Oximeter pulsa fingertip diciptakeun ku Millikan dina taun 1940-an pikeun ngawas konsentrasi oksigén dina getih arteri, indikator penting tina parahna COVID-19.Yonker ayeuna ngajelaskeun kumaha fingertip pulse oximeter jalan?
Karakteristik nyerep spéktral jaringan biologis: Nalika cahaya disinariasi kana jaringan biologis, pangaruh jaringan biologis dina cahaya tiasa dibagi kana opat kategori, kalebet nyerep, paburencay, refleksi sareng fluoresensi. jaringan utamana diatur ku nyerep. Lamun cahaya nembus sababaraha zat transparan (padet, cair atawa gas), inténsitas cahaya nurun nyata alatan nyerep sasaran sababaraha komponén frékuénsi husus, nya éta fenomena nyerep cahaya ku zat. Sabaraha cahaya anu diserep ku zat disebut dénsitas optik, ogé katelah absorbance.
Diagram skéma tina nyerep cahaya ku zat dina sakabéh prosés rambatan cahaya, jumlah énergi cahaya diserep ku zat sabanding jeung tilu faktor, nu inténsitas cahaya, jarak jalur cahaya jeung jumlah partikel cahaya-nyerep on. bagian meuntas jalur lampu. Dina premis bahan homogén, jumlah jalur cahaya partikel nyerep cahaya dina bagian cross bisa dianggap salaku partikel lampu-nyerep per unit volume, nyaéta bahan nyeuseup konsentrasi partikel cahaya, bisa meunang hukum bir lambert urang: bisa diinterpretasi salaku konsentrasi bahan jeung panjang jalur optik per unit volume dénsitas optik, kamampuhan lampu nyeuseup bahan pikeun ngabales alam bahan nyeuseup light.In basa sejen, bentuk kurva spéktrum nyerep zat sarua sarua, sarta posisi mutlak tina. puncak nyerep ngan bakal robah alatan konsentrasi béda, tapi posisi relatif bakal tetep unchanged. Dina prosés nyerep, nyerep zat sadayana lumangsung dina volume bagian anu sami, sareng zat nyerep henteu aya hubunganana, sareng teu aya sanyawa fluoresensi, sareng teu aya fenomena ngarobah sipat medium kusabab radiasi cahaya. Ku alatan éta, pikeun leyuran jeung komponén nyerep N, dénsitas optik nyaéta aditif. Aditivitas dénsitas optik nyadiakeun dasar téoritis pikeun pangukuran kuantitatif komponén absorbent dina campuran.
Dina optik jaringan biologis, wewengkon spéktral 600 ~ 1300nm biasana disebut "jandela spéktroskopi biologis", sarta lampu dina pita ieu boga significance husus pikeun loba dipikawanoh tur kanyahoan terapi spéktral jeung diagnosis spéktral. Di daérah infra red, cai janten zat nyerep cahaya anu dominan dina jaringan biologis, ku kituna panjang gelombang anu diadopsi ku sistem kedah ngahindarkeun puncak nyerep cai supados langkung saé nampi inpormasi nyerep cahaya tina zat target. Ku alatan éta, dina rentang spéktrum deukeut-infra red 600-950nm, komponén utama jaringan ujung ramo manusa kalawan kapasitas nyerep lampu ngawengku cai dina getih, O2Hb (hémoglobin oxygenated), RHb (hémoglobin ngurangan) jeung kulit periferal Melanin jeung jaringan lianna.
Ku alatan éta, urang bisa ménta inpo efektip konsentrasi komponén nu bakal diukur dina jaringan ku analisa data spéktrum émisi. Janten nalika urang gaduh konsentrasi O2Hb sareng RHb, urang terang jenuh oksigén.Saturasi oksigén SpO2nyaeta persentase volume oksigén-kabeungkeut hémoglobin oxygenated (HbO2) dina getih salaku persentase tina total hémoglobin mengikat (Hb), konsentrasi pulsa oksigén getih jadi naha disebut pulse oximeter? Ieu konsép anyar: aliran getih volume pulsa gelombang. Salila unggal siklus cardiac, kontraksi jantung ngabalukarkeun tekanan getih naek dina pembuluh darah tina akar aorta, nu dilates tembok pembuluh darah. Sabalikna, diastole jantung ngabalukarkeun tekanan getih turun dina pembuluh darah akar aorta, nu ngabalukarkeun tembok pembuluh darah kontraksi. Kalayan pengulangan kontinyu tina siklus jantung, parobihan konstan tekanan getih dina pembuluh darah akar aorta bakal dikirimkeun ka pembuluh hilir anu aya hubunganana sareng éta bahkan ka sadayana sistem arteri, sahingga ngabentuk ékspansi sareng kontraksi kontinyu. sakabéh témbok vaskular artéri. Hartina, ketukan periodik jantung nyiptakeun gelombang pulsa dina aorta nu ripple ka hareup sapanjang tembok pembuluh darah sakuliah sistem arteri. Unggal waktos jantung ngalegaan sareng kontraksi, parobahan tekanan dina sistem arteri ngahasilkeun gelombang pulsa périodik. Ieu nu disebut gelombang pulsa. Gelombang pulsa tiasa ngagambarkeun seueur inpormasi fisiologis sapertos jantung, tekanan darah sareng aliran getih, anu tiasa masihan inpormasi penting pikeun deteksi non-invasif parameter fisik khusus awak manusa.
