ﺑﺴﻢ ﷲ اﻟﺮﲪﻦ اﻟﺮﺣﲓ
ﺟﻬﺎز اﻟـ PULSE OXCIMETER
ﺟﻬﺎز اﻟـ :OXCIMETERهﻮ ﺟﻬﺎز إﻟﻜﺘﺮوﻧﻲ ﻃﺒﻲ دﻗﻴﻖ ﻳﻘﻮم ﺑﻘﻴﺎس ﻣﻌﺪل اﻷوآﺴﺠﻴﻦ أو ﻣﺮاﻗﺒﺔ اﻷآﺴﺠﻴﻦ
ﻋﻨﺪ اﻟﻤﺮﻳﺾ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﺗﻘﻴﻴﻢ ﻣﺴﺘﻮى اﻟـ O2وﻣﻌﺪل ﺿﺮﺑﺎت اﻟﻘﻠﺐ ،ﺣﻴﺚ ﻳﻌﻄﻲ اﻟﺠﻬﺎز ﺻﻮت soundأو ﺗﺤﺬﻳﺮ
alarmﻓﻲ ﺣﺎل هﺒﻮط اﻟـ O2وﺳﺮﻋﺔ ﺿﺮﺑﺎت اﻟﻘﻠﺐ ﻋﻦ ﻣﺴﺘﻮى ﻣﺤﺪد ،وهﺬا اﻟﻨﻮع ﻣﻦ أﺟﻬﺰة ﻣﺮاﻗﺒﺔ اﻟـ O2
ﻣﻔﻴﺪة ﺟﺪًا وﺧﺎﺻ ًﺔ ﻋﻨﺪ اﻟﻤﻮاﻟﻴﺪ اﻟﺠﺪد)اﻷﻃﻔﺎل اﻟﺨ ّﺪج( newborn infantsوﻋﻨﺪ ﻋﻤﻠﻴﺎت اﻟﺠﺮاﺣﻴﺔ surgery
ﻓﻲ ﻏﺮﻓﺔ اﻟﻌﻤﻠﻴﺎت.إن اﻟﺘﺼﻤﻴﻢ اﻟﺒﺼﺮي)اﻟﻀﻮﺋﻲ( اﻟﻐﻴﺮ ﻣﺘﺪاﺧﻞ non-invasiveﻟـ pulse oximeter
ﻳﺴﺘﺨﺪم اﻟﻤﺘﺤﻜﻢ ) microcontroller (MCUرﻗﻢ MSP430FG437اﻟﺬي ﻳﺤﻮي ﻗﻄﺐ ﻣﺪﻣﺞ
ﺧﺎرﺟﻲ peripheral probe combinedﻹﻇﻬﺎر إﺷﺒﺎع اﻟـ O2وﻣﻌﺪل ﻧﺒﻀﺎت اﻟﻘﻠﺐ ﻋﻠﻰ ﺷﺎﺷﺔ LCD
زﺟﺎﺟﻴﺔ آﻤﺎ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ) .(١وﻳﻤﻜﻦ ﻟﻬﺬا اﻟﺠﻬﺎز أن ﻳﻈﻬﺮ
اﻟﻘﻴﻤﺔ valueوﺷﻜﻞ اﻟﻤﻮﺟﺔ waveformﺑﺸﻜﻞ ﻣﺘﺰاﻣﻦ synchronously
ﺷﻜﻞ) (٢أو ﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﻌﺮض اﻟﻘﻴﻤﺔ ﻓﻘﻂ ﺑﻮاﺳﻄﺔ زر اﻹﺧﺘﻴﺎر ﻣﻦ
ﺷﺎﺷﺔ LCD
اﻟﻘﺎﺋﻤﺔ آﻤﺎ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ ).(٣
CLOCK
1 pulseoximeter ﺷﺎﺷﺔ اﻹﻇﻬﺎر 2 LCD
ﻣﻦ اﻟﺸﻜﻞ ) (٢ﻧﻼﺣﻆ ﻇﻬﻮر اﻟﻘﻴﻤﺔ اﻟﺮﻗﻤﻴﺔ ﻟـ (Percent Oxygen saturation )SPO2و Pulse )PR
(Rateوآﺬﻟﻚ ﻇﻬﻮر اﻹﺷﺎرة اﻟﺘﺸﺎﺑﻬﻴﺔ اﻟﻤﺘﺰاﻣﻨﺔ ﻣﻊ اﻟﻘﻴﻢ اﻟﺮﻗﻤﻴﺔ .وﺗﺤﻮي هﺬﻩ اﻟﺸﺎﺷﺔ ﻋﻠﻰ :
.١ﺟﺮس إﻧﺬار ﺑﺼﺮي وﺳﻤﻌﻲ : Visual and Audio Alarm
ﻼ
ﻳﻌﻄﻲ إﺷﺎرة ﺗﻨﺒﻴﻪ ﺻﻮﺗﻴﺔ وﻣﺮﺋﻴﺔ ﻋﻨﺪ ﺣﺪوث ﺧﻄﺮ ﻣﺎ ﻣﺜ ً
)اﻧﺨﻔﺎض ﻧﺴﺒﺔ اﻟـ O2أو اﻧﺨﻔﺎض ﻋﺪد دﻗﺎت اﻟﻘﻠﺐ ﻋﻦ اﻟﻤﺴﺘﻮى
اﻟﻄﺒﻴﻌﻲ (.
.٢ﻣﺆﺷﺮ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻟﻠﺠﻬﺎز : Indicator of remaining power
ﻳﺤﺪد ﻣﺴﺘﻮى ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺸﺤﻦ ﻟﻠﺠﺎز وﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﻌﻄﻲ ﺗﻨﺒﻴﻪ ﻋﻨﺪ إﻧﺨﻔﺎض
اﻟـ powerإﻟﻰ ﻗﻴﻢ ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ .
ﺷﺎﺷﺔ اﻹﺿﻬﺎر 3 LCD
.٣ﻗﻔﻞ ﻟﻮﺣﺔ اﻟﻤﻔﺎﺗﻴﺢ :Lock of keyboardﻓﻲ اﻟﺒﺪاﻳﺔ ﻳﺘﻢ
ﻣﻌﺎﻳﺮة اﻟﺠﻬﺎز ﻣﻦ ﻗِﺒﻞ اﻟﻄﺒﻴﺐ ﺛﻢ ﻳﻘﻔﻞ ﻟﻮﺣﺔ اﻟﻤﻔﺎﺗﻴﺢ ﻟﻀﻤﺎن اﺳﺘﻤﺮار اﻟﻌﻤﻞ ﺑﺸﻜﻞ ﺻﺤﻴﺢ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ هﺬا اﻟﺰر.
