Oksimeter pulsa ujung ramo diciptakeun ku Millikan dina taun 1940-an pikeun ngawas konsentrasi oksigén dina getih artéri, indikator penting pikeun tingkat parahna COVID-19.Yonker ayeuna dijelaskeun kumaha oksimeter pulsa ujung ramo jalanna?
Ciri-ciri panyerepan spéktral jaringan biologis: Nalika cahaya disinari ka jaringan biologis, pangaruh jaringan biologis kana cahaya tiasa dibagi kana opat kategori, kalebet panyerepan, panyebaran, pantulan sareng fluoresensi. Upami panyebaran henteu dikaluarkeun, jarak anu ditempuh ku cahaya ngaliwatan jaringan biologis utamina diatur ku panyerepan. Nalika cahaya nembus sababaraha zat transparan (padet, cair atanapi gas), inténsitas cahaya turun sacara signifikan kusabab panyerepan anu dituju tina sababaraha komponén frékuénsi khusus, nyaéta fenomena panyerepan cahaya ku zat. Sabaraha cahaya anu diserep ku zat disebut kapadetan optikna, ogé katelah absorbansi.
Diagram skematis panyerepan cahaya ku materi dina sakabéh prosés rambatan cahaya, jumlah énergi cahaya anu diserep ku materi sabanding jeung tilu faktor, nyaéta inténsitas cahaya, jarak jalur cahaya sareng jumlah partikel anu nyerep cahaya dina penampang jalur cahaya. Dumasar kana bahan anu homogen, jumlah jalur cahaya partikel anu nyerep cahaya dina penampang tiasa dianggap partikel anu nyerep cahaya per unit volume, nyaéta konsentrasi partikel cahaya anu nyeuseup bahan, tiasa kéngingkeun hukum Lambert Beer: tiasa diinterpretasi salaku konsentrasi bahan sareng panjang jalur optik per unit volume kapadetan optik, kamampuan cahaya anu nyeuseup bahan pikeun ngaréspon kana sifat cahaya anu nyeuseup bahan. Kalayan kecap sanésna, bentuk kurva spéktrum panyerepan tina zat anu sami sami, sareng posisi absolut puncak panyerepan ngan ukur bakal robih kusabab konsentrasi anu béda, tapi posisi relatif bakal tetep teu robih. Dina prosés panyerepan, panyerepan zat sadayana lumangsung dina volume bagian anu sami, sareng zat anu nyerep teu aya hubunganana sareng anu sanés, sareng teu aya sanyawa fluoresensi, sareng teu aya fenomena parobahan sipat média kusabab radiasi cahaya. Ku kituna, pikeun leyuran anu ngandung komponén panyerepan N, kapadetan optik téh aditif. Aditivitas kapadetan optik nyadiakeun dasar téoritis pikeun pangukuran kuantitatif komponén panyerep dina campuran.
Dina optik jaringan biologis, daérah spéktral 600 ~ 1300 nm biasana disebut "jandela spéktroskopi biologis", sareng cahaya dina pita ieu ngagaduhan harti khusus pikeun seueur terapi spéktral sareng diagnosis spéktral anu dipikanyaho sareng henteu dipikanyaho. Dina daérah infrabeureum, cai janten zat anu nyerep cahaya anu dominan dina jaringan biologis, janten panjang gelombang anu diadopsi ku sistem kedah nyingkahan puncak panyerepan cai supados langkung saé kéngingkeun inpormasi panyerepan cahaya tina zat target. Ku alatan éta, dina rentang spéktrum caket infrabeureum 600-950 nm, komponén utama jaringan ujung ramo manusa kalayan kapasitas panyerepan cahaya kalebet cai dina getih, O2Hb (hémoglobin anu dioksigénasi), RHb (hémoglobin anu dikirangan) sareng melanin kulit periferal sareng jaringan sanésna.
Ku kituna, urang tiasa kéngingkeun inpormasi anu efektif ngeunaan konsentrasi komponén anu bakal diukur dina jaringan ku cara nganalisis data spéktrum émisi. Janten nalika urang gaduh konsentrasi O2Hb sareng RHb, urang terang saturasi oksigénna.Saturasi oksigén SpO2nyaéta perséntase volume hémoglobin oksigén anu kabeungkeut ku oksigén (HbO2) dina getih salaku perséntase tina total hémoglobin anu ngabeungkeut (Hb), konsentrasi pulsa oksigén getih janten kunaon disebut pulse oximeter? Ieu konsép énggal: volume aliran getih gelombang pulsa. Salila unggal siklus jantung, kontraksi jantung nyababkeun tekanan getih naék dina pembuluh getih akar aorta, anu ngalegaan témbok pembuluh getih. Sabalikna, diastole jantung nyababkeun tekanan getih turun dina pembuluh getih akar aorta, anu nyababkeun témbok pembuluh getih kontraksi. Kalayan pengulangan siklus jantung anu terus-terusan, parobahan tekanan getih anu konstan dina pembuluh getih akar aorta bakal dikirimkeun ka pembuluh hilir anu nyambung sareng éta sareng bahkan ka sakumna sistem artéri, sahingga ngabentuk ékspansi sareng kontraksi anu terus-terusan tina sakumna témbok vaskular artéri. Nyaéta, denyutan périodik jantung nyiptakeun gelombang pulsa dina aorta anu riak ka hareup sapanjang témbok pembuluh getih sapanjang sistem artéri. Unggal waktos jantung ngembang sareng kontraksi, parobahan tekanan dina sistem artéri ngahasilkeun gelombang pulsa périodik. Ieu anu urang sebut gelombang pulsa. Gelombang denyut nadi tiasa ngagambarkeun seueur inpormasi fisiologis sapertos jantung, tekanan darah sareng aliran getih, anu tiasa nyayogikeun inpormasi penting pikeun deteksi non-invasif tina parameter fisik khusus awak manusa.
