傳統(tǒng)的血氧飽和度測量和指夾式測量的方法
傳統(tǒng)的血氧飽和度測量方法是先進(jìn)行人體采血,，再利用血?dú)夥治鰞x進(jìn)行電化學(xué)分析,，測出血氧分壓PO2,，計(jì)算SO2,。這種方法比較麻煩,，且不能進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測,。應(yīng)用現(xiàn)代光電技術(shù)，本文研制成脈搏式血氧飽和度儀,，該儀器采用指套式光電傳感器,，測量時，只需將傳感器套在人手指上,，儀器即可顯示人體血氧飽和度,，為臨床提供了一種連續(xù)無損傷血氧測量儀器,。
1 測量原理
無損傷血氧飽和度測量是基于動脈血液對光的吸收量隨動脈搏動而變化的原理,。假設(shè)波長為λ光強(qiáng)為I0的單色光垂直照射人體，當(dāng)透光區(qū)域動脈血管搏動時,，動脈血液對光的吸收量將隨之變化,，而皮膚、肌肉,、骨骼和靜脈血等其他組織對光的吸收是恒定不變的,。如果忽略由于散射,、反射等因素造成光的衰減，按照LAMBERT-BEER定律,，通過人體透射光的強(qiáng)度為：
I=I0F10-E0C0L0.10-(E1C1+E2C2)L=
I′010-(E1C1+E2C2)L,， (I′0=F10-E0C0L0) (1)
其中，F(xiàn)是非血液組織的吸光率,，E0,、C0、L0分別是靜脈血液的吸光系數(shù),、濃度和光路長度,，E1，C1分別是動脈血液中HbO2的吸光系數(shù)和濃度,，E2,、C2分別是動脈血液中HbR的吸光系數(shù)和濃度，L是動脈血液的光路長度,，I′0是非血液組織和靜脈血液的吸光量,，為常量，可看作光在穿過非血液組織及靜脈血液后,，未穿過動脈血液的光強(qiáng),。由(1)式得動脈血液的吸光度為：
當(dāng)動脈搏動血管舒張，動脈血液光路長度由L增加△L,，相應(yīng)的透射光強(qiáng)由I減少△I,，所引起動脈血液吸光度W的變化量為：
假設(shè)血管收縮時最大透射光強(qiáng)Imax，血管收縮舒張過程中透射光強(qiáng)的最大變化量△Imax代入(3)式：
由(3)式可求動脈血液中HbO2濃度和全部Hb濃度的比值即SO2,；
(5)式中的SO2與(C1+C2),，△L有關(guān)，為了消除這兩個參數(shù),，采用另一路波長為λ′的單色光進(jìn)行同時測量,，可得類似的(6)式：
其中E′1、E′2分別是動脈血液中HbO2和HbR對λ′的吸光系數(shù),?！鱓′是動脈搏動時動脈血液對波長為λ′光的吸光度變化量。
聯(lián)立(5)(6)式,，得：
當(dāng)波長λ=805 nm時,，E2=E1=E，(7)式簡化為：
將(4)式代入(8)式：
A,、B是與動脈血液中HbO2和HbR光吸收系數(shù)有關(guān)的常數(shù),，原則上可以由計(jì)算得到，但考慮到光源發(fā)光二極管的個體差別，一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量來確定,。為了增大檢測靈敏度,，要求B盡可能小，可選λ′=650 nm,，此時E′1,、E′2的差值最大。
2 樣機(jī)的研制
脈搏式SO2檢測儀原理結(jié)構(gòu)圖和軟件流程如圖1,、2所示,。整機(jī)由：單片機(jī)、光源驅(qū)動,、指套式光電傳感器,、放大器、高速A/D轉(zhuǎn)換和顯示器六大部分組成,。80C552具有豐富的計(jì)數(shù)器和I/O口資源且功耗低,，所以單片機(jī)選用80C522，A/D轉(zhuǎn)換選用AD7870以滿足速度和精度上的要求,，放大器選用LF353,，為了方便測量，一般把人的手指作為SO2測量的部位,，所以選用指套式光電傳感器,。
本儀器采用脈沖式光源，80C552周期性地分時送出兩路電脈沖信號,，經(jīng)光源驅(qū)動電路分別送到指套式光電傳感器的λ,、λ′發(fā)光二極管，使其分時發(fā)射周期性脈沖光束,。測量時,，將人體中指插入指套，當(dāng)手指動脈搏動時,，透過手指傳到λ,、λ′接收二極管的光強(qiáng)也隨之變化，并被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖,，經(jīng)LF353放大,，送AD7870采樣，80C552根據(jù)所采數(shù)據(jù),，計(jì)算出Ω,，由(9)式可得SO2，送顯示器顯示,。
A,、B值采用INDEX SPO2定標(biāo)儀測定。定標(biāo)時,，從指套式傳感器送入標(biāo)準(zhǔn)血氧飽和度信號,，單片機(jī)測得相應(yīng)Ω值，再經(jīng)線性回歸得到A,、B值,，代入(9)式得：
SO2=118.3346658-37.83509Ω (10)
由(10)式即可求SO2。
該儀器對λ,、λ′的接收,、放大和A/D采集均用同一通道，克服了多通道傳輸中由于通道特性不一致造成的誤差,，提高了測量精度,。由于λ、λ′脈沖信號是分時傳送,，所以不會造成相互影響和干擾,，信號以脈沖形式發(fā)送還可降低λ、λ′發(fā)光二極管的功耗,，延長其使用壽命,。
3 結(jié)束語
脈搏式血氧飽和度儀測量速度快、顯示結(jié)果直觀,、體積小,、功耗低、使用方便,，能連續(xù)測量血氧飽和度和心率值,。該儀器現(xiàn)在準(zhǔn)備臨床上
以上是傳統(tǒng)的血氧飽和度測量和指夾式測量的方法生產(chǎn)廠家的詳細(xì)信息，如果您對傳統(tǒng)的血氧飽和度測量和指夾式測量的方法生產(chǎn)廠家的價(jià)格,、廠家,、型號、圖片有什么疑問,，請聯(lián)系我們獲取傳統(tǒng)的血氧飽和度測量和指夾式測量的方法生產(chǎn)廠家的最新信息,。