ﺻﻔﺤﺔ ١ﻣﻦ ١١
وهﻲ ﺗﺸﻴﺮ إﻟﻰ اﻟﻮﻗﺖ اﻟﺤﺎﻟﻲ اﻟﺬي ﻳﺘﻢ ﻓﻴﻪ اﻟﻘﻴﺎس وهﻲ ﺳﺎﻋﺔ رﻗﻤﻴﺔ ﺗﺤﺪد اﻟﻮﻗﺖ:CLOCK اﻟﺴﺎﻋﺔ.٤
. (Hours- Minutes-Seconds ) ﺑﺪﻗﺔ
. ﻓﻲ اﻟﺠﻬﺔ اﻟﻴﺴﺮى ﻣﻦ اﻟﺸﺎﺷﺔ.98% ﺗﻈﻬﺮ ﻗﻴﻤﺔ رﻗﻤﻴﺔ ﺗﻤﺜﻞ ﻧﺴﺒﺔ ﻣﺌﻮﻳﺔ ﻟﻸآﺴﺠﻴﻦ ﻓﻲ اﻟﺪم.٥
ﻓﻲ اﻟﺠﻬﺔ.156 bpm pulse rate of the heart ﺗﻈﻬﺮ ﻗﻴﻤﺔ رﻗﻤﻴﺔ أﺧﺮى ﺗﻤﺜﻞ ﻣﻌﺪل اﻟﻨﺒﺾ ﻟﻠﻘﻠﺐ.٦
.اﻟﻴﻤﻨﻰ اﻟﺸﺎﺷﺔ
: ﻳﻈﻬﺮ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ ﻣﻮاﺻﻔﺎت هﺬا اﻟﺠﻬﺎز
Specifications ﻣﻮاﺻﻔﺎت اﻟﺠﻬﺎز
SPO2 Alarm اﻟﺘﻨﺒﻴﻪ Displayاﻹﻇﻬﺎر
Display
0%~100% Alarm SpO2%, probe off Size 55mm*27.5mm
range:
Resolution 1% Alarm mode audio & optical alarm Resolution 128*64
SpO2, pulse
Accuracy 2% (70-100%) Alarm switch: turn on or off alarm Displaying Waveform
column
Data SpO2%, PR
time, battery
Others
power
Specifications ﺗﺎﺑﻊ ﻣﻮاﺻﻔﺎت اﻟﺠﻬﺎز
Operation Environment Pulse Rate
Operating temperature 5~40 Display range 0~254bpm
Relative humidity: ≤80% Measurement range 30~254 bpm
Atmosphere pressure 86kPa- 106kPa Resolution 1bpm
Power supply 4 AA Ni-MH batteries or AC-DC 6V Accuracy 2bpm or2%
Working time 24 hours continuously
Store and replay Store and replay more than 24 hours parameters of SpO2%, PR.
Trend Recall 24 hours trend graph of SpO2 and PR
(٤)ﺷﻜﻞ
heart-rate ﻓﻲ هﺬا اﻟﺠﻬﺎز اﻟﺤﺴﺎس اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم هﻮ اﻟﺤﺴﺎس ﻧﻔﺴﻪ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻟﻜﺸﻒ ﻣﻌﺪل ﻧﺒﻀﺎت اﻟﻘﻠﺐ
ﻟﺘﺤﻘﻴﻖ ذﻟﻚ ﻳﺘﻢ وﺿﻊ اﻟﺤﺴﺎس ﻋﻠﻰ اﻟﺠﺴﻢ ﻣﻦ ﺧﻼ ل اﻟﻘﻄﺐ. ﻓﻲ اﻟﺪمO2 و آﺸﻒ ﻣﺴﺘﻮى اﻟـdetection
ﻣﺜﻞ ﻃﺮفperipheral probe combined اﻟﻤﺮﺟﻌﻲ اﻟﺨﺎرﺟﻲ
أو ﻋﻠﻰ اﻷﻧﻒear lobe أو ﻋﻠﻰ ﺷﺤﻤﺔ اﻷذنfinger tip اﻷﺻﺒﻊ
: آﻤﺎ ﻳﻈﻬﺮ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲnose
اﻷول ﻳﻌﻤﻞ ﻓﻲ ﻣﺠﺎل اﻟﻄﻴﻒ اﻟﻤﺮﺋﻲTow Leds هﺬا اﻟﻌﻤﻞ ﻳﺘﻀﻤﻦ
.λ=660 nm ﻋﻨﺪ ﻃﻮل ﻣﻮﺟﻲvisible red spectrumاﻷﺣﻤﺮ
(٥)ﺷﻜﻞ
.λ=940 nm ﻋﻨﺪ ﻃﻮل ﻣﻮﺟﻲinfrared spectrum واﻟﺜﺎﻧﻲ ﻳﻌﻤﻞ ﻓﻲ ﻣﺠﺎل ﻃﻴﻒ اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء
ﻓﻲ اﻟﺠﺴﻢ ﺗﺤﺪد ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻗﻴﺎس اﻟﺸﺪة أو اﻟﻜﺜﺎﻓﺔ اﻟﻀﻮﺋﻴﺔ ﻟﻜﻞ ﺗﺮدد ﺿﻮﺋﻲ ﺑﻌﺪ ﻣﺎO2 إن اﻟﻨﺴﺒﺔ اﻟﻤﺌﻮﻳﺔ ﻟﻠـ
١١ ﻣﻦ٢ ﺻﻔﺤﺔ
أرﺳﻠﺖ ﻋﺒﺮ اﻟﺠﺴﻢ وﻣﻦ ﺛﻢ ﺣﺴﺎب اﻟﺸﺪة ﺑﻴﻦ آﻞ ﺣﺎﻟﺘﻴﻦ ﻣﺘﺘﺎﻟﻴﺘﻴﻦ.
ﻳﻈﻬﺮ اﻟﻤﺨﻄﻂ اﻟﺘﺎﻟﻲ ﺷﻜﻞ) (٦اﻟﺘﻄﺒﻴﻖ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام رﻗﺎﻗﺔ واﺣﺪة single-chipﻟﺠﻬﺎز portable
pulseoximeterاﻟﻤﺤﻤﻮل ﻣﺴﺘﺨﺪﻣﺎ ﻃﺎﻗﺔ ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ ultra-low-powerﻟﻠﻤﺎﻳﻜﺮو MSP430 MCU.
.وﺑﺴﺒﺐ اﻟﻤﺴﺘﻮى اﻟﻌﺎﻟﻲ ﻟﻠﺘﻜﺎﻣﻞ اﻟﺘﺸﺎﺑﻬﻲ analog integrationﻓﺈن اﻟﻤﻜﻮﻧﺎت اﻟﺨﺎرﺟﻴﺔ external componentsﺗﺒﻘﻰ
ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ ،ﻋﻼوة ﻋﻠﻰ ذﻟﻚ وﺑﺎﻟﻤﺤﺎﻓﻈﺔ ﻋﻠﻰ زﻣﻦ ﺻﻐﻴﺮ وﺗﻐﺬﻳﺔ ﻣﺘﻜﺮرة ﻟﻤﺼﺪري اﻟﻀﻮء) (Tow ledsﺗﻜﻮن
اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺴﺘﻬﻠﻜﺔ ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ.
6 MSP430 MCU
Apart from the MCU and four transistors, only passive components are needed for this design.
