无创血氧饱和度测量ppt课件
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LED驱动电路
采用H桥电路
无创血氧饱和度测量
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无创血氧饱和度测量
采集电路
选用光敏器件OPT101，该器件集成了感光部件和放大器在同一芯片，有 效克服后端运算放大器空载电流输出对光敏器件输出电流的影响。该芯片 输出的脉搏信号为直流和交流的混合电压信号。
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无创血氧饱和度测量
监测动脉血氧饱和度(SaO2)可以对肺的氧合和血红蛋白携氧 能力进行估计。正常人体动脉血的血氧饱和度为98% ，静脉血为 75%。
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无创血氧饱和度测量
2.哪些人需要测血氧饱和度
①血管疾病的人(冠心病、高血压、高血脂、脑血栓……) ②有呼吸系统疾病的人（哮喘、气管炎、老慢支、肺心病……） ③ 60岁以上的老年人 ④ 某些运动、健身或者去往高寒地区 ⑤ 医院或医疗社区等
无创血氧饱和度测量
③
其中R就是通过光电传感器获得信号计算出的，其他值都是固定的
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2、入射光波长选择
若选择某波长的入光使得
那么可以消去计算公式分母 下的R，使得计算简便
（1）选择920~950nm的波 （2）选择660nm的波
无创血氧饱和度测量
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四、数据采相关电路
7ຫໍສະໝຸດ Baidu
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无创血氧饱和度测量
透射式
（2）反射式
反射式的发光器和光敏二极管都在被检测部位的同一面，主要接收 组织中反射过来的光 ，检测光强变化，从而计算血氧饱和度。
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无创血氧饱和度测量
反射式测量器实物
反射式示意图
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三、透射式测量方法原理
1、公式推导：
4
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二、测量血氧饱和度的方法
无创血氧饱和度测量
1、血气分析仪
能在几分钟内检测出病人血液中的氧气、二氧化碳等气体的含量和血 液酸碱度及相关指标的变化，还能快速反映血液中钾、钠、钙的含量， 为危重病人抢救中快速、准确的检测提供了有利的保障。
需要抽取动脉血液来检测，多用在医院里面，比如心血管外科、手术 中麻醉病人检测、ICU。
无创血氧饱和度测量
汇报人：王树伟
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目录
了解血氧饱和度 血氧饱和度测量方法 透射式测量方法原理
数据采集相关电路
无创血氧饱和度测量
2
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无创血氧饱和度测量
一、了解血氧饱和度
1.什么是血氧饱和度
血氧饱和度(SaO2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2) 的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb，hemoglobin)容量的百 分比，即血液中血氧的浓度。
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无创血氧饱和度测量
美国NOVA系列血气分析仪
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无创血氧饱和度测量
2、脉搏无创式血氧饱和度测量
利用光学原理对动脉脉搏进行测量，血液中的血红蛋白在随着搏动 会对其吸光量产生变化。
具体又可分为反射式和透射式。
（1）透射式
需要光线透过人体组织，一侧发光，一个接受光，来计算透过光强 的变化，考虑其他因素情况下，这个变化主要由于脉搏波动引起。一般 测量部位多位手指。
血氧饱和度的公式：
无创血氧饱和度测量
SaO2表示脉搏血氧饱和度，CHbO2和CHb分别表示血液中 的氧合血红蛋白与还原血红蛋白的浓度
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朗伯-比尔定律: 朗伯定律：测定光线吸收与溶液厚度的关系
无创血氧饱和度测量
比尔定理：测定的是在同上情况下与液体浓度的关系 朗伯—比尔定律公式：
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OA0作用是放大光敏二极管的光敏信号，放大的信号包含1V左右的直流成分和峰峰值为约 10mV的交流成分 OA1准确的将交流信号从混合信号提取出并放大。
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无创血氧饱和度测量
最后，MCU对信号进行采样分析计算，再通过驱动显示屏来 显示结果，或者将数据传给上位机进行进一步的开发利用。
公司logo及名称 使用波长为λ的光照射手指,手指吸光模型如下:
无创血氧饱和度测量
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无创血氧饱和度测量
