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指夹式血氧仪的工作原理

时间:2020-11-21 / 作者:胖头鱼 / 分类:电子电器,预发布 / 浏览次数:12次 / 0个评论 发表评论

经常在医院看到医生或护士拿着一个拇指大小的小盒子夹在病人指头肚上,几秒钟后,就可以看到小盒子的屏幕上跳出心率、SpO2(血氧饱合度)之类的数据。如果指标正常,医生就会煞有介事地说:没事;反之,则会表情凝重起来,搞不好还会让病人挂水、吸氧……
这个看似不起眼的小盒子叫做“指夹式血氧仪”,主要功能是进行血氧饱合度测试,稍带还能够测试心率、脉博强度等数据。

用指夹式血氧仪进行血氧饱合度测试

什么是血氧饱合度


所谓血氧饱合度,是指血液(通常是指动脉血)中携氧血红蛋白的数量与总血红蛋白的比率。举个例子,如果每升血液中含有血红蛋白160克,那么,在动脉血中,就至少应该有95%(152克)的血红蛋白处于携氧状态,否则,就表示血红蛋白与氧气结合的效果不够好,就要考虑是否存在呼吸或血液循环等方面的问题。
在临床中,可以采集患者的血液并对携氧血红蛋白与总血红蛋白进行计量,并对二者比例进行计算,以获得血氧饱合度数据,这个方法最大的优点是数据精确,缺点是实施困难、有创伤,且无法做到实时测量。

用指夹式血氧仪

指夹式血氧仪的工作原理


为了能够实时、快捷、无创地进行血氧饱合度测试,科研人员发明了指夹式血氧仪这种小巧的仪器。指夹式血氧仪其貌不扬,难免会让人怀疑其准确性,但从医务工作者严肃的表情来看,貌似又是值得信赖的。
指夹式血氧仪的工作原理并不复杂。当我们将手指放入并按下开关时,设备会发送两束红外光,其中一束与携氧血红蛋白的波长(可以粗略地理解为光线的颜色)相近,另一束与未携氧血红蛋白的波长相近。这两束红外光穿过指头并到达接收器后,接受器会将光谱数据送往芯片,由芯片根据脉博状态及光谱特征进行统计分析,测算出其中携氧血红蛋白和未携氧血红蛋白的数量,然后计算出血氧饱合度。

用指夹式血氧仪

指夹式血氧仪的准确性


指夹式血氧仪的工作原理看似简单,但其中却存在诸多不确定因素。例如,血管的光特性并不代表红细胞的光特性,更不代表血红蛋白的光特性;每个人的肤色、肤质存在差异,不可一概而论;手指末稍的血管分布存在个体差异,很难区别微动脉、微静脉和毛细血管;就算一切都很准确,测试结果也只是一个相对数据,并不是准确结果……
但其实也不必过于担心。首先,医院的广泛采用表明其可靠性。其次,据我了解,这种仪器的测试结果虽然是相对值,但人体静脉血的血氧饱合度及光特性相对稳定,手指处的静脉血量也相对固定,皮肤、骨骼、指甲特性虽然存在个体差异,但这种设备测试的本身就是一个相对值……综合来看,经过精确的计算及合理的拟合后,在理论上确实可以得到一个参考价值比较高的动脉血血氧饱含度数据。

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