Dina widang médis, gelombang pulsa biasana dibagi jadi dua jinis, nyaéta gelombang pulsa tekanan sareng gelombang pulsa volume. Gelombang pulsa tekanan utamina ngagambarkeun transmisi tekanan darah, sedengkeun gelombang pulsa volume ngagambarkeun parobahan périodik 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 non-invasif gelombang pulsa volume aliran getih has tiasa kahontal ku cara ngalacak gelombang pulsa volumetrik fotolistrik. Gelombang cahaya khusus dianggo pikeun nyaangan bagian pangukuran awak, sareng sinar ngahontal sénsor fotolistrik saatos pantulan atanapi transmisi. Sinar anu ditampi bakal mawa inpormasi karakteristik efektif tina gelombang pulsa volumetrik. Kusabab volume getih robih sacara périodik kalayan ékspansi sareng kontraksi jantung, nalika diastol jantung, volume getih pangleutikna, panyerepan getih cahaya, sénsor ngadeteksi inténsitas cahaya maksimum; Nalika jantung kontraksi, volume maksimum sareng inténsitas cahaya anu dideteksi ku sénsor minimum. Dina deteksi non-invasif ujung ramo kalayan gelombang pulsa volume aliran getih salaku data pangukuran langsung, pamilihan situs pangukuran spéktral kedah nuturkeun prinsip-prinsip ieu.
1. Urat-urat pembuluh darah kedah langkung seueur, sareng proporsi inpormasi anu efektif sapertos hemoglobin sareng ICG dina total inpormasi matéri dina spéktrum kedah ditingkatkeun.
2. Éta ngagaduhan ciri anu jelas ngeunaan parobahan volume aliran getih pikeun sacara efektif ngumpulkeun sinyal gelombang pulsa volume
3. Pikeun kéngingkeun spéktrum manusa kalayan répétabilitas sareng stabilitas anu saé, karakteristik jaringan kirang kapangaruhan ku béda individu.
4. Gampang pikeun ngalaksanakeun deteksi spéktral, sareng gampang ditampi ku subjek, supados nyingkahan faktor gangguan sapertos denyut jantung anu gancang sareng gerakan posisi pangukuran anu disababkeun ku émosi setrés.
Diagram skematis distribusi pembuluh darah dina dampal leungeun manusa Posisi leungeun hésé ngadeteksi gelombang pulsa, janten henteu cocog pikeun ngadeteksi gelombang pulsa volume aliran getih; Pigeulang leungeun caket arteri radial, sinyal gelombang pulsa tekanan kuat, kulit gampang ngahasilkeun geteran mékanis, tiasa nyababkeun sinyal deteksi salian ti gelombang pulsa volume ogé mawa inpormasi pulsa pantulan kulit, hésé pikeun sacara akurat ngacirikeun karakteristik parobahan volume getih, henteu cocog pikeun posisi pangukuran; Sanaos dampal leungeun mangrupikeun salah sahiji tempat pengambilan getih klinis umum, tulangna langkung kandel tibatan ramo, sareng amplitudo gelombang pulsa volume dampal leungeun anu dikumpulkeun ku pantulan difus langkung handap. Gambar 2-5 nunjukkeun distribusi pembuluh darah dina dampal leungeun. Niténan gambar éta, tiasa katingali yén aya jaringan kapiler anu seueur di bagian hareup ramo, anu sacara efektif tiasa ngagambarkeun eusi hémoglobin dina awak manusa. Leuwih ti éta, posisi ieu ngagaduhan ciri anu jelas ngeunaan parobahan volume aliran getih, sareng mangrupikeun posisi pangukuran anu idéal pikeun gelombang pulsa volume. Jaringan otot sareng tulang ramo relatif ipis, janten pangaruh inpormasi gangguan latar tukang relatif alit. Salian ti éta, tungtung ramo gampang diukur, sareng subjek henteu ngagaduhan beban psikologis, anu ngadukung pikeun kéngingkeun sinyal spéktral rasio signal-to-noise anu stabil sareng luhur. Ramo manusa diwangun ku tulang, kuku, kulit, jaringan, getih véna sareng getih artéri. Dina prosés interaksi sareng cahaya, volume getih dina arteri periferal ramo robih sareng denyut jantung, anu ngahasilkeun parobahan pangukuran jalur optik. Sedengkeun komponén sanésna tetep dina sakabéh prosés cahaya.
Nalika panjang gelombang cahaya anu tangtu diterapkeun kana épidermis tungtung ramo, ramo éta tiasa dianggap salaku campuran, ngawengku dua bagian: zat statis (jalur optikna konstan) sareng zat dinamis (jalur optik robih saluyu sareng volume bahan). Nalika cahaya diserep ku jaringan tungtung ramo, cahaya anu dikirimkeun ditampi ku fotodetektor. Inténsitas cahaya anu dikirimkeun anu dikumpulkeun ku sénsor jelas dilemahkeun kusabab daya serap rupa-rupa komponén jaringan ramo manusa. Numutkeun karakteristik ieu, modél anu sami pikeun serapan cahaya ramo ditetepkeun.
Jalma anu cocog:
Oksimeter pulsa ujung ramoCocog pikeun jalma-jalma sadaya umur, kalebet murangkalih, déwasa, sepuh, pasién anu ngagaduhan panyakit jantung koroner, hipertensi, hiperlipidemia, trombosis serebral sareng panyakit vaskular sanésna sareng pasién anu ngagaduhan asma, bronkitis, bronkitis kronis, panyakit jantung paru-paru sareng panyakit pernapasan sanésna.
Waktos posting: 17-Jun-2022
