiological and / or external influences by a constant calibration is adapted.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Messung zumindest einer physiologischen Größe unter Berücksichtigung möglicher beeinflussender physiologischer und/oder externer Einflüsse durch eine homogene und/oder inhomogene Adaptive-KaIibration korrigiert wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the result of the measurement at least a physiological size is corrected taking into account possible influencing physiological and / or external influences by a homogeneous and / or inhomogeneous adaptive calibration.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Messung zumindest einer physiologischen Größe unter Berücksichtigung möglicher beeinflussender physiologischer und/oder externer Einflüsse durch eine autoadaptive- KaIibration korrigiert wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the result of the measurement of at least one physiological size is corrected taking into account possible influencing physiological and / or external influences by an auto-adaptive calibration.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kalibration Korrekturfaktoren berücksichtigt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that correction factors are taken into account in the calibration.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturfaktoren zuvor empirisch ermittelt wurden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the correction factors have previously been determined empirically.
7. Verfahren zur Korrektur der Ergebnisse der Messung physiologischer Größen, wobei zumindest eine physiologische Größe bestimmt wird, die durch physiologische und/oder externe Einflüsse beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Ergebnis der Messung zumindest einer physiologischen Größe zumindest eine Meßwertvariable extrahiert wird, die der Ermittlung von wenigstens einem Korrekturfaktor dient und daß das Ergebnis der Messung der physiologischen Größe mit dem Korrekturfaktor verknüpft wird, um die physiologischen und/oder ex- ternen Einflüsse individuell und automatisch zu kompensieren.7. A method for correcting the results of the measurement of physiological variables, wherein at least one physiological variable is determined, which can be influenced by physiological and / or external influences, characterized in that at least one measured value variable is extracted from the result of the measurement of at least one physiological variable, which serves to determine at least one correction factor and that the result of the measurement of the physiological quantity is linked to the correction factor in order to determine the physiological and / or ex- individually and automatically compensate for internal influences.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß für die Messdurchführung die pulsatilen Durchblutungskurven bei verschiedenen Wellenlängen, unter Bezugnahme auf bekannte Absorptionsspektren biologischer Substanzen, ermittelt werden, um daraus die absolute und/oder relative Konzentration der Zielgrδße zu bestimmen.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that for the measurement, the pulsatile blood circulation curves at different wavelengths, with reference to known absorption spectra of biological substances, are determined in order to determine the absolute and / or relative concentration of Zielgrδße.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielgröße cHb entsprechend der Formel9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the target size cHb according to the formula
8HlO, A ' CH20 ^ ^AB ' SH2O,B 8 H10, A ' C H20 ^ O AB ' S H2O, B
0Hb ~ 0 Hb ~
ΩAB - ηB - ηA Ω AB - η B - η A
bestimmt wird.is determined.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die physiologischen Größen Messergebnisse von Patienten-Plethysmogramme darstellen und die Messwertvariablen durch Verknüpfung der Plethysmogramm-Werte erzeugt werden und Systemparameter sich aus dem Applikationsort und/oder der Messmethodik (Transmission oder Re- flektion) und/oder der elekto-optischen und/oder mechanischen Sensorkonstruktion ergeben. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the physiological parameters represent measurement results of patient plethysmograms and the measured value variables are generated by linking the plethysmogram values and system parameters from the application site and / or the measurement methodology (transmission or Re - Flektion) and / or the electro-optical and / or mechanical sensor design.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Korrektur der Ergebnisse der Messung physiologischer Größen Messwertvariablen und Systemparameter verwendet werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that measured value variables and system parameters are used to correct the results of the measurement of physiological variables.
12. Verfahren nach Anspüren 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertvariable indikativ für die Restintensität der transmittierten Strahlung ist und ein Analysator zumindest zwei Parameter der Meßwertvariablen fraktioniert .12. Method according to claim 11, characterized in that the measured value variable is indicative of the residual intensity of the transmitted radiation and an analyzer fractionates at least two parameters of the measured variable.
13. Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Inhaltsstoffes eines Körpergewebes, bei dem benachbart zu dem Körpergewebe mindestens eine Quelle elektromagnetischer Strahlung sowie beabstandet zu der Quelle elektromagnetischer Strahlung zumindest ein Photoempfänger angeordnet werden und bei dem von der Quelle elektromagnetischer Strahlung eine Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen generiert wird und durch das Körpergewebe geleitet wird und auf einen Photoempfänger treffen, welcher die Meßwerte einer Auswertungseinrichtung zuführt und bei dem die Auswertungseinrichtung in Abhängigkeit von der Anzahl der Wellenlängen zumindest eine Meßwertvariable ermittelt, welche zumindest aus zwei Parametern besteht.13. A method for determining at least one ingredient of a body tissue, wherein adjacent to the body tissue at least one source of electromagnetic radiation and spaced from the source of electromagnetic radiation at least one photoreceiver are arranged and in which the source of electromagnetic radiation, a radiation of different wavelengths is generated and by the body tissue is passed and hit a photoreceiver, which supplies the measured values to an evaluation device and in which the evaluation device determines at least one measured value variable depending on the number of wavelengths, which consists of at least two parameters.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Parameter eine veränderliche Größe des Körpergewebes zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs repräsentiert und eine Verknüpfung der zumindest einen Meßwe'rtvaria- blen mit zumindest einem Parameter und zumindest einer Konstanten durchgeführt wird und dass das Ergebnis der Verknüpfung die Zielgröße zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs repräsentiert.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that at least one parameter represents a variable size of the body tissue at the time of the beam passage and a linkage of the at least one Meßwe ' rtvaria- blen with at least one parameter and at least one constant is performed and that the result of the linkage represents the target size at the time of the beam passage.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle elektromagnetischer Strahlung zumindest zwei Wellenlängen emittiert, ausgewählt aus einem Bereich von im wesentlichen 400 um bis 1500 um.15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the source of electromagnetic radiation emits at least two wavelengths selected from a range of substantially 400 microns to 1500 microns.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle elektromagnetischer Strahlung zumindest drei Wellenlängen emittiert von im wesentlichen 805 nm, 905 nm und 1450 nm.16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the source of electromagnetic radiation emits at least three wavelengths of substantially 805 nm, 905 nm and 1450 nm.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der möglichen Meßwertvariablen von der Anzahl der eingesetzten Wellenlängen abhängig ist und im wesentlichen die halbe Anzahl an Wellenlängen multipliziert mit der Anzahl an Wellenlängen minus eins die Anzahl an möglichen Meßwertvariablen bestimmt.17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the number of possible measured variable depends on the number of wavelengths used and substantially half the number of wavelengths multiplied by the number of wavelengths minus one determines the number of possible measured value variables ,
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der möglichen Meßwertvariablen bei drei eingesetzten Wellenlängen zumindest drei ist.18. The method according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the number of possible measured value variables at three wavelengths used is at least three.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwert- variable Ω eine abgeleitete Größe der Plethysmogramme zumindest zweier Emissionswellenlängen zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs ist.19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that at least one measured value variable Ω is a derived size of the plethysmograms of at least two emission wavelengths at the time of beam passing.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable PPM die partielle Pulsmodulation die Pulsmodulation zumindest einer Wellenlänge zu zumindest zwei Zeitpunkten repräsentiert.20. The method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that at least one measured value variable PPM represents the partial pulse modulation, the pulse modulation of at least one wavelength at least two times.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable Cx die virtuelle Konzentration eines Ana- lyten in dem Körpergewebe zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs repräsentiert.21. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that at least one measured value variable Cx represents the virtual concentration of an analyte in the body tissue at the time of the beam passage.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable TPM die Dickenänderung des Körpergewebes repräsentiert .22. The method according to any one of claims 1 to 21, characterized in that at least one measured value variable TPM represents the change in thickness of the body tissue.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable Imin die venöse Blutfüllung des Körpergewebes -repräsentiert.23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that at least one measured value variable Imin -represents the venous blood filling of the body tissue.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable H die Histoanatomie des Körpergewebes repräsentiert. 24. The method according to any one of claims 1 to 23, characterized in that at least one measured value variable H represents the histoanatomy of the body tissue.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Konstante einen festen Wert einnehmen kann.25. The method according to any one of claims 1 to 24, characterized in that at least one constant can take a fixed value.