손가락 끝 맥박 산소 측정기는 1940년대 Millikan이 발명하여 코로나19의 심각성을 나타내는 중요한 지표인 동맥혈의 산소 농도를 모니터링합니다.용커 이제 손가락 끝 맥박 산소 측정기가 어떻게 작동하는지 설명합니까?
생체조직의 분광흡수특성 : 생체조직에 빛을 조사할 때 생체조직이 빛에 미치는 영향을 흡수, 산란, 반사, 형광의 4가지로 구분할 수 있다. 산란을 제외하면 빛이 생체조직을 통과하여 이동하는 거리 조직은 주로 흡수에 의해 지배됩니다. 빛이 일부 투명한 물질(고체, 액체, 기체)을 투과할 때 일부 특정 주파수 성분의 목표 흡수로 인해 빛의 강도가 크게 감소합니다. 이는 물질에 의한 빛의 흡수 현상입니다. 물질이 흡수하는 빛의 양을 흡광도라고도 하는 광학 밀도라고 합니다.
빛 전파의 전체 과정에서 물질에 의한 빛 흡수의 개략도, 물질에 흡수된 빛 에너지의 양은 세 가지 요소, 즉 빛의 강도, 빛의 경로 거리 및 빛을 흡수하는 입자의 수에 비례합니다. 빛의 경로의 단면. 균질한 재료를 전제로 단면의 광로 수 광흡수 입자는 단위 부피당 광흡수 입자, 즉 재료 흡입 광입자 농도로 간주될 수 있으며 램버트 맥주의 법칙을 얻을 수 있습니다. 재료 농도로 해석할 수 있으며 광학 밀도의 단위 부피당 광로 길이, 물질 흡입광의 성질에 반응하는 물질 흡입광 능력. 즉, 동일한 물질의 흡수 스펙트럼 곡선의 모양은 동일하며, 물질 흡입광의 절대 위치는 동일합니다. 흡수 피크는 농도의 차이로 인해 변경되지만 상대 위치는 변경되지 않습니다. 흡수 과정에서는 물질의 흡수가 모두 같은 단면의 부피에서 이루어지며, 흡수하는 물질은 서로 무관하고, 형광성 화합물도 존재하지 않으며, 이로 인해 매질의 성질이 변하는 현상이 없습니다. 빛 방사선. 따라서 N 흡수 성분을 포함하는 용액의 경우 광학 밀도가 추가됩니다. 광학 밀도의 가산성은 혼합물 내 흡수성 성분의 정량적 측정을 위한 이론적 기초를 제공합니다.
생물학적 조직 광학에서 600~1300nm의 스펙트럼 영역은 일반적으로 "생물학적 분광학의 창"으로 불리며, 이 대역의 빛은 알려지거나 알려지지 않은 많은 스펙트럼 치료 및 스펙트럼 진단에 특별한 의미를 갖습니다. 적외선 영역에서 물은 생물학적 조직에서 지배적인 광 흡수 물질이 되므로 시스템에서 채택한 파장은 표적 물질의 광 흡수 정보를 더 잘 얻기 위해 물의 흡수 피크를 피해야 합니다. 따라서 600-950nm의 근적외선 스펙트럼 범위 내에서 광 흡수 능력을 가진 인간 손가락 끝 조직의 주요 구성 요소에는 혈액 내 수분, O2Hb(산소화 헤모글로빈), RHb(감소 헤모글로빈) 및 말초 피부 멜라닌 및 기타 조직이 포함됩니다.
따라서 방출 스펙트럼의 데이터를 분석하면 조직 내 측정 대상 성분의 농도에 대한 효과적인 정보를 얻을 수 있습니다. 따라서 O2Hb 및 RHb 농도가 있으면 산소 포화도를 알 수 있습니다.산소 포화도 SpO2총 결합 헤모글로빈(Hb)에 대한 혈액 내 산소 결합 산소화 헤모글로빈(HbO2) 부피의 백분율, 혈중 산소 펄스 농도인데 왜 맥박산소측정기라고 불리는 걸까요? 여기에 새로운 개념이 있습니다: 혈류량 맥파. 각 심장 주기 동안 심장의 수축으로 인해 대동맥 근위부의 혈관에서 혈압이 상승하여 혈관벽이 확장됩니다. 반대로 심장이 확장되면 대동맥 근위부 혈관의 혈압이 떨어지게 되고, 이로 인해 혈관벽이 수축하게 됩니다. 심장 주기가 지속적으로 반복되면 대동맥 근위 혈관의 일정한 혈압 변화가 이와 연결된 하류 혈관은 물론 전체 동맥계에도 전달되어 대동맥의 지속적인 팽창과 수축이 형성됩니다. 전체 동맥 혈관벽. 즉, 심장의 주기적인 박동은 대동맥에 맥파를 생성하여 동맥계 전체의 혈관벽을 따라 앞으로 파동을 일으킵니다. 심장이 확장하고 수축할 때마다 동맥계의 압력 변화로 인해 주기적인 맥파가 생성됩니다. 이것이 우리가 맥파라고 부르는 것입니다. 맥파는 심장, 혈압, 혈류와 같은 많은 생리학적 정보를 반영할 수 있으며 이는 인체의 특정 물리적 매개변수를 비침습적으로 감지하는 데 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.