وﺑﻤﺎ أﻧﻪ ﻳﻮﺟﺪ ﻟﺪﻳﻨﺎ Tow ledsﻓﻜﻞ ﻣﻨﻬﺎ ﺗﺤﺘﺎج إﻟﻰ دارة ﻗﻴﺎدة ﻟﺘﻘﻮد ﻋﻤﻠﻬﺎ ﺣﻴﺚ ﻳﻌﻤﻞ اﻟﻠﻴﺪات ﻋﻠﻰ ﺗﺤﻮﻳﻞ
اﻹﺷﺎرة اﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ إﻟﻰ إﺷﺎرة ﺿﻮﺋﻴﺔ .آﻤﺎ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ:
7 .LED drive circuit
ﺻﻔﺤﺔ ٣ﻣﻦ ١١
اﻟﺪارة اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﻟﻠـ٨ pulse oxymeter
ﻣﺒﺪأ اﻟﻘﻴﺎس: Measurement principle :
إن ﻣﺒﺪأ ﻋﻤﻞ اﻟﻘﻴﺎس ﻟﻠـ oximeterهﻮ آﻤﺎ ﻳﻠﻲ:إن اﻟﻮﺻﻒ اﻟﻌﻤﻠﻲ ﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺔ اﻟﺒﻴﺎﻧﺎت اﻷﺧﺬ اﻟﻤﺴﺘﻘﺮ
established takingاﻟﺬي ﻳﺴﺘﺨﺪم ﻗﺎﻧﻮن Lambert Beerاﻟﺬي ﻳﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻘﺎرﻧﺔ ﺑﻴﻦ ﺧﺼﺎﺋﺺ
اﻻﻣﺘﺼﺎص اﻟﻄﻴﻔﻲ ﻟﻠﻬﻴﻤﻮﺟﻠﻮﺑﻴﻦ) hemoglobin(Hbﻓﻲ اﻟﺪم واﻷوآﺴﺠﻴﻦ ﻓﻲ اﻟﻬﻴﻤﻮﺟﻠﻮﺑﻴﻦ
) ) Oxyhemoglobin (O2 Hbآﺮﻳﺎت اﻟﺪم اﻟﺤﻤﺮاء هﻲ اﻟﺘﻲ ﺗﺤﻤﻞ اﻟـ O2وأن آﺮﻳﺎت اﻟﺪم ﺗﺤﻮي اﻟـ(Hb
ﻓﻲ اﻟﻀﻮء اﻟﻤﺮﺋﻲ وﻣﻨﺎﻃﻖ اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء ﺗﻘﺮﻳﺒًﺎ ،ﺣﻴﺚ أن ﻣﺒﺪأ ﻋﻤﻞ هﺬﻩ اﻵﻟﺔ هﻮ اﻟﺘﻔﺘﻴﺶ أو اﻟﺒﺤﺚ ﻋﻦ
اﻷآﺴﺠﻴﻦ ﻓﻲ اﻟﻬﻴﻤﻮﺟﻠﻮﺑﻴﻦ Oxyhemoglobinﺑﻄﺮﻳﻘﺔ آﻬﺮ وﺿﻮﺋﻴﺔ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺣﺴﺎﺳﻴﻦ ﺿﻮﺋﻴﻴﻦ LEDs
ﺑﺎﻟﻤﻄﺎﺑﻘﺔ ﻣﻊ ﺳﻌﺔ أو ﻣﻄﺎل اﻟﻨﺒﻀﺔ اﻟﻤﻤﺴﻮﺣﺔ Scanningأو اﻟﻤﻘﺮوءة وﻣﻦ ﺛﻢ ﺗﺴﺠﻴﻠﻬﺎ ﺣﻴﺚ ﻓﺈن اﻟﺸﻌﺎﻋﻴﻦ
اﻟﻀﻮﺋﻴﻴﻦ اﻟﺼﺎدران ﻋﻦ اﻟﻠﻴﺪﻳﻦ ﻳﻜﻮن ﻟﻬﻤﺎ ﻃﻮل ﻣﻮﺟﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ) 660nmﻟﻠﻀﻮء اﻟﻤﺮﺋﻲ و 940nmﻗﺮﻳﺐ
ﻣﻦ اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء( ﻳﺠﺐ أن ﺗﻜﻮن ﻣﺮآﺰة ﻋﻠﻰ اﻟﺠﺴﻢ ﻋﻨﺪ رأس اﻟﻈﻔﺮ
ﺧﻼل ﻣﺸﺒﻚ ﻣﻨﻈﻮري perspective clampﻟﺤﺴﺎس finger-type sensor
آﻤﺎ ﻳﻈﻬﺮ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ) (٨ﺣﻴﺚ ﻳﺘﻢ ﺗﺴﻠﻴﻂ هﺬﻩ اﻷﺷﻌﺔ ﻣﻦ اﻟﻠﻴﺪﻳﻦ)& RED LED
( INFRAREDﻋﻠﻰ رأس اﻷﺻﺒﻊ وﻳﺘﻢ إﺳﺘﻘﺒﺎل هﺬﻩ اﻷﺷﻌﺔ ﻣﻦ ﻗﺒﻞ ﻣﺴﺘﻘﺒﻠﻴﻦ
اﻟﺸﻜﻞ )(٩
أﻳﻀًﺎ ﻣﻦ ﻧﻔﺲ اﻟﻨﻮع ﻣﻦ اﻟﺠﻬﺔ اﻷﺧﺮى ﻟﻸﺻﺒﻊ وﻣﻦ ﺛﻢ ﻗﻴﺎس اﻹﺷﺎرة اﻟﺘﻲ ﻳﻤﻜﻦ اﻟﺤﺼﻮل ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻣﻦ ﻗﺒﻞ
اﻟﺤﺴﺎﺳﻴﺔ اﻟﻀﻮﺋﻴﺔ اﻟﺪﻗﻴﻘﺔ ﻟﻠﻤﺴﺘﻘﺒﻠﻴﻦ أي أن اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﺘﻲ ﺣﺼﻠﻨﺎ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﺳﻮف ﻳﺘﻢ إﻇﻬﺎرهﺎ ﻋﻠﻰ ﺷﺎﺷﺎت
إﻇﻬﺎر ﺑﻌﺪ إدﺧﺎﻟﻬﺎ إﻟﻰ دارا إﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﺔ وﻣﻌﺎﻟﺠﺎت دﻗﻴﻘﺔ ﺣﻴﺚ أن هﺬا اﻟﺠﻬﺎز ﻳﺴﺘﺨﺪم اﻟﻤﻌﺎﻟﺞ MSP430FG437
ﺻﻔﺤﺔ ٤ﻣﻦ ١١
آﻴﻔﻴﺔ اﻟﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ اﻹﺷﺎرة : Signal Acquisition
ﻳﻈﻬﺮ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ) (10دارة ﺗﻀﺨﻴﻢ ﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ اﻟﻌﻜﺴﻴﺔ )(R=100MΩ
وهﻲ دارة أآﺜﺮ ﺷﻴﻮﻋًﺎ واﺳﺘﺨﺪاﻣﺎ ﻓﻲ اﻟﻨﻈﺎم اﻟﺒﻴﻮﻟﻮﺟﻲ )اﻟﺤﻴﻮي( –اﻟﻤﺠﺎل اﻟﻄﺒﻲ
ﺣﻴﺚ ﺗﺴﺘﺨﺪم ﺑﻨﻴﺔ اﻟﻤﻀﺨﻢ اﻟﻌﺎآﺲ (OPA353) inverting configuration