采用波长为λ1的入射光照射，动脉血搏动时产生的吸收度差值为：
代入血氧饱和度计算公式可得: 同样采用另一波长λ2来照射，可得同样公式：
① ②
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对于同一个被检测者 联立三个公式可得：
采用H桥电路
无创血氧饱和度测量
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采集电路
选用光敏器件OPT101，该器件集成了感光部件和放大器在同一芯片，有 效克服后端运算放大器空载电流输出对光敏器件输出电流的影响。该芯片 输出的脉搏信号为直流和交流的混合电压信号。
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监测动脉血氧饱和度(SaO2)可以对肺的氧合和血红蛋白携氧 能力进行估计。正常人体动脉血的血氧饱和度为98% ，静脉血为 75%。
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2.哪些人需要测血氧饱和度
①血管疾病的人(冠心病、高血压、高血脂、脑血栓……) ②有呼吸系统疾病的人（哮喘、气管炎、老慢支、肺心病……） ③ 60岁以上的老年人 ④ 某些运动、健身或者去往高寒地区 ⑤ 医院或医疗社区等
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③
其中R就是通过光电传感器获得信号计算出的，其他值都是固定的
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2、入射光波长选择
若选择某波长的入光使得
那么可以消去计算公式分母 下的R，使得计算简便
（1）选择920~950nm的波 （2）选择660nm的波
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四、数据采相关电路
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透射式
（2）反射式
反射式的发光器和光敏二极管都在被检测部位的同一面，主要接收 组织中反射过来的光 ，检测光强变化，从而计算血氧饱和度。
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三、透射式测量方法原理
1、公式推导：
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二、测量血氧饱和度的方法
无创血氧饱和度测量
1、血气分析仪
能在几分钟内检测出病人血液中的氧气、二氧化碳等气体的含量和血 液酸碱度及相关指标的变化，还能快速反映血液中钾、钠、钙的含量， 为危重病人抢救中快速、准确的检测提供了有利的保障。
需要抽取动脉血液来检测，多用在医院里面，比如心血管外科、手术 中麻醉病人检测、ICU。
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了解血氧饱和度 血氧饱和度测量方法 透射式测量方法原理
数据采集相关电路
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一、了解血氧饱和度
1.什么是血氧饱和度
血氧饱和度(SaO2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2) 的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb，hemoglobin)容量的百 分比，即血液中血氧的浓度。
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2、脉搏无创式血氧饱和度测量
利用光学原理对动脉脉搏进行测量，血液中的血红蛋白在随着搏动 会对其吸光量产生变化。
具体又可分为反射式和透射式。
（1）透射式
需要光线透过人体组织，一侧发光，一个接受光，来计算透过光强 的变化，考虑其他因素情况下，这个变化主要由于脉搏波动引起。一般 测量部位多位手指。
血氧饱和度的公式：
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SaO2表示脉搏血氧饱和度，CHbO2和CHb分别表示血液中 的氧合血红蛋白与还原血红蛋白的浓度
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朗伯-比尔定律: 朗伯定律：测定光线吸收与溶液厚度的关系
无创血氧饱和度测量
比尔定理：测定的是在同上情况下与液体浓度的关系 朗伯—比尔定律公式：
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OA0作用是放大光敏二极管的光敏信号，放大的信号包含1V左右的直流成分和峰峰值为约 10mV的交流成分 OA1准确的将交流信号从混合信号提取出并放大。
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最后，MCU对信号进行采样分析计算，再通过驱动显示屏来 显示结果，或者将数据传给上位机进行进一步的开发利用。
公司logo及名称 使用波长为λ的光照射手指,手指吸光模型如下:
无创血氧饱和度测量
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采用波长为λ1的入射光照射，动脉血搏动时产生的吸收度差值为：
代入血氧饱和度计算公式可得: 同样采用另一波长λ2来照射，可得同样公式：
① ②
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对于同一个被检测者 联立三个公式可得：