Oximeter ya ncha ya kidole ilibuniwa na Millikan katika miaka ya 1940 ili kufuatilia mkusanyiko wa oksijeni katika damu ya ateri, kiashirio muhimu cha ukali wa COVID-19.Yonker sasa inaelezea jinsi oximeter ya ncha ya vidole inavyofanya kazi?
Sifa za ufyonzaji wa Spectra za tishu za kibayolojia: Nuru inapoangaziwa kwenye tishu za kibayolojia, athari ya tishu za kibaiolojia kwenye mwanga inaweza kugawanywa katika makundi manne, ikiwa ni pamoja na kunyonya, kutawanya, kuakisi na fluorescence. Ikiwa kutawanya hakujumuishwa, umbali ambao mwanga husafiri kupitia kibaiolojia. tishu hutawaliwa zaidi na kunyonya. Nuru inapopenya baadhi ya vitu vyenye uwazi (imara, kioevu au gesi), ukubwa wa mwanga hupungua kwa kiasi kikubwa kutokana na ufyonzwaji unaolengwa wa baadhi ya vipengele mahususi vya masafa, ambayo ni hali ya ufyonzaji wa mwanga na dutu. Kiasi gani cha mwanga ambacho dutu huchukua inaitwa msongamano wake wa macho, pia unajulikana kama kunyonya.
Mchoro wa mpangilio wa ufyonzwaji wa mwanga kwa mada katika mchakato mzima wa uenezi wa mwanga, kiasi cha nishati ya mwanga kufyonzwa na maada ni sawia na mambo matatu, ambayo ni nguvu ya mwanga, umbali wa njia ya mwanga na idadi ya chembe za kunyonya mwanga. sehemu ya msalaba wa njia ya mwanga. Kwa msingi wa nyenzo zenye usawa, chembe za njia ya mwanga zinazofyonza mwanga kwenye sehemu ya msalaba zinaweza kuzingatiwa kama chembe zinazochukua mwanga kwa kila ujazo wa kitengo, ambayo ni mkusanyiko wa chembe nyepesi ya kufyonza, inaweza kupata sheria ya bia ya lambert: inaweza kufasiriwa kama mkusanyiko wa nyenzo na urefu wa njia ya macho kwa kila kitengo cha ujazo wa msongamano wa macho, uwezo wa kufyonza nyenzo kujibu asili ya taa ya kufyonza nyenzo. Kwa maneno mengine, umbo la curve ya wigo wa kunyonya ya dutu hiyo hiyo ni sawa, na nafasi kamili ya kilele cha kunyonya kitabadilika tu kwa sababu ya mkusanyiko tofauti, lakini msimamo wa jamaa utabaki bila kubadilika. Katika mchakato wa kunyonya, kunyonya kwa vitu vyote hufanyika kwa kiasi cha sehemu moja, na vitu vya kunyonya havihusiani na kila mmoja, na hakuna misombo ya fluorescent iliyopo, na hakuna jambo la kubadilisha tabia ya kati kutokana na mionzi ya mwanga. Kwa hiyo, kwa ajili ya ufumbuzi na vipengele vya kunyonya N, wiani wa macho ni nyongeza. Kuongezewa kwa wiani wa macho hutoa msingi wa kinadharia wa kipimo cha kiasi cha vipengele vya kunyonya katika mchanganyiko.
Katika optics ya tishu ya kibaolojia, eneo la spectral la 600 ~ 1300nm kawaida huitwa "dirisha la spectroscopy ya kibiolojia", na mwanga katika bendi hii ina umuhimu maalum kwa tiba nyingi zinazojulikana na zisizojulikana na uchunguzi wa spectral. Katika eneo la infrared, maji huwa dutu kuu ya kunyonya mwanga katika tishu za kibaolojia, kwa hivyo urefu wa mawimbi unaopitishwa na mfumo lazima uepuke kilele cha unyonyaji wa maji ili kupata habari bora ya ufyonzaji mwanga wa dutu inayolengwa. Kwa hivyo, ndani ya wigo wa karibu wa infrared wa 600-950nm, sehemu kuu za tishu za ncha ya vidole vya binadamu na uwezo wa kunyonya mwanga ni pamoja na maji katika damu, O2Hb(hemoglobini iliyo na oksijeni), RHb(hemoglobini iliyopunguzwa) na melanini ya ngozi ya pembeni na tishu zingine.