ﺣﻴﺚ أن اﻟﻀﺆ اﻟﻮارد ﻋﻠﻰ ااـ Photodiodeﻳﺤﺮﺿﻪ ﻋﻠﻰ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺗﻴﺎر آﻬﺮ ﺿﻮﺋﻲ
اﻟﺸﻜﻞ )(١٠
ﺻﻐﻴﺮ ІФﺣﻴﺚ ﻳﺘﺠﻪ هﺬا اﻟﺘﻴﺎر ﺑﺎﺗﺠﺎﻩ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺠﻤﻊ summing junctionﻟﻠﻤﻀﺨﻢ وﻋﺒﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ
ІФ اﻟﻌﻜﺴﻴﺔ R
اﻟﻤﻤﻴﺰة اﻟﻨﻈﺮﻳﺔ
اﻟﻤﻤﻴﺰة اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ
RL
-V +
Ф
ﺟـ .اﻟﻤﻤﻴﺰة اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ واﻟﻨﻈﺮﻳﺔ ﻟﻠﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﻀﻮﺋﻲ ب .رﻣﺰ اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﻀﻮﺋﻲ أ.اﻟﺪارة اﻟﻌﻤﻠﻴﺔ
اﻟﺸﻜﻞ)(١١
ﺣﻴﺚ ﺗﻌﻄﻰ ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ اﻟﻌﻜﺴﻴﺔ ﺑﻘﻴﻤﺔ آﺒﻴﺮة ﺟﺪًا .وهﺬﻩ اﻟﺪارة ﺣﺴﺎﺳﺔ ﺟﺪا ً ﻟﻠﺘﻐﻴﺮات اﻟﻄﻔﻴﻔﺔ ﻓﻲ اﻟﺸﺪة
ﻼ إذا آﺎﻧﺖ إﺷﺎرة اﻟﺪﺧﻞ اﻟﻤﻤﺜﻠﺔ ﺑﺎﻻﺳﺘﻄﺎﻋﺔ اﻟﻀﻮﺋﻴﺔ Ф=0.001µvﻓﺈﻧﻪ ﻳﻤﻜﻦ اﻟﻀﻮﺋﻴﺔ light intensityﻣﺜ ً
أن ﻳﺤﺪث ﺗﺄرﺟﺢ أﻋﻈﻤﻲ ﻹﺷﺎرة اﻟﺨﺮج ) full-swingأي أﻧﺔ ﺑﺰﻳﺎدة ﺷﺪة اﻹﺿﺎءة اﻟﻮاردة ﻋﻠﻰ اﻟـ PDﻳﺰداد
اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺎر ﺑﻪ( وﺑﺎﻻﻋﺘﻤﺎد ﻋﻠﻰ ﻣﺘﻄﻠﺒﺎت اﻟﺘﺼﻤﻴﻢ ﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﻜﻮن اﻟﺨﺮج ﻣﻔﻴﺪ ﺟﺪًا ﻟﺘﺤﻘﻴﻖ اﻧﺨﻔﺎض ﺗﺄرﺟﺢ ﺟﻬﺪ
اﻟﺨﺮج output swingأو .below groundإن auto-zeroﻋﺒﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ اﻟﻌﻜﺴﻴﺔ ﻟﻠﻤﻀﺨﻢ آﻤﺎ ﻓﻲ
اﻷﺷﻜﺎل اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ ﺳﻮف ﺗﺴﻤﺢ ﺑﺘﺄرﺟﺢ اﻟﺨﺮج إﻟﻰ اﻟـ)groundﻳﻌﻨﻲ إهﻤﺎل اﻟﺘﺄرﺟﺢ اﻟﺴﺎﻟﺐ( آﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ )(١٢
وﺗﺠﻌﻠﻪ close to groundﻳﻌﻨﻲ ﻳﺨﺘﻔﻲ اﻟﺘﺄرﺟﺢ اﻟﺴﺎﻟﺐ ﻧﻬﺎﺋﻴًﺎ آﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ) ، (١٣ﺣﻴﺚ ﺗﻢ وﺻﻞ اﻟـ Vcc
إﻟﻰ اﻷرﺿﻲ ، Vcc = 0 volteوﻣﻨﻪ ﺳﻮف ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ إﺷﺎرة ﻣﻀﺨﻤﺔ ﻣﻮﺟﺒﺔ ﻓﻘﻂ ﻟﻨﺴﺘﻔﻴﺪ ﻣﻨﻬﺎ ﻓﻲ ﺗﻐﺬﻳﺔ
اﻟﻤﺮاﺣﻞ اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ .
ﺷﻜﻞ) (١٢
اﻟﺸﻜﻞ) (١٢
اﻟﺸﻜﻞ)(١٣
ﺻﻔﺤﺔ ٥ﻣﻦ ١١
ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ) (١٣إن رﺑﻂ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ R = 40 kΩإﻟﻰ ﻗﻴﻤﺔ ﺳﺎﻟﺒﺔ ﻟﻠﺠﻬﺪ ﺗﺴﺎوي -5Vﺗﺴﻤﺢ ﺑﺘﺄرﺟﺢ ﺳﺎﻟﺐ ﻃﻔﻴﻒ
ﺟﺪًا ﻓﻲ اﻟﺨﺮج.ﻳﺒﻴﻦ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ ﻣﺨﻄﻄﻲ ﻧﺴﺒﺔ إﻣﺘﺼﺎص اﻟﻀﻮء اﻟﺼﺎدر
ﻣﻦ اﻟﻠﻴﺪﻳﻦ ﻋﻨﺪ ﻃﻮﻟﻲ ﻣﻮﺟﺔ ﻣﺨﺘﻠﻔﻴﻦ )اﻷﺷﻌﺔ اﻟﺤﻤﺮاء – واﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء(
وهﻲ ﺗﻤﺜﻞ ﻧﺴﺒﺔ اﻹﻣﺘﺼﺎﺻﺎت اﻟﺨﻴﻔﻴﺔ ﻟﻄﻮﻟﻲ اﻟﻤﻮﺟﺔ ﺣﻴﺚ
ﺷﻜﻞ) (١٤
. 2 اﻟﻤﺨﺘﻠﻔﻴﻦ وﺗﻘﺎس ﻧﺴﺒﺔ ﺗﺸﺒﻊ اﻟﺪم ﺑﺎﻟـ O2آﻤﺎ ﻳﻠﻲ:
ﺑﺴﺒﺐ إﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﻀﻮء ﻓﻲ ﻣﻘﺎﻳﻴﺲ اﻻﻣﺘﺼﺎص ﻓﺈن اﻟﻤﺼﻤﻢ ﻳﺤﺘﺎج إﻟﻰ ﺗﺤﻮﻳﻞ اﻟﻀﻮء
إﻟﻰ ﺟﻬﺪ light-to-voltage conversionاﻟﺬي ﻳﺴﺘﺨﺪم اﻟﺘﻴﺎر آﺈﺷﺎرة دﺧﻞ .