Dina ubar, gelombang pulsa biasana dibagi kana gelombang pulsa tekanan sarta gelombang pulsa volume dua jenis. Gelombang pulsa tekanan utamana ngagambarkeun pangiriman tekanan getih, sedengkeun gelombang pulsa volume ngagambarkeun parobahan periodik dina aliran getih. Dibandingkeun sareng gelombang pulsa tekanan, gelombang pulsa volumetrik ngandung inpormasi kardiovaskular anu langkung penting sapertos pembuluh darah manusa sareng aliran getih. Deteksi noninvasive gelombang pulsa volume aliran getih has bisa dihontal ku photoelectric volumetric gelombang pulsa tracing. Gelombang cahaya husus dipaké pikeun nyaangan bagian pangukuran awak, sarta pancaran ngahontal sénsor photoelectric sanggeus pantulan atawa transmisi. Beam anu ditampi bakal mawa inpormasi karakteristik efektif gelombang pulsa volumetrik. Kusabab volume getih robah périodik jeung ékspansi jeung kontraksi jantung, nalika jantung diastole, volume getih nu pangleutikna, nyerep getih cahaya, sensor dideteksi inténsitas cahaya maksimum; Nalika jantung keuna, polumeu maksimal sareng inténsitas cahaya anu dideteksi ku sénsor minimum. Dina deteksi non-invasif tina fingertips kalawan aliran getih volume pulsa gelombang salaku data ukur langsung, seleksi situs pangukuran spéktral kudu nuturkeun prinsip handap.
1. Urat pembuluh darah kedah langkung seueur, sareng proporsi inpormasi anu efektif sapertos hémoglobin sareng ICG dina total inpormasi bahan dina spéktrum kedah ningkat.
2. Cai mibanda ciri atra parobahan volume aliran getih pikeun éféktif ngumpulkeun volume sinyal gelombang pulsa
3. Dina raraga pikeun ménta spéktrum manusa kalawan repeatability alus tur stabilitas, ciri jaringan anu kirang kapangaruhan ku béda individu.
4. Gampang pikeun ngalaksanakeun deteksi spéktral, sareng gampang ditampi ku subjek, ku kituna pikeun ngahindarkeun faktor gangguan sapertos denyut jantung gancang sareng gerakan posisi pangukuran anu disababkeun ku émosi setrés.
diagram skéma sebaran pembuluh getih dina lontar manusa Posisi panangan boro bisa ngadeteksi gelombang pulsa, jadi teu cocog pikeun deteksi aliran getih gelombang pulsa volume; pigeulang téh deukeut arteri radial, tekanan sinyal gelombang pulsa kuat, kulit téh gampang pikeun ngahasilkeun Geter mékanis, bisa ngakibatkeun sinyal deteksi salian gelombang pulsa volume ogé mawa informasi pulsa cerminan kulit, hese akurat. ciri ciri parobahan volume getih, teu cocog pikeun posisi pangukuran; Sanaos lontar mangrupikeun salah sahiji tempat ngagambar getih klinis umum, tulangna langkung kandel tibatan ramo, sareng amplitudo gelombang pulsa volume palem anu dikumpulkeun ku réfléksi difus langkung handap. Gambar 2-5 nembongkeun sebaran pembuluh darah dina lontar. Niténan inohong, bisa ditempo yén aya loba pisan jaringan kapilér dina bagian hareup ramo, nu bisa éféktif ngagambarkeun eusi hémoglobin dina awak manusa. Leuwih ti éta, posisi ieu boga ciri atra parobahan volume aliran getih, sarta posisi pangukuran idéal gelombang pulsa volume. Otot jeung jaringan tulang ramo rélatif ipis, jadi pangaruh informasi gangguan tukang relatif leutik. Salaku tambahan, ujung ramo gampang diukur, sareng subjekna henteu ngagaduhan beban psikologis, anu kondusif pikeun kéngingkeun sinyal spéktral rasio sinyal-to-noise anu stabil. Ramo manusa diwangun ku tulang, kuku, kulit, jaringan, getih vena jeung getih artéri. Dina prosés interaksi jeung cahaya, volume getih dina arteri periferal ramo robah kalawan ketukan jantung, hasilna parobahan pangukuran jalur optik. Sedengkeun komponén séjén anu konstan dina sakabéh prosés cahaya.
Nalika panjang gelombang cahaya nu tangtu diterapkeun kana épidermis ujung ramo, ramo bisa dianggap salaku campuran, kaasup dua bagian: zat statik (jalur optik konstan) jeung zat dinamis (jalur optik robah ku volume bahan). Nalika cahaya kaserep ku jaringan ujung jari, cahaya anu dipancarkeun katampi ku photodetector. Inténsitas cahaya dikirimkeun dikumpulkeun ku sénsor écés attenuated alatan absorbability rupa komponén jaringan ramo manusa. Numutkeun ciri ieu, modél sarimbag nyerep cahaya ramo ditetepkeun.
Jalma anu cocog:
Oksimeter pulsa ujung jariIeu cocog pikeun jalma sakabeh umur, kaasup barudak, déwasa, manula, penderita panyakit jantung koronér, hipertensi, hyperlipidemia, thrombosis cerebral jeung panyakit vascular sejen tur penderita asma, bronchitis, bronchitis kronis, panyakit jantung pulmonal jeung panyakit engapan lianna.
waktos pos: Jun-17-2022
