Vingerpunt polsoksimeter is in die 1940's deur Millikan uitgevind om die konsentrasie suurstof in arteriële bloed te monitor, 'n belangrike aanduiding van die erns van COVID-19.Yonker verduidelik nou hoe vingerpunt polsoksimeter werk?
Spektrale absorpsie-eienskappe van biologiese weefsel: Wanneer lig na biologiese weefsel bestraal word, kan die effek van biologiese weefsel op lig in vier kategorieë verdeel word, insluitend absorpsie, verstrooiing, refleksie en fluoressensie. As verstrooiing uitgesluit word, die afstand wat lig deur biologiese weefsel beweeg. weefsel word hoofsaaklik deur absorpsie beheer.Wanneer lig sommige deursigtige stowwe (vast, vloeibaar of gasvormig) binnedring, neem die intensiteit van lig aansienlik af as gevolg van die doelgerigte absorpsie van sekere spesifieke frekwensiekomponente, wat die absorpsieverskynsel van lig deur stowwe is.Hoeveel lig 'n stof absorbeer, word sy optiese digtheid genoem, ook bekend as absorbansie.
Skematiese diagram van ligabsorpsie deur materie in die hele proses van ligvoortplanting, die hoeveelheid ligenergie wat deur materie geabsorbeer word is eweredig aan drie faktore, wat die ligintensiteit, die afstand van die ligpad en die aantal ligabsorberende deeltjies op is. die dwarssnit van die ligpad.Op die uitgangspunt van homogene materiaal kan ligweggetal ligabsorberende deeltjies op deursnit beskou word as ligabsorberende deeltjies per eenheid volume, naamlik materiaalsuig ligdeeltjiekonsentrasie, kan 'n lambertbier se wet kry: kan geïnterpreteer word as materiaalkonsentrasie en optiese pad lengte per eenheid volume optiese digtheid, materiaal suig lig vermoë om te reageer op die aard van die materiaal suig lig. Met ander woorde, die vorm van die absorpsie spektrum kurwe van dieselfde stof is dieselfde, en die absolute posisie van die absorpsiepiek sal slegs verander as gevolg van die verskillende konsentrasie, maar die relatiewe posisie sal onveranderd bly.In die absorpsieproses vind die absorpsie van stowwe alles in die volume van dieselfde seksie plaas, en die absorberende stowwe is nie verwant aan mekaar nie, en geen fluoresserende verbindings bestaan nie, en daar is geen verskynsel van die verandering van die eienskappe van die medium a.g.v. lig bestraling.Daarom, vir die oplossing met N-absorpsiekomponente, is die optiese digtheid additief.Die additiwiteit van optiese digtheid verskaf 'n teoretiese basis vir die kwantitatiewe meting van absorberende komponente in mengsels.
In biologiese weefseloptika word die spektrale gebied van 600 ~ 1300nm gewoonlik "die venster van biologiese spektroskopie" genoem, en die lig in hierdie band het spesiale betekenis vir baie bekende en onbekende spektrale terapie en spektrale diagnose.In die infrarooi gebied word water die dominante ligabsorberende stof in biologiese weefsels, dus moet die golflengte wat deur die stelsel aangeneem word die absorpsiepiek van water vermy om die ligabsorpsie-inligting van die teikenstof beter te verkry.Daarom, binne die naby-infrarooi spektrum van 600-950nm, sluit die hoofkomponente van menslike vingerpuntweefsel met ligabsorpsiekapasiteit water in bloed, O2Hb (geoksigeneerde hemoglobien), RHb (verminderde hemoglobien) en perifere velmelanien en ander weefsels in.
Daarom kan ons die effektiewe inligting verkry van die konsentrasie van die komponent wat in die weefsel gemeet moet word deur die data van die emissiespektrum te analiseer.So wanneer ons die O2Hb- en RHb-konsentrasies het, ken ons die suurstofversadiging.Suurstofversadiging SpO2is die persentasie van die volume suurstofgebonde geoksigeneerde hemoglobien (HbO2) in die bloed as 'n persentasie van die totale bindende hemoglobien (Hb), die konsentrasie van bloed suurstof pols so hoekom word dit polsoksimeter genoem?Hier is 'n nuwe konsep: bloedvloeivolume polsgolf.Tydens elke hartsiklus veroorsaak sametrekking van die hart dat bloeddruk in die bloedvate van die aortawortel styg, wat die bloedvatwand verwyd.Omgekeerd veroorsaak diastool van die hart dat bloeddruk in die bloedvate van die aortawortel daal, wat veroorsaak dat die bloedvatwand saamtrek.Met die voortdurende herhaling van die hartsiklus, sal die konstante verandering van bloeddruk in die bloedvate van die aortawortel oorgedra word na die stroomafwaartse vate wat daarmee verbind word en selfs na die hele arteriële stelsel, en sodoende die voortdurende uitbreiding en sametrekking van die hele arteriële vaatwand.Dit wil sê, die periodieke klop van die hart skep polsgolwe in die aorta wat vorentoe langs die bloedvatwande regdeur die arteriële stelsel rimpel.Elke keer as die hart uitsit en saamtrek, veroorsaak 'n verandering in druk in die arteriële stelsel 'n periodieke polsgolf.Dit is wat ons die polsgolf noem.Polsgolf kan baie fisiologiese inligting weerspieël soos hart, bloeddruk en bloedvloei, wat belangrike inligting kan verskaf vir nie-indringende opsporing van spesifieke fisiese parameters van die menslike liggaam.