ﻣﻊ اﻟﻌﻠﻢ أﻧﻪ هﻨﺎك اﻟﻌﺪﻳﺪ ﻣﻦ photodiode amplifiersاﻟﻤﻼﺋﻤﺔ ﻟﺘﻄﺒﻴﻘﺎت اﻟـ pulse oxymeterوﻣﻨﻬﺎ
اﻟﻈﺎهﺮة ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ ). (١٠
اﻟﻤﺒﺪل ﺁﺣﺎدي اﻟﻤﻴﻞ) ADC (Analog digital converterاﻟﻤﺴﺘﺨﺪم ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ )١٢و:(١٣
ﻳﻌﺘﻤﺪ ﻣﺒﺪأ ﻋﻤﻞ اﻟﻤﺤﻮل ADCﻋﻠﻰ ﺗﺤﻮﻳﻞ اﻟﺠﻬﺪ اﻟﻤﺮاد ﻗﻴﺎﺳﻪ إﻟﻰ ﻓﺘﺮة زﻣﻨﻴﺔ ] [∆tﺗﺘﻨﺎﺳﺐ ﻗﻴﻤﺘﻬﺎ ﻣﻊ ﻗﻴﻤﺔ
اﻟﺠﻬﺪ اﻟﻤﺮاد ﻗﻴﺎﺳﻪ ،وﻳﺘﻢ ﻗﻴﺎس اﻟﻔﺘﺮة اﻟﺰﻣﻨﻴﺔ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﻣﻠﺌﻬﺎ ﺑﻨﺒﻀﺎت ﺳﺎﻋﺔ ) Clock(Nذات ﺗﺮدد ﻣﺤﺪد fck
ﺣﻴﺚ أن اﻟﺘﻴﺎر ﻓﻲ اﻟﻤﻜﺜﻒ ﻳﺴﺎوي اﻟﺘﻴﺎر ﻓﻲ اﻟﻤﻘﺎوﻣﺔ وﻳﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ:
ﺣﻴﺚ أن Vcﻳﻤﺜﻞ ﺧﺮج اﻟﻤﻜﺎﻣﻞ وواﺿﺢ ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ ) (٢ﺑﺄن ﺧﺮج اﻟﻤﻜﺎﻣﻞ
ﻳﻤﺜﻞ ﻗﻴﻤﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ. هﻮ ﻋﻼﻗﺔ ﺧﻄﻴﺔ ﻣﻊ اﻟﺰﻣﻦ ﺣﻴﺚ
ﺻﻔﺤﺔ ٦ﻣﻦ ١١
آﻤﺎ ﻧﻼﺣﻆ أﻧﻪ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﻜﻮن Vc =Vrﻓﺈن اﻟﺰﻣﻦ t=R*Cوﻳﺘﻌﻠﻖ اﻟﻘﻴﺎس ﺑﻤﻄﺎل اﻟﻌﻴﻨﺔ اﻟﺘﺸﺎﺑﻬﻴﺔ اﻟﻤﺮاد ﺗﺤﻮﻳﻠﻬﺎ
إﻟﻰ ﻗﻴﻤﺔ رﻗﻤﻴﺔ .إذا ﻳﻜﻮن زﻣﻦ اﻟﻘﻴﺎس اﻷﻋﻈﻤﻲ ﻳﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ أﻋﻈﻢ ﻗﻴﻤﺔ ﺟﻬﺪ ﺗﺸﺎﺑﻬﻴﺔ اﻟﺘﻲ ﻳﺠﺐ ﻗﻴﺎﺳﻬﺎ ﺣﻴﺚ
Vin = Vmax =Vrوﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻳﻤﻜﻦ أن ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﺰﻣﻦ أن أﻋﻈﻢ ﻗﻴﻤﺔ ﺗﺸﺎﺑﻬﻴﺔ ﻳﻤﻜﻦ ﻗﻴﺎﺳﻬﺎ هﻲ ﻋﻨﺪﻣﺎ
. اﻟﻘﻴﺎس اﻷﻋﻈﻤﻲ آﻤﺎ ﻳﻠﻲ:
.
Wireless Oximeter
اﻟﻨﻮع اﻷﺧﺮ ﻣﻦ أﺟﻬﺰة ﻗﻴﺎس ﺗﺸﺒﻊ اﻷآﺴﺠﻴﻦ ﺑﺎﻟﺪم و ﻣﻌﺮﻓﺔ ﻋﺪد ﻧﺒﻀﺎت اﻟﻘﻠﺐ ﺗﺴﺘﺨﺪم اﻟﺘﻘﻨﻴﺔ اﻟﻼﺳﻠﻜﻴﺔ آﻤﺎ ﻳﻠﻲ:
ﻳﺒﻴﻦ اﻟﺸﻜﻞ ) (١٧اﻟﻤﺨﻄﻂ اﻟﻌﺎم ﻟﻬﺬا اﻟﻨﻮع ﻣﻦ اﻟﻤﻘﺎﻳﻴﺲ:
ﺣﻴﺚ ﻳﺘﻜﻮن هﺬا اﻟﻨﻈﺎم ﺑﺸﻜﻞ ﻋﺎم ﻣﻦ ﻣﺮﺳﻞ وﻣﺴﺘﻘﺒﻞ ودارة ﻣﻌﺎﻟﺠﺔ هﻲ
اﻟﺘﻲ ﺗﻘﻮم ﺑﻤﻌﺎﻟﺠﺔ اﻟﺒﻴﺎﻧﺎت اﻟﻘﺎدﻣﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﺮﺳﻞ ﻗﺒﻞ إﻇﻬﺎرهﺎ ﻋﻠﻰ ﺷﺎﺷﺎت
اﻹﻇﻬﺎر :آﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ):(١٧
اﻟﺸﻜﻞ) (١٧
Transmitter دارة اﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺔ Receiver
ﺷﻜﻞ) (١٨ اﻟﻤﺨﻄﻂ اﻟﻌﺎم
ﻣﻤﻴﺰات هﺬﻩ اﻟﻄﺮﻳﻘﺔ:
ﻋﻨﺪ اﻟﻤﺮﺳﻞ :
oﺗﺴﻤﺢ ﺑﻤﺮاﻗﺒﺔ اﻟﻌﺪﻳﺪ ﻣﻦ اﻟﻤﺮﺿﻰ ﻓﻲ ﺁن واﺣﺪ ﻣﻦ ﺧﻼل ﻣﺴﺘﻘﺒﻞ ) (Receiverأو ﻣﺨﺪم واﺣﺪ
وﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﻜﻮن هﺬا اﻟﻤﺨﺪم ﻣﻮﺻﻮل ﺑﺸﻜﻞ ﻣﺎ إﻟﻰ ﺟﻬﺎز آﻤﺒﻴﻮﺗﺮ ﻟﻴﺴﻬﻞ ﻋﻤﻠﻴﺔ اﻟﻤﺮاﻗﺒﺔ.
oﻗﺮاءة ﻣﺴﺘﻮى اﻷآﺴﺠﻴﻦ ﻋﻨﺪ اﻟﻤﺮﻳﺾ وإرﺳﺎﻟﻬﺎ ﺑﺸﻜﻞ ﻻ ﺳﻠﻜﻲ.
oﺿﻴﺎﻋﺎت اﻻﺳﺘﻄﺎﻋﺔ ﻓﻴﻪ ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ ،وﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﻌﻤﻞ ﺑﺸﻜﻞ ﻣﺘﻮاﺻﻞ ﻟﻌﺪد آﺒﻴﺮ ﻣﻦ اﻟﺴﺎﻋﺎت ﺑﺸﻜﻞ
ﻣﺘﻮاﺻﻞ .
oﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﺴﺘﺨﺪم ﻋﻠﻰ ﺑﻌﺪ ﻋﺪة ﻣﺘﺮات ﻓﻬﻮ ﻳﻔﻲ ﺑﺎﻟﻐﺮض داﺧﻞ ﻏﺮﻓﺔ ﻣﺘﻮﺳﻄﺔ اﻟﺤﺠﻢ.
oﻳﻌﺘﺒﺮ ﺻﻐﻴﺮ اﻟﺤﺠﻢ وﺧﻔﻴﻒ اﻟﻮزن وﻻ ﻳﺴﺒﺐ إزﻋﺎج ﻟﻠﻤﺮﻳﺾ ﻟﺬﻟﻚ ﻓﻬﻮ ﻣﻔﻀﻞ ﻋﻨﺪ اﻟﻤﺮﺿﻰ ﻣﻦ
اﻟﻨﻮع اﻵﺧﺮ اﻟﺬي ﻳﺴﺘﺨﺪم ﺗﻘﻨﻴﺔ اﻟﻨﻘﻞ اﻟﺴﻠﻜﻲ وﻟﻜﻦ ﻗﺪ ﻳﻜﻮن أﻏﻠﻰ ﻣﻦ اﻟﻨﺎﺣﻴﺔ اﻟﻤﺎدﻳﺔ.
وﺑﻨﻔﺲ اﻟﻄﺮﻳﻘﺔ ﻋﻨﺪ ﻟﻠﻤﺴﺘﻘﺒﻞ:
oﻳﺴﺘﻘﺒﻞ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت ﺑﺸﻜﻞ ﻻ ﺳﻠﻜﻲ ﻣﻦ ﺟﻬﺎز اﻟـ OXIMETERوﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﻨﻘﻠﻬﺎ إﻟﻰ اﻟﺤﺎﺳﺐ.
oﻳﻜﻮن ﻗﺎدر ﻋﻠﻰ اﻟﺘﻤﻴﻴﺰ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت إذا وﺟﺪ أآﺜﺮ ﻣﻦ ﺟﻬﺎز ﻣﺮاﻗﺒﺔ ﻳﺮﺳﻞ ﻣﻌﻠﻮﻣﺎﺗﻪ ﺑﻨﻔﺲ اﻟﻮﻗﺖ.
oﺻﻐﻴﺮ ﻧﺴﺒﻴًﺎ ﻟﺬﻟﻚ ﻳﻤﻜﻦ وﺻﻠﺔ ﺑﺴﻬﻮﻟﺔ إﻟﻰ اﻟﺤﺎﺳﺐ .
ﺻﻔﺤﺔ ٧ﻣﻦ ١١
ﺗﺼﻤﻴﻢ اﻟﺠﻬﺎز ﻋﻨﺪ اﻟﻤﺮﺳﻞ :Transmitter
ﺗﺘﻜﻮن ﻣﻨﻈﻮﻣﺔ اﻟﻤﺮﺳﻞ ﻣﻤﺎ ﻳﻠﻲ :
أو ًﻻ:اﻟﺤﺴﺎس : Sensor
إن ﻣﻌﻈﻢ اﻟﺪارات اﻟﺒﺴﻴﻄﺔ اﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻟﻘﻴﺎس ﺗﺸﺒﻊ اﻷآﺴﺠﻴﻦ ﺑﺎﻟﺪم هﻲ دارات photoplethysmograph
)دارات ﺗﺨﻄﻴﻂ اآﺘﻈﺎظ اﻟﺪم اﻟﻀﻮﺋﻴﺔ( ،اﻟﺘﻲ ﺗﺤﻮي ﻋﻨﺎﺻﺮ ﺗﻀﺨﻴﻢ ﻟﺘﻘﻮم ﺑﺘﻀﺨﻴﻢ اﻹﺷﺎرة ﻗﺒﻞ ﻗﺮاءﺗﻬﺎ
ﻓﺘﻈﻬﺮ اﻹﺷﺎرة آﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ) .(٢٠أي أﻧﺔ ﻳﺘﻢ اﻟﺘﻘﺎط اﻹﺷﺎرة ﻣﻦ ﻣﺼﺪرﻳﻦ
ﺿﻮﺋﻴﻴﻦ ﺑﺄﻃﻮال ﻣﻮﺟﻴﺔ ﻣﻌﻴﻨﺔ
آﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ).(٢٠
Photoplethysmograph waveform
ﺷﻜﻞ) (٢٠ ﺷﻜﻞ)(٢١
ﻳﻤﻜﻦ ﺗﻤﺜﻴﻞ دارة اﻟﺤﺴﺎس آﻤﺎ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ) (٢٢اﻟﺘﺎﻟﻲ:
اﻟﺸﻜﻞ )(٢٢ ﻣﺒﺪأ اﻟﻌﻤﻞ:
وهﺬﻩ هﻲ دارة اﻟﺤﺴﺎس Sensorاﻟﻤﺴﺘﺨﺪﻣﺔ ﻓﻲ دارة ﺗﺨﻄﻴﻂ اآﺘﻈﺎظ اﻟﺪم ، photoplethysmographﻳﺘﻢ
وﺿﻊ ﻃﺮف أﺻﺒﻊ اﻟﻤﺮﻳﺾ ﺑﻴﻦ اﻟﻤﺮﺳﻞ – اﻟﻤﻜﻮن ﻣﻦ – Tow LEDوﺑﻴﻦ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ اﻟﻤﻜﻮن ﻣﻦ
phototransistorآﻤﺎ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ) (٢٢أو ﻗﺪ ﻳﻜﻮن أي ﻣﺴﺘﻘﺒﻞ ﺿﻮﺋﻲ ،ﻓﺄﺛﻨﺎء ﻣﺮور اﻟﺪم وﻣﺎ ﻳﺤﻤﻞ ﻣﻦ أآﺴﻴﺠﻴﻦ
و Hemoglobinﻓﺈﻧﻪ ﻳﺤﺠﺐ اﻹﺿﺎءة ﺑﻴﻦ اﻟﻤﺮﺳﻞ واﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ وﺧﻼﻟﻬﺎ ﺗﺘﻢ ﻋﺪ ﻋﺪد ﻣﺮات ﺣﺠﺐ اﻟﻀﻮء ﺑﻴﻦ