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Konstante ermittelt wird.26. The method according to any one of claims 1 to 25, characterized in that at least one constant is determined.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Konstante empirisch ermittelt wurde.27. The method according to any one of claims 1 to 26, characterized in that at least one constant has been determined empirically.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Konstante abrufbar in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt ist.28. The method according to any one of claims 1 to 27, characterized in that at least one constant is stored in a non-volatile memory retrievable.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Konstante ermittelt wird und zumindest eine weitere Konstante, die einen festen Wert einnehmen kann, bei der Ermittlung berücksichtigt wird.29. The method according to any one of claims 1 to 28, characterized in that at least one constant is determined and at least one further constant, which can take a fixed value, is taken into account in the determination.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable mit zumindest einem Parameter und zumindest einer Konstante verknüpft werden und die Konstante nicht veränderlich ist.30. The method according to any one of claims 1 to 29, characterized in that at least one measured value variable with at least one parameter and at least one constant are linked and the constant is not variable.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable mit zumindest einem Parameter und zumin- dest einer Konstante verknüpft werden und die Konstante veränderlich ist.31. The method according to any one of claims 1 to 30, characterized in that at least one measured value variable with at least one parameter and at least at least one constant and the constant is variable.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung der veränderlichen Konstante diejenigen Wellenlängen berücksichtigt werden, die auch die zumindest eine berücksichtigte Meßwertvariable und auch den zumindest einen Parameter determinieren.32. The method according to any one of claims 1 to 31, characterized in that for determining the variable constant those wavelengths are taken into account, which also determine the at least one taken into account Meßwertvariable and also the at least one parameter.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung der veränderlichen Konstante nicht diejenigen Wellenlängen berücksichtigt werden, die die zumindest eine berücksichtigte Meßwertvariable und auch den zumindest einen Parameter determinieren.33. The method according to any one of claims 1 to 32, characterized in that for determining the variable constant not those wavelengths are taken into account, which determine the at least one taken into account Meßwertvariable and also the at least one parameter.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable und/oder zumindest ein Parameter zu zumindest einer Konstante verknüpft werden können.34. The method according to any one of claims 1 to 33, characterized in that at least one measured value variable and / or at least one parameter can be linked to at least one constant.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable und/oder zumindest ein Parameter und/oder zumindest eine Konstante durch eine Approximation ermittelt werden.35. The method according to any one of claims 1 to 34, characterized in that at least one measured value variable and / or at least one parameter and / or at least one constant are determined by an approximation.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Meßwertvariable und/oder zumindest ein Parameter und/oder zumindest eine Konstante durch eine Approximation angepasst werden.36. The method according to any one of claims 1 to 35, characterized in that at least one measured value variable and / or at least one parameter and / or at least one constant can be adjusted by approximation.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Approximation die Dickenänderung des Körpergewebes TPM und/oder die venöse Blutfüllung des Körpergewebes Imin und/oder die Histoanatomie des Körpergewebes H und/oder die partielle Pulsmodulation PPM angepasst werden.37. Method according to claim 1, characterized in that the change in thickness of the body tissue TPM and / or the venous blood filling of the body tissue Imin and / or the histoanatomy of the body tissue H and / or the partial pulse modulation PPM are adapted by an approximation.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Extubtion mit Hilfe der autoadaptiven Kalibration korrigiert wird.38. The method according to any one of claims 1 to 37, characterized in that at least one extubtion is corrected by means of the auto-adaptive calibration.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Extinktion mindestens eines Inhaltsstoffes eines Körpergewebes mit zumindest einer Konstante verknüpft wird und die Ermittlung dieser Konstante über eine Approximation durchgeführt wurde.39. The method according to any one of claims 1 to 38, characterized in that the extinction of at least one ingredient of a body tissue is linked to at least one constant and the determination of this constant has been carried out via an approximation.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Extinktion mindestens eines Inhaltsstoffes eines Körpergewebes mit zumindest einer Konstante verknüpft wird, wobei zumindest eine andere Extinktion zumindest eines anderen Inhaltsstoffes eines Körpergewebes nicht mit einer Konstante verknüpft wird. 40. The method according to any one of claims 1 to 39, characterized in that at least one extinction of at least one ingredient of a body tissue is linked to at least one constant, wherein at least one different extinction of at least one other ingredient of a body tissue is not linked to a constant.
