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血氧仪电路设计2 血氧饱和度测量工作原理 MICROCHIP血氧仪方案、鱼跃医疗血氧仪方案 How pulse oximeters work explained simply脉搏手指夹式家用脉氧血氧饱和度检测医用指尖血氧仪血氧仪手指夹式血氧饱和度检测仪家用指尖氧饱夹指脉氧监测仪血氧仪手指夹式家用指尖血氧饱和度检测氧饱夹医用脉搏指脉氧医用血氧仪手指夹式血氧饱和度检测家用脉搏检测心率心跳监测 指甲油影响测量精度吗?PPG测量心率和血氧的方法 用于检测血氧饱和度、判定新冠重症与否的家用医疗监测工具——血氧仪的关注度持续提升。血氧仪和额温枪一样,未来都会成为居民健康生活必备利器,今天,我们分享一下本土健康产业领军企业芯海科技在血氧仪领域的布局,其实早在2020年新冠爆发之初,芯海科技就凭借高精度ADC和MCU产品推出了高精准高可靠性额温枪,血氧仪产品,如今,芯海科技根据用户需求,在血氧仪产品领域深度布局,推出了全系列方案。血氧仪工作原理在人体正常血液中存在四种血红蛋白:氧合血红蛋白(HbO2)、还原血红蛋白(Hb)、碳氧血红蛋白(CoHb)、高铁血红蛋白(MetHb)。其中还原血红蛋白与氧气做可逆性结合,碳氧血红蛋白、高铁血红蛋白与氧气不结合。血氧饱和度指的是血液中氧合血红蛋白容量占可结合氧气的血红蛋白容量的百分比。图1 PPG测量SpO2示意图如图1所示Hb和HbO2这 两种血红蛋白对红光和红外光的吸收特性表现不一样。通过获取红光和红外的PPG信号,根据Lambert-Beer定律,结合图2的血红蛋白含量和吸光系数以及PPG信号AC和DC成分的关系求解方程,可以得到SpO2的值。从脉搏血氧SpO2的原理可以知道,要准确计算SpO2的值,关键是获取准确的PPG信号,也就是准确的IAC和IDC。血氧探头是由两只发光管和一只电光管组成。其中一只发光管发出波长为660nm的可见红光,另外一只发光管发出波长为920nm~950nm之间的不可见红外光。按照所使用的传感器采样方式的不同,可以分为透射式和反射式两种。从脉搏血氧SpO2的原理可以知道,要准确计算SpO2的值,关键是获取准确的PPG信号,也就是准确的IAC和IDC。血氧探头是由两只发光管和一只电光管组成。其中一只发光管发出波长为660nm的可见红光,另外一只发光管发出波长为920nm~950nm (红光波长660nm,红外光波长880nm、905nm、910nm或940nm)之间的不可见红外光。按照所使用的传感器采样方式的不同,可以分为透射式和反射式两种。因为氧合血红蛋白和还原血红蛋白在可见光和接近红外线的频谱范围内具有不同的吸收特性。还原血红蛋白吸收较多的红色频率光线,吸收较少的红外频率光线;而氧合血红蛋白吸收较少的红色频率光线,吸收较多的红外频率光线。利用红光和红外交替照射手指,接收端的光电二极管会产生一个跟随脉搏变化的微弱光电流,把光电流转换、滤波、放大后得到脉搏波形,根据波峰间距得到脉搏频率,根据红光和红外的光电流比例得出血氧饱和度。国家有关部门印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》中指出,当指氧饱和度(从手指上测量的血氧饱和度)低于93%(健康者在98%左右)即为重症患者,需及时就医。因此,家中常备实时检测血氧状况的指夹式血氧仪,有助于人们科学防疫。一般血氧仪分指夹式和穿戴式,指夹式是通过指端进行测量,穿戴式则通过人体佩戴的穿戴产品如手表手环等进行测量,原理相同。 指夹式脉搏血氧仪产品应用 血氧饱和度(SpO2)是血液中的血红蛋白和氧分子结合程度的指标,可体现身体的摄氧状况,在呼吸系统疾病治疗中,常被用于判断肺部功能恢复情况。 由国家有关部门印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》中指出,当指氧饱和度(从手指上测量的血氧饱和度)低于93%(健康者在98%左右)即为重症患者,需及时就医。因此,家中常备实时检测血氧状况的指夹式血氧仪,有助于人们科学防疫。 指夹式脉搏血氧仪是一种针对血氧饱和度的无创测量仪器,其血氧测量的工作原理是采用两束不同波长的光(红光波长660nm,红外光波长880nm、905nm、910nm或940nm)照射人体指端,由光敏组件获取测量信号。通过检测还原血红蛋白和氧合血红蛋白对两种不同波长光吸收的区别,测量数据之差就是测量血氧饱和度的基本数据。目前,芯海科技旗下CS32L010、CS32F030、CSU18P88等系列产品,能够提供更高精度、更强性能、更低功耗且成熟可靠更易开发的血氧仪应用方案。 CS32L010
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