의학에서 맥파는 일반적으로 압력맥파와 체적맥파 두 가지로 나누어진다. 압력맥파는 주로 혈압전달을 나타내고, 체적맥파는 혈류의 주기적인 변화를 나타낸다. 체적맥파는 압력맥파에 비해 사람의 혈관, 혈류 등 더 중요한 심혈관 정보를 담고 있습니다. 일반적인 혈류량 맥파의 비침습적 검출은 광전 체적 맥파 추적을 통해 달성할 수 있습니다. 특정 파장의 빛을 사용하여 신체의 측정 부위를 조명하고, 그 광선이 반사 또는 전송된 후 광전 센서에 도달합니다. 수신된 빔은 체적 맥파의 효과적인 특성 정보를 전달합니다. 심장의 팽창과 수축에 따라 혈액량이 주기적으로 변하기 때문에 심장 확장기, 혈액량이 가장 작을 때 혈액량이 빛을 흡수하고 센서가 최대 광 강도를 감지합니다. 심장이 수축하면 용적은 최대가 되고 센서에서 감지하는 빛의 강도는 최소가 됩니다. 혈류량 맥파를 직접 측정 데이터로 사용하여 손가락 끝을 비침습적으로 검출하는 경우 스펙트럼 측정 위치 선택은 다음 원칙을 따라야 합니다.
1. 혈관의 정맥이 더욱 풍부해지고, 스펙트럼의 전체 물질정보에서 헤모글로빈, ICG 등 유효정보의 비율이 향상되어야 한다.
2. 체적 맥파 신호를 효과적으로 수집하기 위해 혈류량 변화의 명백한 특성을 가지고 있습니다.
3. 반복성과 안정성이 좋은 인간 스펙트럼을 얻기 위해 조직 특성은 개인차에 의해 영향을 덜 받습니다.
4. 스트레스 감정으로 인한 빠른 심박수 및 측정 위치 이동과 같은 간섭 요인을 피하기 위해 스펙트럼 감지를 쉽게 수행하고 피험자가 쉽게 받아들일 수 있습니다.
인간 손바닥의 혈관 분포 개략도 팔의 위치는 맥파를 거의 감지할 수 없으므로 혈류량 맥파를 감지하는 데 적합하지 않습니다. 손목이 요골 동맥 근처에 있고 압력 맥파 신호가 강하고 피부가 기계적 진동을 생성하기 쉽고 체적 맥파 외에 감지 신호로 이어질 수 있으며 피부 반사 펄스 정보도 전달하므로 정확하게 파악하기가 어렵습니다. 혈액량 변화의 특성을 특성화하고 측정 위치에 적합하지 않습니다. 손바닥은 일반적인 임상 채혈 부위 중 하나이지만 뼈는 손가락보다 두껍고 확산 반사에 의해 수집된 손바닥 부피의 맥파 진폭은 더 낮습니다. 그림 2-5는 손바닥의 혈관 분포를 보여줍니다. 그림을 보면 손가락 앞부분에는 모세혈관이 풍부하여 인체의 헤모글로빈 함량을 효과적으로 반영할 수 있음을 알 수 있습니다. 더욱이, 이 위치는 혈류량 변화의 명백한 특성을 갖고 있으며, 체적 맥파의 이상적인 측정 위치입니다. 손가락의 근육과 뼈 조직은 상대적으로 얇기 때문에 배경 간섭 정보의 영향이 상대적으로 적습니다. 또한, 손가락 끝 부분은 측정이 용이하고 피험자에게 심리적 부담이 없으므로 안정적으로 높은 신호 대 잡음비 스펙트럼 신호를 얻는 데 도움이 됩니다. 인간의 손가락은 뼈, 손톱, 피부, 조직, 정맥혈 및 동맥혈로 구성됩니다. 빛과의 상호작용 과정에서 심장박동에 따라 손가락 말초동맥의 혈액량이 변화하여 광로 측정이 변화됩니다. 다른 구성 요소는 빛의 전체 과정에서 일정합니다.
특정 파장의 빛이 손가락 끝 표피에 적용되면 손가락은 정적 물질(광 경로가 일정함)과 동적 물질(광 경로가 크기에 따라 변경됨)의 두 부분으로 구성된 혼합물로 간주될 수 있습니다. 재료). 빛이 손가락 끝 조직에 흡수되면 투과된 빛이 광검출기에 의해 수신됩니다. 센서에 의해 수집된 투과광의 강도는 손가락의 다양한 조직 구성 요소의 흡수성으로 인해 분명히 약화됩니다. 이러한 특성에 따라 손가락 광 흡수의 등가 모델이 확립됩니다.
적합한 사람:
손가락 끝 맥박 산소 측정기어린이, 성인, 노인, 관상 동맥 심장 질환, 고혈압, 고지혈증, 뇌혈전증 및 기타 혈관 질환 환자와 천식, 기관지염, 만성 기관지염, 폐 심장 질환 및 기타 호흡기 질환 환자를 포함한 모든 연령층의 사람들에게 적합합니다.
게시 시간: 2022년 6월 17일