Kwa hiyo, tunaweza kupata taarifa bora ya mkusanyiko wa sehemu ya kupimwa kwenye tishu kwa kuchambua data ya wigo wa utoaji. Kwa hivyo tunapokuwa na viwango vya O2Hb na RHb, tunajua mjazo wa oksijeni.Kueneza oksijeni SpO2ni asilimia ya kiasi cha himoglobini yenye oksijeni iliyo na oksijeni (HbO2) katika damu kama asilimia ya jumla ya himoglobini inayofunga (Hb), mkusanyiko wa mapigo ya oksijeni ya damu kwa hivyo kwa nini inaitwa oksimita ya mapigo? Hapa kuna dhana mpya: mtiririko wa damu wimbi la mapigo ya kiasi. Wakati wa kila mzunguko wa moyo, mkazo wa moyo husababisha shinikizo la damu kupanda katika mishipa ya damu ya mzizi wa aorta, ambayo hupanua ukuta wa mishipa ya damu. Kinyume chake, diastoli ya moyo husababisha shinikizo la damu kuanguka katika mishipa ya damu ya aorta, ambayo husababisha ukuta wa mishipa ya damu. Kwa kurudia mara kwa mara kwa mzunguko wa moyo, mabadiliko ya mara kwa mara ya shinikizo la damu katika mishipa ya damu ya mzizi wa aorta itapitishwa kwa mishipa ya chini ya mkondo iliyounganishwa nayo na hata kwa mfumo wote wa ateri, na hivyo kutengeneza upanuzi unaoendelea na kupungua kwa mishipa ya damu. ukuta mzima wa mishipa ya damu. Hiyo ni, mpigo wa mara kwa mara wa moyo huunda mawimbi ya moyo katika aota ambayo hutiririka mbele kwenye kuta za mishipa ya damu katika mfumo wa ateri. Kila wakati moyo unapopanuka na kusinyaa, mabadiliko ya shinikizo katika mfumo wa ateri hutoa wimbi la mapigo ya mara kwa mara. Hili ndilo tunaloita wimbi la mapigo. Wimbi la kunde linaweza kuonyesha taarifa nyingi za kisaikolojia kama vile moyo, shinikizo la damu na mtiririko wa damu, ambayo inaweza kutoa taarifa muhimu kwa ugunduzi usiovamizi wa vigezo maalum vya kimwili vya mwili wa binadamu.
Katika dawa, wimbi la mapigo kawaida hugawanywa katika wimbi la shinikizo la shinikizo na wimbi la mapigo ya kiasi cha aina mbili. Wimbi la mapigo ya shinikizo huwakilisha hasa maambukizi ya shinikizo la damu, wakati wimbi la mapigo ya sauti huwakilisha mabadiliko ya mara kwa mara katika mtiririko wa damu. Ikilinganishwa na wimbi la mapigo ya shinikizo, wimbi la mapigo ya volumetric lina taarifa muhimu zaidi za moyo na mishipa kama vile mishipa ya damu ya binadamu na mtiririko wa damu. Ugunduzi usiovamizi wa wimbi la mapigo ya kiasi cha mtiririko wa damu unaweza kupatikana kwa ufuatiliaji wa mawimbi ya mapigo ya picha ya ujazo wa umeme. Wimbi maalum la mwanga hutumiwa kuangazia sehemu ya kipimo cha mwili, na boriti hufikia sensor ya photoelectric baada ya kutafakari au maambukizi. Boriti iliyopokea itabeba taarifa za sifa za ufanisi za wimbi la mapigo ya volumetric. Kwa sababu kiasi cha damu hubadilika mara kwa mara na upanuzi na contraction ya moyo, wakati diastoli ya moyo, kiasi cha damu ni ndogo zaidi, ngozi ya damu ya mwanga, sensor iligundua kiwango cha juu cha mwanga; Wakati moyo unapunguza, sauti ni ya juu na kiwango cha mwanga kinachogunduliwa na sensor ni cha chini. Katika ugunduzi usiovamizi wa ncha za vidole kwa kutumia wimbi la mapigo ya kiasi cha mtiririko wa damu kama data ya kipimo cha moja kwa moja, uteuzi wa tovuti ya kipimo cha spectral unapaswa kufuata kanuni zifuatazo.
1. Mishipa ya mishipa ya damu inapaswa kuwa nyingi zaidi, na sehemu ya habari inayofaa kama vile hemoglobini na ICG katika habari kamili ya nyenzo kwenye wigo inapaswa kuboreshwa.
