無創(chuàng)血氧飽和測量

無創(chuàng)血氧飽和度測量無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/162了解血氧飽和度血氧飽和度測量方法透射式測量方法原理數(shù)據(jù)采集相關(guān)電路目錄無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/163一、了解血氧飽和度1.什么是血氧飽和度

血氧飽和度(SaO2)是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白(Hb，hemoglobin)容量的百分比，即血液中血氧的濃度。

監(jiān)測動(dòng)脈血氧飽和度(SaO2)可以對肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進(jìn)行估計(jì)。正常人體動(dòng)脈血的血氧飽和度為98%，靜脈血為75%。無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/1642.哪些人需要測血氧飽和度①血管疾病的人(冠心病、高血壓、高血脂、腦血栓……)②有呼吸系統(tǒng)疾病的人（哮喘、氣管炎、老慢支、肺心病……）③60歲以上的老年人④某些運(yùn)動(dòng)、健身或者去往高寒地區(qū)⑤醫(yī)院或醫(yī)療社區(qū)等無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/165二、測量血氧飽和度的方法1、血?dú)夥治鰞x能在幾分鐘內(nèi)檢測出病人血液中的氧氣、二氧化碳等氣體的含量和血液酸堿度及相關(guān)指標(biāo)的變化，還能快速反映血液中鉀、鈉、鈣的含量，為危重病人搶救中快速、準(zhǔn)確的檢測提供了有利的保障。需要抽取動(dòng)脈血液來檢測，多用在醫(yī)院里面，比如心血管外科、手術(shù)中麻醉病人檢測、ICU。無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/166美國NOVA系列血?dú)夥治鰞x無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/1672、脈搏無創(chuàng)式血氧飽和度測量

利用光學(xué)原理對動(dòng)脈脈搏進(jìn)行測量，血液中的血紅蛋白在隨著搏動(dòng)會(huì)對其吸光量產(chǎn)生變化。

具體又可分為反射式和透射式。（1）透射式

需要光線透過人體組織，一側(cè)發(fā)光，一個(gè)接受光，來計(jì)算透過光強(qiáng)的變化，考慮其他因素情況下，這個(gè)變化主要由于脈搏波動(dòng)引起。一般測量部位多位手指。無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/168（2）反射式

反射式的發(fā)光器和光敏二極管都在被檢測部位的同一面，主要接收組織中反射過來的光，檢測光強(qiáng)變化，從而計(jì)算血氧飽和度。透射式無創(chuàng)血氧飽和度測量2022/11/169反射式示意圖反射式測量器實(shí)物2022/11/1610無創(chuàng)血氧飽和度測量三、透射式測量方法原理血氧飽和度的公式：1、公式推導(dǎo)：SaO2表示脈搏血氧飽和度，CHbO2和CHb分別表示血液中的氧合血紅蛋白與還原血紅蛋白的濃度2022/11/1611無創(chuàng)血氧飽和度測量朗伯-比爾定律:朗伯定律：測定光線吸收與溶液厚度的關(guān)系比爾定理：測定的是在同上情況下與液體濃度的關(guān)系朗伯—比爾定律公式：2022/11/1612無創(chuàng)血氧飽和度測量使用波長為λ的光照射手指,手指吸光模型如下:2022/11/1613無創(chuàng)血氧飽和度測量采用波長為λ1的入射光照射，動(dòng)脈血搏動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的吸收度差值為：代入血氧飽和度計(jì)算公式可得:同樣采用另一波長λ2來照射，可得同樣公式：①②2022/11/1614無創(chuàng)血氧飽和度測量對于同一個(gè)被檢測者③聯(lián)立三個(gè)公式可得：其中R就是通過光電傳感器獲得信號計(jì)算出的，其他值都是固定的2022/11/1615無創(chuàng)血氧飽和度測量2、入射光波長選擇若選擇某波長的入光使得那么可以消去計(jì)算公式分母下的R，使得計(jì)算簡便（1）選擇920~950nm的波（2）選擇660nm的波2022/11/1616無創(chuàng)血氧飽和度測量四、數(shù)據(jù)采相關(guān)電路LED驅(qū)動(dòng)電路采用H橋電路2022/11/1617無創(chuàng)血氧飽和度測量采集電路選用光敏器件OPT101，該器件集成了感光部件和放大器在同一芯片，有效克服后端運(yùn)算放大器空載電流輸出對光敏器件輸出電流的影響。該芯片輸出的脈搏信號為直流和交流的混合電壓信號。2022/11/1618無創(chuàng)血氧飽和度測量OA0作用是放大光敏二極管的光敏信號，放大的信號包含1V左右的直流成分和峰峰值為約10mV的交流成分OA1準(zhǔn)確的將交流信號從混合信號提取出并放大。