1、血氧儀的工作原理
血氧儀主要基于分光光度法原理來工作,。人體血液中的血紅蛋白(Hb)和氧合血紅蛋白(HbO₂)對不同波長的光具有不同的吸收特性,。通常,血氧儀會(huì)發(fā)射兩種特定波長的光,,即波長約為660nm的紅光和波長約為940nm的紅外光,。當(dāng)這些光線穿過人體組織(如手指、耳垂等部位)時(shí),,血紅蛋白和氧合血紅蛋白會(huì)對光線進(jìn)行吸收和散射,。
由于Hb和HbO₂對紅光和紅外光的吸收程度不同,,通過檢測透過人體組織后的光線強(qiáng)度變化,血氧儀就能計(jì)算出兩者的比例關(guān)系,,進(jìn)而得出人體的血氧飽和度(SpO₂),。簡單來說,血氧飽和度是指血液中氧合血紅蛋白占總血紅蛋白的百分比,,它是反映人體呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)功能的重要指標(biāo),。例如,當(dāng)人體呼吸系統(tǒng)出現(xiàn)問題,,導(dǎo)致氧氣攝入不足時(shí),,血液中的HbO₂含量會(huì)降低,血氧儀檢測到的血氧飽和度數(shù)值也會(huì)隨之下降,。
除了測量血氧飽和度,血氧儀還能檢測脈率,。這是因?yàn)樾呐K每跳動(dòng)一次,,會(huì)引起人體組織內(nèi)血液容積的變化,這種變化會(huì)導(dǎo)致光線吸收量的周期性改變,。血氧儀通過捕捉這種周期性的光信號(hào)變化,,就能計(jì)算出每分鐘心臟跳動(dòng)的次數(shù),即脈率,。
2,、血氧儀的組成結(jié)構(gòu)
光學(xué)系統(tǒng):這是血氧儀的核心部分之一,主要由發(fā)光二極管(LED)和光電探測器組成,。LED負(fù)責(zé)發(fā)射紅光和紅外光,,為測量提供光源。優(yōu)質(zhì)的LED需要具備發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定,、波長準(zhǔn)確的特點(diǎn),,以確保測量的準(zhǔn)確性。光電探測器則用于接收透過人體組織后的光線,,并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),。常見的光電探測器有光電二極管,它對不同波長的光具有較高的靈敏度,,能夠精準(zhǔn)地將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào),,為后續(xù)的信號(hào)處理提供基礎(chǔ)。
電路系統(tǒng):電路系統(tǒng)如同血氧儀的“神經(jīng)系統(tǒng)”,,負(fù)責(zé)處理和傳輸各種信號(hào),。它包括電源電路,為整個(gè)設(shè)備提供穩(wěn)定的電力供應(yīng),,一般采用電池供電,,方便用戶攜帶和使用,。信號(hào)放大與處理電路則對光電探測器輸出的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理,,去除噪聲干擾,,提高信號(hào)質(zhì)量,以便后續(xù)的微處理器能夠準(zhǔn)確地分析和計(jì)算,。微處理器是電路系統(tǒng)的核心,,它根據(jù)預(yù)設(shè)的算法,對處理后的信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算,,得出血氧飽和度和脈率等參數(shù),,并將這些數(shù)據(jù)傳輸給顯示電路。
顯示系統(tǒng):顯示系統(tǒng)用于將微處理器計(jì)算得出的測量結(jié)果直觀地呈現(xiàn)給用戶,。常見的顯示方式有液晶顯示屏(LCD)和有機(jī)發(fā)光二極管顯示屏(OLED),。LCD顯示屏具有功耗低、顯示清晰的特點(diǎn),,能夠清晰地顯示出血氧飽和度數(shù)值,、脈率數(shù)值以及其他相關(guān)信息,如電池電量,、測量時(shí)間等,。OLED顯示屏則具有自發(fā)光、對比度高,、視角廣等優(yōu)勢,,能夠提供更加清晰、鮮艷的顯示效果,,方便用戶在不同環(huán)境下查看測量結(jié)果,。
外殼與結(jié)構(gòu)部件:外殼不僅起到保護(hù)內(nèi)部精密部件的作用,還影響著血氧儀的使用體驗(yàn),。它通常采用符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的材料,,手感舒適,便于用戶握持和操作,。一些血氧儀的外殼還具備防滑,、防水等功能,提高了產(chǎn)品的耐用性和安全性,。此外,,外殼上還設(shè)有按鍵,用于用戶啟動(dòng)測量,、切換顯示模式等操作,,按鍵的設(shè)計(jì)需要靈敏且易于操作,方便不同年齡段的用戶使用。