2. Ina sifa za wazi za mabadiliko ya kiasi cha mtiririko wa damu ili kukusanya kwa ufanisi ishara ya wimbi la mapigo ya sauti
3. Ili kupata wigo wa kibinadamu kwa kurudia vizuri na utulivu, sifa za tishu haziathiriwa na tofauti za mtu binafsi.
4. Ni rahisi kufanya utambuzi wa spectral, na ni rahisi kukubalika na mhusika, ili kuepuka vipengele vya kuingiliwa kama vile mapigo ya moyo ya haraka na mwendo wa mkao wa kipimo unaosababishwa na mhemko wa dhiki.
Mchoro wa mpangilio wa usambazaji wa mishipa ya damu kwenye kiganja cha mkono wa mwanadamu. Nafasi ya mkono haiwezi kugundua wimbi la mapigo, kwa hivyo haifai kwa kugundua mtiririko wa damu wimbi la mapigo ya kiasi; mkono ni karibu ateri radial, shinikizo mapigo wimbi ishara ni nguvu, ngozi ni rahisi kuzalisha vibration mitambo, inaweza kusababisha ishara ya kugundua pamoja na mapigo ya kiasi wimbi pia kubeba ngozi kutafakari habari mapigo, ni vigumu kwa usahihi. sifa za mabadiliko ya kiasi cha damu, haifai kwa nafasi ya kipimo; Ijapokuwa kiganja ni mojawapo ya maeneo ya kawaida ya kuchora damu, mfupa wake ni mzito kuliko kidole, na amplitude ya mawimbi ya mapigo ya kiasi cha kiganja kilichokusanywa kwa kutafakari kwa kuenea ni ya chini. Mchoro 2-5 unaonyesha usambazaji wa mishipa ya damu kwenye kiganja. Kuchunguza takwimu, inaweza kuonekana kuwa kuna mitandao mingi ya capillary katika sehemu ya mbele ya kidole, ambayo inaweza kutafakari kwa ufanisi maudhui ya hemoglobin katika mwili wa binadamu. Aidha, nafasi hii ina sifa za wazi za mabadiliko ya kiasi cha mtiririko wa damu, na ni nafasi bora ya kipimo cha wimbi la mapigo ya kiasi. Misuli na tishu za mfupa za vidole ni nyembamba, hivyo ushawishi wa habari ya kuingiliwa kwa nyuma ni ndogo. Kwa kuongeza, ncha ya kidole ni rahisi kupima, na mhusika hana mzigo wa kisaikolojia, ambayo inafaa kupata ishara ya juu ya uwiano wa ishara-kwa-kelele ya spectral. Kidole cha binadamu kina mfupa, kucha, ngozi, tishu, damu ya venous na damu ya ateri. Katika mchakato wa kuingiliana na mwanga, kiasi cha damu katika ateri ya pembeni ya kidole hubadilika na kupigwa kwa moyo, na kusababisha mabadiliko ya kipimo cha njia ya macho. Wakati vipengele vingine ni mara kwa mara katika mchakato mzima wa mwanga.
Wakati wavelength fulani ya mwanga inatumiwa kwenye epidermis ya ncha ya kidole, kidole kinaweza kuzingatiwa kama mchanganyiko, ikiwa ni pamoja na sehemu mbili: jambo la tuli (njia ya macho ni ya mara kwa mara) na jambo lenye nguvu (njia ya macho inabadilika na kiasi cha chombo. nyenzo). Nuru inapofyonzwa na tishu za ncha ya vidole, mwanga unaopitishwa hupokelewa na mpiga picha. Uzito wa mwanga unaopitishwa unaokusanywa na sensor ni wazi kuwa umepunguzwa kutokana na kunyonya kwa vipengele mbalimbali vya tishu za vidole vya binadamu. Kwa mujibu wa tabia hii, mfano sawa wa kunyonya mwanga wa kidole umeanzishwa.
Mtu anayefaa:
Oximeter ya mapigo ya kidoleyanafaa kwa ajili ya watu wa umri wote, ikiwa ni pamoja na watoto, watu wazima, wazee, wagonjwa na ugonjwa wa moyo, shinikizo la damu, hyperlipidemia, thrombosis ya ubongo na magonjwa mengine ya mishipa na wagonjwa na pumu, mkamba, mkamba sugu, ugonjwa wa mapafu ya moyo na magonjwa mengine ya kupumua.
Muda wa kutuma: Juni-17-2022
