Fonctionnement Capteur SpO2

[ViperGTS62380]

Bonjour à tous.

Je travaille sur un projet qui consiste à récupérer le pouls d'un utilisateur via un capteur SpO2 pour le transmettre sur un iPhone.

J'ai réussi à récupérer un capteur SpO2 "défectueux" (Nellcor DS 100 A) pour voir son fonctionnement mais je n'ai quasiment aucune informations sur ce matériel. Je sais qu'il possède une diode infra-rouge, une diode rouge, et un photo transistor mais je ne sais pas si on a besoin des 2 diodes pour récupérer uniquement le pouls. De même, je ne connais pas la référence des diodes, ni leurs tensions d'alimentation, et leur puissance d'émission.

Donc voilà, est ce que quelqu'un peut me renseigner à ce sujet? Comment le pouls de l'utilisateur influence le signal récupéré aux bornes du photo transistor?
Existe-t-il des montages "maisons"?

Merci d'avance

[Tropique]

Tu peux trouver une intro aux principes utilisés ici:
http://www.hpl.hp.com/hpjournal/97feb/feb97a7.pdf

[ViperGTS62380]

Merci Tropique, j'ai a peu près compris le principe.

Sinon, des chercheurs dans un laboratoire biomédical m'ont dit que pour une solution portative, le capteur SpO2 n'était pas la meilleur solution (problèmes d'artéfacts lors des mouvements). Ils nous ont donc conseillé de partir sur le même type de capteur utilisé dans le domaine sportif (les kits ceintures/montres avec transmetteur).

Je ne vois pas trop comment ça marche, enfin surtout comment la ceinture capte le pouls (capteur sonore ou electrodes?)

J'ai effectué 2,3 recherches en vain sur internet (notamment auprès des marques Geonaute et Polar).

Merci d'avance

[Tropique]

Le couple ceinture/montre est basé sur de l'ECG, relayée par un lien radio courte distance vers la montre:
http://en.wikipedia.org/wiki/Heart_rate_monitor
Mais on fait maintenant également de la pléthysmographie optique multipoints sur des capteurs de poignet, pour éliminer les artéfacts de mouvements. Je ne sais pas si la résilience équivaut à celle de l'ECG.
D'autre part, il me semble que le signal ECG est assez puissant (pour un signal physiologique), et qu'il doit être possible de le capter et l'amplifier sans aller jusqu'à poser des électrodes directement sur le thorax.
D'autres méthodes émergent, comme les capteurs piézo en couche mince, mais je ne crois pas que la discrimination par rapports aux chocs doit être extraordinaire.
Il y a encore d'autres méthodes, comme le doppler, mais ça devient plus compliqué.
Il y a ici un aperçu de quelques techniques courantes, avec l'ECG détaillée:
http://www.ktu.lt/lt/mokslas/zurnala...78_P_67-70.pdf

[ViperGTS62380]

Merci d'avoir répondu.

Oui, j'ai compris le principe ceinture/montre (électrodes) en regardant plusieurs docs technique.

Le boss est plutôt partant pour une solution au poignet, et il m'avait donc parlé de la pléthysmographie. Mais est ce que ce capteur donne directement les infos ou il doit y avoir un traitement de signal comme il en existe pour les capteurs SpO2?

Et quand tu dis que le signal ECG est assez puissant pour ne pas avoir besoin d'électrodes, tu penses utiliser quoi pour receptionner le signal?

En fait, on a juste besoin de récupérer le pouls de quelqu'un plus ou moins en mouvement, voilà.

Merci

[Tropique]

La pléthysmographie optique, c'est le premier stade de l'acquisition pour la SpO2: c'est l'extraction du pouls par une mesure d'opacité. Toi tu peux en rester à ce stade, mais il faut quand même conditionner le signal du capteur optique.

Je n'ai pas dit qu'il était possible d'acquérir l'ECG sans électrodes, juste sans électrodes sur le thorax.
Peut-être qu'une électrode sur le bras et l'autre sur l'épaule suffirait p.ex., mais je n'en sais rien, il faut investiguer.

[ViperGTS62380]

Donc, ça fonctionne toujours avec le principe d'une diode rouge, une infra rouge et un photo transistor?

[Tropique]

Ce n'est pas nécéssaire d'avoir deux diodes émettrices, on ne cherche pas à différentier les deux types d'hémoglobine, juste à mesurer le flux sanguin.

[ViperGTS62380]

Donc il suffit juste de mettre une diode (rouge ou infra-rouge) qui emet un signal en continue. Lorsque la qualité du signal reçu s'atténue, cela va dire qu'il y a un afflux de sang donc une pulsation cardiaque?

Mais, sachant que les capteurs SpO2 ne sont pas utilisés dans le domaine sportif à cause de leur perte de fiabilité en mouvement, je ne risque pas d'avoir le même problème ici?

Merci

[ViperGTS62380]

Re

Bon j'ai fait des tests avec des restes de capteur SpO2. J'ai alimenté la diode infra-rouge en continu avec 1,6 Volts, et j'ai branché l'oscillo au photo transistor. J'obtiens ça.

http://img6.imageshack.us/img6/781/tek0000.jpg

Donc apparament ça fonctionne mais il me reste pas mal de boulot (amplifier, filtrer et convertir en numérique).

Voilà, en tout cas merci bien

[Tropique]

Re

Bon j'ai fait des tests avec des restes de capteur SpO2. J'ai alimenté la diode infra-rouge en continu avec 1,6 Volts, et j'ai branché l'oscillo au photo transistor. J'obtiens ça.

http://img6.imageshack.us/img6/781/tek0000.jpg

Donc apparament ça fonctionne mais il me reste pas mal de boulot (amplifier, filtrer et convertir en numérique).

Voilà, en tout cas merci bien

Il vaut mieux travailler en lumière pulsée.
Il y a pas mal de designs tout faits, dans les notes d'application et les brevets. Exemple:
http://focus.ti.com/general/docs/tec...ctName=slaa274
C'est pour de l'oxymétrie, mais qui peut le plus peut le moins, et le pouls est de toutes manières extrait.

[ViperGTS62380]

En lumière pulsée?

Autant en continue, j'comprends vite fait le principe :
La diode emet de la lumière filtrée par le doigt (peau+sang absorbant une partie du signal lumineux), et on regarde le signal réçu par le photo transistor. Donc quand on a une impulsion cardiaque, le sang "neuf" filtre encore plus le signal, ce qui est visible sur le signal du photo transistor.

C'est à peu près ça, non?

Mais si on travaille en lumière pulsée, on ne verra le battement que si la diode émet au moment où l'impulsion cardiaque obscurcit le sang, non? On aura 2 états, sang obscurcit ou non obscurcit mais on ne verra pas le changement d'état.

[Tropique]

On pulse à fréquence plus élevée, quelques KHz, pour éliminer la lumière ambiante et faire des amplificateurs AC, sans problème d'offset et de composante continue.

[ViperGTS62380]

Bon, j'ai fait un test avec les 2 diodes montées en inverse (le reste du Nellcor DS 100 A). On récupère un signal plus ou moins exploitable (en même j'ai pas trop le choix lol).

On a vraiment besoin des 2 diodes? Si on en prend qu'une seule, avec un signal carré à 10kHz, ça devrait marcher et etre exploitable non? Ou l'alternance IR - R est obligatoire?

Merci

[Tropique]

L'alternance n'est utile que pour la SpO2. Pour le pouls, prends celle qui donne le plus de signal (mais pulse la quand même, pas à une fréquence excessive si le récepteur est un phototransistor).