健康一體機血氧飽和度測量主要基于光學原理,特別是利用血紅蛋白對不同波長光的吸收特性。具體來說,其工作原理可以歸納為以下幾個步驟:
1. 血紅蛋白與光的吸收特性
血紅蛋白是血液中攜帶氧氣的關鍵分子,存在兩種形態:氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白。
氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白在可見光和接近紅外線的頻譜范圍內具有不同的吸收特性。氧合血紅蛋白吸收較多的紅外光而讓更多的紅光通過,而還原血紅蛋白則吸收更多的紅光而讓更多的紅外光通過。
2. 雙波長技術
健康一體機通常使用兩種波長的光來測量血氧飽和度,這兩種波長通常是紅光(波長約為660nm)和紅外光(波長約為940nm)。
發光二極管(LED)作為光源,一個發出紅光,另一個發出紅外光,這些光線被照射到被檢測部位(如手指、耳垂等)。
3. 光電轉換與信號接收
傳感器中還包括一個或多個光電二極管,用于接收經過血液反射或透射回來的光。
當光線穿過皮膚和組織,到達毛細血管時,血紅蛋白分子會吸收部分光線。由于氧合血紅蛋白和還原血紅蛋白對兩種光的吸收能力不同,因此反射或透射回來的光強度也會有所差異。
4. 信號分析與處理
光電二極管將接收到的光信號轉換為電信號,這些電信號隨后被一體機內部的微處理器進行分析。
微處理器會比較兩種波長的光被吸收的程度,并計算出一個比值(R),即兩種光吸收率的比值。這個比值與血氧飽和度(SaO2)呈負相關。
5. 血氧飽和度計算與顯示
通過預先建立的標準曲線或算法,一體機可以根據計算出的比值(R)來推算出血氧飽和度(SaO2)的具體數值。
計算出的血氧飽和度值會顯示在一體機的屏幕上,供用戶或醫護人員查看。
6. 注意事項
在進行血氧飽和度測量時,應確保傳感器與被檢測部位的皮膚貼合度良好,以避免光線泄露導致測量結果不準確。
同時,應避免強光干擾和肢體移動等可能影響測量結果的因素。
綜上所述,健康一體機血氧飽和度測量的原理是基于血紅蛋白對不同波長光的吸收特性,并通過雙波長技術、光電轉換、信號分析與處理等步驟來實現對血氧飽和度的準確測量。