In medisyne word polsgolf gewoonlik in twee tipes drukpulsgolf en volume polsgolf verdeel.Drukpulsgolf verteenwoordig hoofsaaklik bloeddrukoordrag, terwyl volume polsgolf periodieke veranderinge in bloedvloei verteenwoordig.In vergelyking met drukpulsgolf, bevat volumetriese polsgolf belangriker kardiovaskulêre inligting soos menslike bloedvate en bloedvloei.Die nie-indringende opsporing van tipiese bloedvloeivolume polsgolf kan bereik word deur foto-elektriese volumetriese polsgolfopsporing.'n Spesifieke golf van lig word gebruik om die meetgedeelte van die liggaam te verlig, en die straal bereik die foto-elektriese sensor na refleksie of transmissie.Die ontvangde bundel sal die effektiewe kenmerkende inligting van die volumetriese pulsgolf dra.Omdat die bloedvolume periodiek verander met die uitbreiding en sametrekking van die hart, wanneer die hart diastool, die bloedvolume die kleinste is, bloedabsorpsie van lig, het die sensor die maksimum ligintensiteit opgespoor;Wanneer die hart saamtrek, is die volume maksimum en die ligintensiteit wat deur die sensor bespeur word, is minimaal.In die nie-indringende opsporing van vingerpunte met bloedvloeivolume polsgolf as die direkte metingsdata, moet die keuse van spektrale metingsplek die volgende beginsels volg
1. Die are van bloedvate moet meer volop wees, en die verhouding van effektiewe inligting soos hemoglobien en ICG in die totale materiaal inligting in die spektrum moet verbeter word
2. Dit het duidelike kenmerke van bloedvloeivolumeverandering om volume-pulsgolfsein effektief te versamel
3. Om die menslike spektrum met goeie herhaalbaarheid en stabiliteit te verkry, word die weefselkenmerke minder deur individuele verskille beïnvloed.
4. Dit is maklik om spektrale opsporing uit te voer, en maklik om deur die onderwerp aanvaar te word, om sodoende die interferensiefaktore soos vinnige hartklop en metingsposisiebeweging wat deur die stres-emosie veroorsaak word, te vermy.
Skematiese diagram van bloedvatverspreiding in menslike palm Die posisie van die arm kan skaars die polsgolf opspoor, dus is dit nie geskik vir die opsporing van bloedvloeivolume polsgolf nie;Die pols is naby die radiale slagaar, die druk pols golf sein is sterk, die vel is maklik om meganiese vibrasie te produseer, kan lei tot die opsporing sein bykomend tot die volume pols golf dra ook vel refleksie pols inligting, dit is moeilik om akkuraat karakteriseer die eienskappe van bloedvolume verandering, is nie geskik vir meting posisie;Alhoewel die palm een van die algemene kliniese bloedtrekkingsplekke is, is sy been dikker as die vinger, en die polsgolfamplitude van palmvolume wat deur diffuse refleksie versamel word, is laer.Figuur 2-5 toon die verspreiding van bloedvate in die handpalm.As u die figuur waarneem, kan dit gesien word dat daar oorvloedige kapillêre netwerke in die voorste deel van die vinger is, wat die hemoglobieninhoud in die menslike liggaam effektief kan weerspieël.Boonop het hierdie posisie duidelike kenmerke van bloedvloeivolumeverandering, en is dit die ideale meetposisie van volumepulsgolf.Die spier- en beenweefsel van vingers is relatief dun, so die invloed van agtergrondinterferensie-inligting is relatief klein.Daarbenewens is die vingerpunt maklik om te meet, en die onderwerp het geen sielkundige las nie, wat bevorderlik is om stabiele hoë sein-tot-geraasverhouding spektrale sein te verkry.Menslike vinger bestaan uit been, spyker, vel, weefsel, veneuse bloed en arteriële bloed.In die proses van interaksie met lig, verander die bloedvolume in vinger perifere arterie met hartklop, wat lei tot die verandering van optiese padmeting.Terwyl die ander komponente konstant is in die hele proses van lig.
Wanneer 'n spesifieke golflengte van lig op die epidermis van die vingerpunt toegepas word, kan die vinger as 'n mengsel beskou word, wat twee dele insluit: statiese materie (die optiese pad is konstant) en dinamiese materie (die optiese pad verander met die volume van die materiaal).Wanneer die lig deur die vingerpuntweefsel geabsorbeer word, word die oorgedrade lig deur 'n fotodetektor ontvang.Die intensiteit van oorgedrade lig wat deur die sensor versamel word, word natuurlik verswak as gevolg van die absorbeerbaarheid van verskeie weefselkomponente van menslike vingers.Volgens hierdie eienskap word die ekwivalente model van vingerligabsorpsie vasgestel.
Geskikte persoon:
Vingerpunt polsoksimeteris geskik vir mense van alle ouderdomme, insluitend kinders, volwassenes, bejaardes, pasiënte met koronêre hartsiekte, hipertensie, hiperlipidemie, serebrale trombose en ander vaskulêre siektes en pasiënte met asma, brongitis, chroniese brongitis, pulmonêre hartsiekte en ander respiratoriese siektes.
Pos tyd: Jun-17-2022
