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血氧無損光譜檢測

發布時間:2020-01-20 08:23:06

血紅蛋白含量(Hemoglobin, Hb)是臨床上判斷攜氧能力和貧血的重要指標。根據血紅蛋白的含量能夠篩查貧血患者,不僅如此,血紅蛋白水平的監測能夠了解患者的失血情況,指導臨床輸血管理。

光譜檢測方法以其方便、無痛無創以及原理上高速、高精度、信息多維化等優點成為有應用前景的方法。在近紅外光譜血液成分無創測量中,目前隻有血氧的監測在臨床上得到普遍應用。對血氧的監測在手術麻醉、醫療監護和運動、睡眠過程的研究中具有非常重要的作用。國內外學者對血氧檢測進行了大量的研究,並有多種商業化的血氧監測產品。血氧飽和度光譜測量中,通常選取特定的兩個波長進行計算,得到血氧飽和度係數這個中間值,通過經驗公式或擬合方法,計算出血氧飽和度的值。

圖1 血紅蛋白與水的吸收係數

   在300~1500nm可見-近紅外波段中,還原血紅蛋白(Hb)、氧合血紅蛋白(HbO2)和水(H2O)的吸收係數曲線如圖1所示,利用Hb和HbO2吸收係數的差別,由朗伯比爾定律進行血氧飽和度的測量。通常選取指端、耳垂等部位進行血氧測量。

血氧光譜測量采取在體指端透射測量。采集裝置由光源、光纖、光譜儀、電腦四個部分構成,如圖2 所示。光源采用鹵素燈,光纖為定製光纖束,其出射端成“一”字排列與光譜儀入射狹縫匹配;光譜儀采用荷蘭Avantes公司AvaSpec-HS1024x58TEC-USB2和AvaSpec-NIR256-1.7TEC,內置製冷型背照式CCD探測器陣列和製冷型InGaAs探測器陣列,其波長範圍分別為200~1160nm和1050-1700nm;光譜儀與計算機之間通過USB線連接。

圖2 血氧濃度測試裝置圖


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