اﻟﻤﺮﺳﻞ واﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ وهﺬﻩ اﻟﻌ ّﺪات ﺗﻘﺎﺑﻞ ﻗﻴﺎس ﺗﺸﺒﻊ اﻟﺪم ﺑﺎﻷآﺴﺠﻴﻦ وﻧﺴﺒﺔ اﻟـ Hbﻓﻲ اﻟﺪم وهﺬﻩ اﻟﺪارة ﺗﺸﺒﻪ دارة
ﻋﺪاد اﻟﻤﻨﺘﻮﺟﺎت ،ﺛﻢ ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ ﺗﺴﻠﻢ إﺷﺎرة ﺧﺮج اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ إﻟﻰ دارة ) High Pass Filter (HPFﻟﻴﺘﻢ ﺗﺮﺷﻴﺢ
اﻹﺷﺎرة ﻣﻦ إﺷﺎرة اﻟﻀﺠﻴﺞ noiseﺛﻢ ﺗﺴﻠﻢ اﻹﺷﺎرة اﻟﻨﻘﻴﺔ إﻟﻰ ﻋﺎﻣﻞ ﺗﻀﺨﻴﻢ آﻤﺎ ﺗﻈﻬﺮ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ) (٢٠ﺣﻴﺚ ﻳﺘﻢ
ﺻﻔﺤﺔ ٨ﻣﻦ ١١
ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ ﺗﺤﻮﻳﻞ هﺬﻩ اﻹﺷﺎرة اﻟﻤﻀﺨﻤﺔ إﻟﻰ إﺷﺎرة ﺿﻮﺋﻴﺔ ﻟﺴﻬﻮﻟﺔ ﻧﻘﻠﻬﺎ إﻟﻰ اﻟﻤﺮﺳﻞ آﻤﺎ ﻓﻲ اﻷﺟﻬﺰة اﻟﻼﺳﻠﻜﻴﺔ ،أو
ﻳﺘﻢ ﺗﺤﻮﻳﻠﻬﺎ إﻟﻰ إﺷﺎرة رﻗﻤﻴﺔ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ADCﻟﻴﺘﻢ ﻗﺮاءﺗﻬﺎ ﺑﺸﻜﻞ رﻗﻤﻲ ودﻗﻴﻖ آﻤﺎ ﻓﻲ اﻷﺟﻬﺰة اﻟﺴﻠﻜﻴﺔ آﻤﺎ ﻓﻲ
اﻟﺸﻜﻞ). (٢٣
اﻟﺸﻜﻞ)(٢٣
ﺛﺎﻧﻴ ًﺎ: Oximeter controller :
إن اﻟـ microcontrollerﻟﺠﻬﺎز اﻟـ Oximeterﻋﻨﺪ اﻟﻤﺮﺳﻞ ﻳﻘﻮم ﺑﺎﻟﻤﻬﺎم اﻟﺘﺎﻟﻴﺔ:
اﻟﺘﺤﻜﻢ ﺑﺎﻟﺤﺴﺎﺳﺎت اﻟﻤﻤﺜﻠﺔ ﺑـ . LEDs o
ﺗﺤﻮل ﺧﺮج اﻟﺤﺴﺎﺳﺎت Sensors outputإﻟﻰ ﺷﻜﻞ رﻗﻤﻲ .Digital form o
ﺗﻤﺮر هﺬﻩ اﻟﺒﻴﺎﻧﺎت ﺑﺸﻜﻞ ﻣﻼﺋﻢ suitable formأو ﻣﻨﺎﺳﺐ إﻟﻰ اﻟﻤﺮﺳﻞ . transceiver o
ﺗﻮﺟﻴﻪ أو ﻣﻌﺎﻟﺠﺔ اﻟﻨﻈﺎم ﺑﺸﻜﻞ آﺎﻣﻞ . o
هﻜﺬا ﻓﺈن اﻟﻤﺤﻮل ) A/D (Analog digital converterﻟﺪﻳﻪ ﻗﻨﺎﺗﻴﻦ tow channelsﻗﻨﺎة ﻟﻜﻞ ﺣﺴﺎس )(LED
وﻟﺪﻳﻬﺎ ﻋﺪد ﻗﻠﻴﻞ ﻣﻦ اﻷرﺟﻞ Pinsوﻣﻦ اﻟﻤﺤﺘﻤﻞ أن ﻳﻜﻮن ﻟﻬﺎ ﻋﺪة وﺻﻼت)واﺟﻬﺎت( Interfaceﻟﻠﻤﺮﺳﻞ ،آﻤﺎ أن
ﻳﺴﺘﺨﺪم ذاآﺮة ﺑﺴﻴﻄﺔ ﺟﺪًا ﻟﺬﻟﻚ ﻻ ﺗﺆﺧﺬ ﺑﻌﻴﻦ اﻻﻋﺘﺒﺎر ،ﺣﻴﺚ ﻳﺘﻢ اﺧﺘﻴﺎر microcontrollerﻣﻦ ﻧﻮع FPGA
اﻟﺘﻲ ﻟﻬﺎ اﻟﻌﺪﻳﺪ ﻣﻦ integrated ADCو saving spaceو ﺳﺮﻋﺔ إﺧﻔﺎء ﻣﻌﻘﻮﻟﺔ ﻣﺜﻞ 20MHZاﻟﺬي
ﺳﻴﻜﻮن أآﺜﺮ ﻣﻦ اﻟﻼزم .
ﺛﺎﻟﺜ ًﺎ:Power supply :
ﺑﺴﺒﺐ اﻟﻘﻴﻮد ﻋﻠﻰ اﻟﺤﺠﻢ واﻟﻮزن ،ﻓﺈﻧﻪ ﻣﻦ اﻟﻤﺤﺘﻤﻞ أن ﺗﻜﻮن اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﻄﺒﻘﺔ Power supplyﻗﻠﻴﻠﺔ وﺧﻔﻴﻔﺔ ﻓﻬﻲ
ﺗﻐﺬي آﻞ ﻣﻜﻮﻧﺎت اﻟﺠﻬﺎز Oximeterوذﻟﻚ آﻤﺎ ﻳﻈﻬﺮ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ )، (١٩وﻗﺪ وﺟﺪ ﺑﺄن اﻷآﺜﺮ ﻣﻨﺎﺳﺒﺔ ﻟﺘﺄﻣﻴﻦ
اﻟﺘﻐﺬﻳﺔ ﻟﻠﺠﻬﺎز هﻲ ﺧﻠﻴﺔ أو ﺧﻼﻳﺎ ﺻﻐﻴﺮة ﻣﻦ اﻟﻠﻴﺜﻴﻮم small lithium cell or cellsﺗﻌﻄﻲ ﻣﻦ ٤إﻟﻰ ٥ﻓﻮﻟﺖ.
