反射式血氧和透射式血氧區(qū)別
隨著生活水平的提高,人們對(duì)于身體健康的重視度也愈加強(qiáng)烈,近來,各種各樣的以家庭為中心的健康監(jiān)測(cè)產(chǎn)品出現(xiàn)在人們的視野中。
血氧飽和度 (SpO2) 是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白容量的百分比,即血液中血氧的濃度,它是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。血氧飽和度是監(jiān)測(cè)組織氧合功能的一個(gè)重要指標(biāo)和生命的體征參數(shù),在臨床監(jiān)護(hù)、心血管系統(tǒng)和慢性呼吸系統(tǒng)疾病的反饋調(diào)節(jié)等各個(gè)領(lǐng)域都有著十分重要的作用,在例如慢性肺病等疾病康復(fù)和其他通用的個(gè)人健康保健評(píng)估中,占據(jù)著重要的地位。
血氧飽和度測(cè)量原理:血紅蛋白的光吸收系數(shù)會(huì)根據(jù)血紅蛋白的類型和波長(zhǎng)的不同而改變。血液中的血紅蛋白是氧傳輸?shù)綑C(jī)體組織的主要轉(zhuǎn)運(yùn)者,除了氧合血紅蛋白 (HbO2) 和還原血紅蛋白(RHb)外,血紅蛋白也會(huì)結(jié)合產(chǎn)生額外的成分,如碳氧血紅蛋白 (COHb) 和高鐵血紅蛋白 (MetHb),但這兩者的濃度通常非常低。因此,無創(chuàng)血氧測(cè)量技術(shù)中,血紅蛋白被假定為只由 RHb 和 HbO2,兩種物質(zhì)組成,血氧飽和度(SpO2)被定義為血液中的 HbO 濃度占 RHb 和 HbO2 濃度之和的百分比。
反射式PPG和透射式PPG是兩種不同的生物信號(hào)測(cè)量技術(shù),它們都是基于光學(xué)原理的。
目前無創(chuàng)脈搏血氧測(cè)量技術(shù)中,主要分為透射式雙波長(zhǎng)脈搏血氧檢測(cè)和反射式雙波長(zhǎng)脈搏血氧檢測(cè)。
透射式光路檢測(cè)是最早所采用的血氧飽和度無創(chuàng)測(cè)量方式。在透射式血氧飽和度檢測(cè)技術(shù)中,交替發(fā)光的雙波長(zhǎng)光源 (LEDs)和光電二極管(PD)被放置在人體的兩側(cè)。LEDs 和 PD 需保證處于人體兩側(cè)的垂直位置上,因此,測(cè)試位置多選擇在肢體的末端,如手指、腳指端、或耳垂。入射光透射穿過動(dòng)脈血、靜脈血、光源和光接收器間的人體組織,另一側(cè)的 PD 接收透射過人體的光信號(hào),轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了電流信號(hào),即 PPG 信號(hào)。
在反射式雙波長(zhǎng)血氧飽和度檢測(cè)技術(shù)中,光源和光敏器件被放置在人體皮膚的同側(cè),LED 光源產(chǎn)生入射光,經(jīng)過人體皮 下組織、微靜脈、微動(dòng)脈,經(jīng)過多次散射,一部分光信號(hào)重新返回到皮膚表面,光電二極管接收被人體組織反射回的光信號(hào),并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。
由于透射式光路檢測(cè)受限于測(cè)量部位只能進(jìn)行在便于入射光透射的肢體末端,如手指或耳垂,并且容易受到肢體運(yùn)動(dòng)的影響,系統(tǒng)耗能大。相比,反射式光學(xué)檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)在人體皮膚的平坦部位,如前額、手腕部、耳廓、指端等,且能耗低,更適用于家庭醫(yī)療產(chǎn)品。
總體來說,反射式PPG和透射式PPG這兩種技術(shù)都可以提供有用的生理信息,但它們的應(yīng)用場(chǎng)景和測(cè)量原理有所不同。選擇合適的PPG技術(shù)需要考慮到具體的應(yīng)用需求和測(cè)量位置等因素。