41. Verfahren zur autoadaptiven Kalibration zumindest einer Extinktion von zumindest einem Inhaltsstoff eines Körpergewebes, dadurch gekennzeichnet, dass die Extinktion mit zumindest einer Meßwertvariablen und/oder zumindest einem Parameter einer Meßwertvariablen und/oder zumindest einer Konstanten verknüpft wird und dass das Ergebnis der Verknüpfung die Menge des untersuchten Inhaltsstoffes des Körpergewebes zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs repräsentiert .41. Method for the auto-adaptive calibration of at least one extinction of at least one constituent of a body tissue, characterized in that the extinction is linked to at least one measured value variable and / or at least one parameter of a measured value variable and / or at least one constant and that the result of the linking determines the quantity of the examined ingredient of the body tissue at the time of beam passage.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein wieder abrufbar gespeichertes Ergebnis einer Approximation in dem Verfahren mit zumindest einer Meßwertvariablen und/oder zumindest einem Parameter und/oder zumindest einer Konstante verknüpft wird.42. The method according to claim 41, wherein a retrievably stored result of an approximation in the method is linked to at least one measured value variable and / or at least one parameter and / or at least one constant.
43. Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Extinktion mindestens eines Inhaltsstoffes eines Körpergewebes mit zumindest einer Konstante verknüpft wird.43. The method of claim 41 or 42, characterized in that the extinction of at least one ingredient of a body tissue is linked to at least one constant.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Extinktion mindestens eines Inhaltsstoffes eines Körpergewebes mit zumindest einer Konstanten verknüpft wird, wobei zumindest eine andere Extinktion zumindest eines anderen Inhaltsstoffes eines Körpergewebes nicht mit einer Konstanten verknüpft wird. 44. The method according to any one of claims 41 to 43, characterized in that at least one extinction of at least one ingredient of a body tissue is linked to at least one constant, wherein at least one different extinction of at least one other ingredient of a body tissue is not linked to a constant.
5. Verfahren zur autoadaptiven Kalibration zumindest einer Extinktion von zumindest einem Inhaltsstoff eines Körpergewebes, dadurch gekennzeichnet, dass die Extinktion mit zumindest einer Meßwertvariablen und/oder zumindest einem Parameter einer Meßwertvariablen und/oder zumindest einer Konstanten verknüpft wird und dass das Ergebnis der Verknüpfung die Menge des untersuchten Inhaltsstoffes des Körpergewebes zum Zeitpunkt des Strahlendurchgangs repräsentiert . 5. A method for auto-adaptive calibration of at least one extinction of at least one ingredient of a body tissue, characterized in that the extinction is linked to at least one measured value variable and / or at least one parameter of a measured value variable and / or at least one constant and that the result of the linkage the amount of the examined ingredient of the body tissue at the time of beam passage.
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