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網(wǎng)站：http://hnhlg.com/sell/list.php?catid=236
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歡迎來電咨詢采購：
電話：02166187055,66187008
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1 測量原理
無損傷血氧飽和度測量是基于動脈血液對光的吸收量隨動脈搏動而變化的原理,。假設(shè)波長為λ光強(qiáng)為I0的單色光垂直照射人體，當(dāng)透光區(qū)域動脈血管搏動時,，動脈血液對光的吸收量將隨之變化,，而皮膚、肌肉,、骨骼和靜脈血等其他組織對光的吸收是恒定不變的,。如果忽略由于散射,、反射等因素造成光的衰減，按照LAMBERT-BEER定律,，通過人體透射光的強(qiáng)度為：
I=I0F10-E0C0L0.10-(E1C1+E2C2)L=
I′010-(E1C1+E2C2)L,， (I′0=F10-E0C0L0) (1)
其中，F(xiàn)是非血液組織的吸光率,，E0,、C0、L0分別是靜脈血液的吸光系數(shù),、濃度和光路長度,，E1，C1分別是動脈血液中HbO2的吸光系數(shù)和濃度,，E2,、C2分別是動脈血液中HbR的吸光系數(shù)和濃度，L是動脈血液的光路長度,，I′0是非血液組織和靜脈血液的吸光量,，為常量，可看作光在穿過非血液組織及靜脈血液后,，未穿過動脈血液的光強(qiáng),。由(1)式得動脈血液的吸光度為：
當(dāng)動脈搏動血管舒張，動脈血液光路長度由L增加△L,，相應(yīng)的透射光強(qiáng)由I減少△I,，所引起動脈血液吸光度W的變化量為：
假設(shè)血管收縮時最大透射光強(qiáng)Imax，血管收縮舒張過程中透射光強(qiáng)的最大變化量△Imax代入(3)式：
由(3)式可求動脈血液中HbO2濃度和全部Hb濃度的比值即SO2,；
(5)式中的SO2與(C1+C2),，△L有關(guān)，為了消除這兩個參數(shù),，采用另一路波長為λ′的單色光進(jìn)行同時測量,，可得類似的(6)式：
其中E′1、E′2分別是動脈血液中HbO2和HbR對λ′的吸光系數(shù),?！鱓′是動脈搏動時動脈血液對波長為λ′光的吸光度變化量。
聯(lián)立(5)(6)式,，得：
當(dāng)波長λ=805 nm時,，E2=E1=E，(7)式簡化為：
將(4)式代入(8)式：
A,、B是與動脈血液中HbO2和HbR光吸收系數(shù)有關(guān)的常數(shù),，原則上可以由計(jì)算得到，但考慮到光源發(fā)光二極管的個體差別，一般根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量來確定,。為了增大檢測靈敏度,，要求B盡可能小，可選λ′=650 nm,，此時E′1,、E′2的差值最大。
2 樣機(jī)的研制
脈搏式SO2檢測儀原理結(jié)構(gòu)圖和軟件流程如圖1,、2所示,。整機(jī)由：單片機(jī)、光源驅(qū)動,、指套式光電傳感器,、放大器、高速A/D轉(zhuǎn)換和顯示器六大部分組成,。80C552具有豐富的計(jì)數(shù)器和I/O口資源且功耗低,，所以單片機(jī)選用80C522，A/D轉(zhuǎn)換選用AD7870以滿足速度和精度上的要求,，放大器選用LF353,，為了方便測量，一般把人的手指作為SO2測量的部位,，所以選用指套式光電傳感器,。
本儀器采用脈沖式光源，80C552周期性地分時送出兩路電脈沖信號,，經(jīng)光源驅(qū)動電路分別送到指套式光電傳感器的λ,、λ′發(fā)光二極管，使其分時發(fā)射周期性脈沖光束,。測量時,，將人體中指插入指套，當(dāng)手指動脈搏動時,，透過手指傳到λ,、λ′接收二極管的光強(qiáng)也隨之變化，并被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電脈沖,，經(jīng)LF353放大,，送AD7870采樣，80C552根據(jù)所采數(shù)據(jù),，計(jì)算出Ω,，由(9)式可得SO2，送顯示器顯示,。
A,、B值采用INDEX SPO2定標(biāo)儀測定。定標(biāo)時,，從指套式傳感器送入標(biāo)準(zhǔn)血氧飽和度信號,，單片機(jī)測得相應(yīng)Ω值，再經(jīng)線性回歸得到A,、B值,，代入(9)式得：
SO2=118.3346658-37.83509Ω (10)
由(10)式即可求SO2。
該儀器對λ,、λ′的接收,、放大和A/D采集均用同一通道，克服了多通道傳輸中由于通道特性不一致造成的誤差,，提高了測量精度,。由于λ、λ′脈沖信號是分時傳送,，所以不會造成相互影響和干擾,，信號以脈沖形式發(fā)送還可降低λ、λ′發(fā)光二極管的功耗,，延長其使用壽命,。
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脈搏式血氧飽和度儀測量速度快、顯示結(jié)果直觀,、體積小,、功耗低、使用方便,，能連續(xù)測量血氧飽和度和心率值,。該儀器現(xiàn)在準(zhǔn)備臨床上
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