Počítačem řízený SpO2 simulátor

Abstract

Pulzní oxymetrie je hojně využívaná neinvazivní diagnostická metoda, která umožňuje okamžitou a kontinuální monitoraci pacienta. Informace poskytované pulzním oxymetrem se využívají i při plicní ventilaci nejenom v neonatologii, kde slouží ke zpětnovazební regulaci ventilačních parametrů. Byla provedena analýza optických charakteristik vybraných pulzních oxymetrů v časové a spektrální oblasti. Pro potřeby testování a ověřování bylo navrženo a zkonstruováno zařízení umožňující zisk parametrů signálů, které řídí diody jednotlivých pulzních oxymetrů. Jedná se zejména o frekvenci blikání, střídu a fázový posun blikání červené a infračervené diody. Následně byl navržen a sestrojen simulátor s nastavitelnými parametry saturace periferní krve kyslíkem a tepové frekvence. Simulátor ovládaný mikrokontrolerem Arduino byl ověřen pulzním oxymetrem Masimo a vykazuje průměrnou relativní chybu v hodnotách 𝑆𝑝𝑂$ 3,1 % a v hodnotách HR 30,9 %.

Pulse oximetry is a very popular non-invasive diagnostic method for instant and continous patient monitoring. Information obtained from pulse oximetry is also used as a feedback during a lung ventilation for adjusting ventilation parameters not only in neonatology. An analysis of optical characteristics of chosen pulse oximeters in time and spectral dimension was carried out. For testing and verification purposes a device for measuring pulse oximeters diode signals was designed and constructed. Those parameters are mainly the frequency of blinking of diodes, the dutycycle and the phase shift between red and infrared diode blinking cycles. Afterwards a pulse oximetry simulator which allows to set the value of peripheral blood oxygen saturation and heart rate was designed and constructed. Simulator controlled by Arduino board has been verified by Masimo pulse oximeter and shows average !"#$ relative error of 3,1 % and average HR relative error of 30,9 %.