血氧饱和度测试仪的工作原理

什么是血氧饱和度测试仪？
血氧饱和度测试仪是一种低成本的无创医疗传感器，用于连续测量血液中血红蛋白的氧饱和度（SPO2）。

它显示了血液中充满氧气的百分比。

血氧饱和度测试仪原理
血氧饱和度测试仪的原理是基于氧化血红蛋白和脱氧血红蛋白的差异吸收特性。

氧化的血红蛋白吸收更多的红外光，并允许更多的红光通过。

而脱氧血红蛋白吸收更多的红光，并允许更多的红外光通过。

仪器内部有什么？
每个血氧饱和度测试仪的传感器探头都包含两个发光二极管，一个发光二极管发出红光，另一个发光二极管发出近红外光，它还具有一个光电探测器。

光电检测器测量每个波长下的透射光强度。

并利用读数的差异来计算血氧含量。

探头放置在身体的适当部位，通常是指尖或耳垂。

监测血液中氧饱和度的方法
两种不同的方法用于通过传输介质传输光。

•透射式
在透射式中，发射器（即LED）和接收器（即光电探测器）位于手指的相对侧。

用这种方法，这个手指将被放置在LED和光电探测器之间。

放置手指时，一部分光线将被手指吸收，而一部分光线将到达光电探测器。

现在，每次心跳都会增加血流量，这将导致更多的光被手指吸收，从而使更少的光到达光电探测器。

因此，如果我们看到接收到的光信号的波形，它将由每个心跳之间的心跳和波谷（底部）之间的峰值组成。

谷值与谷值之间的差是由于心跳时的血流引起的反射值。

•反射式
在反射方式中，LED和光电探测器位于同一侧，即彼此相邻。

在反射方式中，由于手指的作用，会有一些固定的光反射回传感器。

每次心跳时，手指中的血量都会增加，这将导致更多的光反射回传感器。

因此，如果我们看到接收到的光信号的波形，它将由每个心跳处的峰值组成。

心跳之间存在固定的低值读数，该值可以视为恒定反射，从恒定反射值减去的峰值差就是由于心跳时血流引起的反射值。

在以上两种情况下，您都可以看到每次心跳都出现反射光的波谷/波峰，两个尖峰之间的持续时间可以用来测量人的心率。

因此，典型的心跳传感器模块仅由发射器LED （主要是红外）和一个光电探测器组成。

那么究竟是如何计算出氧饱和度的呢？
现在您已经了解了在测量血液中的氧气含量（SPO2）时使用传感器的不同方法，现在我们将了解其工作原理。

如前所述，该传感器由两个发射LED组成，一个约为650 nm（纳米）的红色LED和一个波长为950 nm的红外LED。

在上图中，您可以看到含氧血红蛋白对各种光波长的吸收率。

您会看到含氧血红蛋白（红线）比红光吸收更多的红外光。

同样，脱氧血红蛋白（蓝线）比红外光吸收更多的红光。

通过将吸收的红光（R）与红外（IR）光进行比较，可以轻松计算出血液中的氧气含量。

根据加氧血红蛋白或脱氧血红蛋白的量，吸收的红光与吸收的红外光（R / IR）之比将发生变化。

而且，通过查询表，可以将这个比率转换为SPO2值。

大多数制造商都有自己的查询表。

通常，R / IR比率为0.5等于大约100％SpO 2，比率为1.0到大约82％SpO 2，而比率2.0则等于0％SpO 2。

使用哪个血氧饱和度测试仪测量氧饱和度？。