راﺑﻌﺄ: Wireless Transceiver:
ﻳﻮﺟﺪ ﻧﻤﻄﻴﻦ ﻟﻮﺳﻂ اﻻﺗﺼﺎل اﻟﻼﺳﻠﻜﻲ اﻟﺘﻲ ﻳﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻋﻤﻞ ﺟﻬﺎز اﻟـ Pulse Oximeterﻓﻲ ﻧﻘﻞ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت
Dataﻣﻦ اﻟﻤﺮﺳﻞ إﻟﻰ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ و هﻲ ﻧﻤﻂ اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء وﻧﻤﻂ اﻹﺷﻌﺎع اﻟﺮادﻳﻮي & Infrared
. Radio Radiationﺣﻴﺚ أن وﺳﻂ اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء ﻳﻜﻮن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻟﻠﺘﻄﺒﻴﻘﺎت اﻟﺘﻲ ﺗﺤﺘﺎج إﻟﻰ ﻃﺎﻗﺔ
ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ ، low-powerﻟﻜﻨﻬﺎ ﺗﺘﻄﻠﺐ ﺧﻂ ﺑﺼﺮ line-of-sightﺣﺘﻰ ﺗﻌﻤﻞ ﺑﺸﻜﻞ ﺟﻴﺪ ،وﻗﺪ وﺗﻮاﺟﻪ ﻋﺪة
ﻋﻮاﺋﻖ obstructionsﺧﻼل ﻓﺘﺮة إرﺳﺎل اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت آﻮﻧﻬﺎ ﺗﺴﺘﺨﺪم داﺧﻞ ﻏﺮﻓﻪ ﻣﺘﻮﺳﻄﺔ اﻟﺤﺠﻢ ﺗﺤﻮي ﻋﺪة
أﺷﺨﺎص ،وهﺬا ﻳﻤﻜﻦ أن ﻳﺸﻜﻞ ﺧﻄﺮًا ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺮﻳﺾ ،وﻗﺪ ﺗﻢ ﺣﻞ هﺬﻩ اﻟﻤﺸﻜﻠﺔ ﺑﺎﺳﺘﺨﺪام اﻹﺷﻌﺎع اﻟﺮادﻳﻮي
radioآﻮﺳﻂ اﺗﺼﺎل communication mediumﻃﺎﻟﻤﺎ اﻟﻌﻤﻞ ﻳﺘﻢ ﻋﻨﺪ ﻃﺎﻗﺔ ﻋﺎﻟﻴﺔ ﺑﻌﺾ اﻟﺸﻲء slightly
higher powerﺣﻴﺚ ﺗﻜﻮن هﺬﻩ اﻷﻣﻮاج ﻗﺎدرة ﻋﻠﻰ اﺧﺘﺮاق اﻷﺟﺴﺎم وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻧﻈﻤﻦ ﺗﺴﻠﻴﻢ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت إﻟﻰ
اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ Receiverﺑﺸﻜﻞ ﺳﻠﻴﻢ 100%ﺣﺘﻰ ﺑﻮﺟﻮد ﻋﺪة أﺷﺨﺎص ﺑﺎﻟﻐﺮﻓﺔ اﻟﻮاﺣﺪة .
ﺻﻔﺤﺔ ٩ﻣﻦ ١١
ﻋﻨﺪ ﺗﺼﻤﻴﻢ Transceiverﻳﺠﺐ ﻣﺮاﻋﺎة ﻋﺪة أﻣﻮر ﻣﻨﻬﺎ:
اﻟﺤﺠﻢ :ﺣﻴﺚ ﻳﺠﺐ أن ﻳﻜﻮن ﺣﺠﻤﻪ ﺻﻐﻴﺮ ﻗﺪر اﻹﻣﻜﺎن ﺑﺤﻴﺚ ﻻ ﻳﻀﺎﻳﻖ اﻟﻤﺮﻳﺾ . o
أن ﺗﻜﻮن اﻟﻔﺘﺤﺔ اﻟﺘﻲ ﻳﺘﻢ ﺗﺜﺒﻴﺘﻬﺎ ﻋﻠﻰ اﻟــ Fingerﻟﻠﻤﺮﻳﺾ ﻣﺮﻧﺔ ﺑﺤﻴﺚ ﻻ ﺗﺆذي اﻟﻤﺮﻳﺾ أﺛﻨﺎء اﻟﻌﻤﻞ o
ﻋﺮض ﺣﺰﻣﺔ اﻹرﺳﺎل ﻟﻠﻤﺮﺳﻞ ﻳﺠﺐ أن ﺗﻜﻮن ﺿﻴﻘﺔ ﺣﺘﻰ ﻳﻤﻜﻦ ﻟﻠﻤﺴﺘﻘﺒﻞ أن ﻳﺴﺘﻘﺒﻞ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت ﺑﺪون o
أي ﺿﻴﺎع أو ﺗﺸﺘﺖ .
ﺳﻬﻮﻟﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻣﻊ اﻟـ . microcontroller o
ﺗﺼﻤﻴﻢ اﻟﺠﻬﺎز ﻋﻨﺪ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ :Receiver
ﺗﺘﻜﻮن ﻣﻨﻈﻮﻣﺔ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ ﻣﻤﺎ ﻳﻠﻲ :
ﺷﻜﻞ )(٢٣
أو ًﻻ: Receiver:
إن اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ ﻳﺤﺘﺎج إﻟﻰ ﻣﻤﺮﻳﻦ Tow Passاﻟﻤﻤﺮ اﻷول First Passﻳﺴﺘﻘﺒﻞ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت اﻟﻮاردة ﻣﻦ اﻟﻤﺮﺳﻞ
وإرﺳﺎﻟﻬﺎ إﻟﻰ اﻟﺤﺎﺳﺐ ﻟﻤﺮاﻗﺒﺔ ﺣﺎﻟﺔ اﻟﻤﺮﻳﺾ ،واﻟﻤﻤﺮ اﻟﺜﺎﻧﻲ Second Passﻳﺴﺘﺨﺪم ﻹرﺳﺎل أواﻣﺮ اﻟﺘﺤﻜﻢ ﻣﻦ
اﻟﻤﻌﺎﻟﺞ إﻟﻰ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ اﻟﺬي ﻳﻌﺘﺒﺮ ﻟﺠﻬﺎز اﻟـ . Oximeter
ﺛﺎﻧﻴ ًﺎ: Receiver controller:
إن اﻟﻤﺘﺤﻜﻢ Controllerﻋﻨﺪ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ ﻳﻘﻮم ﺑﻌﺪة ﻣﻬﺎم ﻣﻨﻬﺎ :
oﻣﻌﺎﻟﺠﺔ اﻟﻤﻌﻠﻮﻣﺎت Dataاﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻠﺔ أو اﻟﻮاردة ﻣﻦ اﻟﻤﺮﺳﻞ.
oإﻋﻄﺎء أواﻣﺮ اﻟﺘﺤﻜﻢ إﻟﻰ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ ﻟﻠﺠﻬﺎز.
ﺛﺎﻟﺜ ًﺎ: PC communication:
إن اﻟﻄﺮﻳﻘﺔ اﻟﻨﻤﻮذﺟﻴﺔ ﻟﻮﺻﻞ اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ ﻣﻊ اﻟﺤﺎﺳﺐ اﻟﺸﺨﺼﻲ PCهﻲ ﻋﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﻋﺪة ﻣﻨﺎﻓﺬ ﺗﺴﻠﺴﻠﻴﺔ serial
، portأي أﻧﺔ ﻟﺘﺠﻨﺐ ﺑﺄن ﻳﻜﻮن اﻟﻤﺴﺘﻘﺒﻞ ﻣﻐﺬاة ﻣﻦ ﺑﻄﺎرﻳﺔ ﻓﺈن وﺻﻠﺔ ﻣﻊ ﻣﻨﻔﺬ اﻟـ USBهﻮ اﻟﺨﻴﺎر اﻷﻓﻀﻞ .
:اﻟﻤﺮاﺟﻊ:
*www.axb.HORIBA.com
*ﻣﻠﺘﻘﻰ اﻟﻤﻬﻨﺪﺳﻴﻦ اﻟﻌﺮب.
*http:/www.vitality medical.com/
إﻋﺪاد اﻟﻤﻬﻨﺪس/ﻣﺠﺎهﺪ اﻟﻌﻨﺘﺮي
ﺻﻔﺤﺔ ١٠ﻣﻦ ١١
ﺻﻔﺤﺔ ١١ﻣﻦ ١١
