生物医学传感器与检测技术第八章血氧饱和度和心输出量的无创伤测量方法8.1血氧饱和度的无创伤测量方法8.1-1血氧饱和度的概念细胞的氧的供给是通过人的呼吸运动将空气中的氧吸人肺泡内,经过气体交换进入血液,并随动脉血向全身输送,在毛细血管处与组织进行气体再交换,氧进入机体组织为细胞所摄取。血中的氧分子绝大部分与红细胞中的血红蛋白作可逆性结合,很少一部分是溶解在血浆中的。氧与血红蛋白的结合与解离是可逆反应,即:8.1血氧饱和度的无创伤测量方法血红蛋白可以结合O2的最大量称为血液的氧容量,血红蛋白实际结合的O2量称为氧含量,氧含量占氧容量的百分比称为氧饱和度SaO2(Bloodoxygensaturation):SaO2=(氧含量/氧容量)×100%8.1血氧饱和度的无创伤测量方法8.1-2血氧饱和度测定的意义由于氧通过呼吸进入细胞进而被血红蛋白所氧合是由多个环节组成,其中任何一个环节出现问题均可导致供氧障碍。血氧饱和度,是临床医疗上重要的基础参数。例如:除了呼吸、循环系统本身的疾病之外,由于麻醉引起的机体自动调节功能受抑、手术创伤以及其他治疗、检查时的损伤等。8.1血氧饱和度的无创伤测量方法无创伤连续检测动脉血氧饱和度的方法,即脉搏血氧测量法(PulseOximetry)。与以往各种方法的最大区别就是其传感器置于体表动脉处,不需要插入血管,也不需要采血样,所以极易为临床应用场合所接受。它实现了无创伤连续监测血氧饱和度的功能,已被临床接受,成为危重病人监护,麻醉手术监测所必不可少的设备。8.1血氧饱和度的无创伤测量方法8.1-3脉搏血氧测量法基本建模原理脉搏血氧测量是基于传统光吸收测量方法和光学脉搏容积描计法,在体表浅动脉处来实现测量的。其建模方法有三方面。1.溶液对单色光吸收的基本规则-比尔定律当单色光通过溶液时,透射光的强度I符合比尔-朗伯特(Beer-Lambert)定律:I0为入射光的强度,C是溶液的浓度,D是溶液的厚度,即光程。ε是8.1血氧饱和度的无创伤测量方法浓度测量或血氧饱和度测量时,正是利用这个特性,通过测量光强从而求出浓度C。取对数的形式:A-表示吸光度(absorbance)。测量出吸光度A值,利用上式就可以很容易地算出浓度C。8.1血氧饱和度的无创伤测量方法2.血氧饱和度定义和血红蛋白光吸收特性在脉搏血氧测量法中,血氧饱和度指功能饱和度,常用SpO2表示血氧饱和度。其条件是忽略动脉血管中其它成分影响仅考虑氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb),所以血氧...