氧是維系人類生命的基礎(chǔ)，心臟的收縮和舒張使得人體的血液脈動地流過肺部，一定量的還原血紅蛋白(HbR)與肺部中攝取的氧氣結(jié)合成氧和血紅蛋白 (HbO2)，另有約2％的氧溶解在血漿里。這些血液通過動脈一直輸送到毛細(xì)血管，然后在毛細(xì)血管中將氧釋放，以維持組織細(xì)胞的新陳代謝。血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" 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title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度" title="血氧飽和度">血氧飽和度 (SO2)是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白(Hb)容量的百分比，即血液中血氧的濃度，它是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。而功能性氧飽和度為HbO2濃度與HbO2 Hb濃度之比，有別于氧合血紅蛋白所占百分?jǐn)?shù)。因此，監(jiān)測動脈血氧飽和度(SaO2)可以對肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進(jìn)行估計(jì)。

　　2.1 血氧飽和度檢測分類

　　血氧濃度的測量通常分為電化學(xué)法和光學(xué)法兩類。

　　傳統(tǒng)的電化學(xué)法血氧飽和度測量要先進(jìn)行人體采血(最常采用的是取動脈血)，再利用血?dú)夥治鰞x進(jìn)行電化學(xué)分析，在數(shù)分鐘內(nèi)測得動脈氧分壓 (PaO2)，并計(jì)算出動脈血氧飽和度(SaO2)。由于這種方法需要動脈穿刺或者插管，給病人造成痛苦，且不能連續(xù)監(jiān)測，因此當(dāng)處于危險狀況時，就不易使病人得到及時的治療。電化學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)是測量結(jié)果精確可靠，缺點(diǎn)是比較麻煩，且不能進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測，是一種有損傷的血氧測定法。

　　光學(xué)法是一種克服了電化學(xué)法的缺點(diǎn)的新型光學(xué)測量方法，它是一種連續(xù)無損傷血氧測量方法，可用于急救病房、手術(shù)室、恢復(fù)室和睡眠研究中。目前采用最多的是脈搏血氧測定法(Pulse Oximetry)，其原理是檢測血液對光吸收量的變化，測量氧合血紅蛋白(Hb02)占全部血紅蛋白(Hb)的百分比，從而直接求得SO2。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以做到對人體連續(xù)無損傷測量，且儀器使用簡單方便，所以它已得到越來越普遍的重視。缺點(diǎn)是測量精度比電化學(xué)法低，非凡是在血氧值較低時產(chǎn)生的誤差較大。先后出現(xiàn)了耳式血氧計(jì)，多波長血氧計(jì)及新近問世的脈搏式血氧計(jì)。最新的脈搏式血氧計(jì)的測量誤差已經(jīng)可以控制在1％以內(nèi)，達(dá)到臨床使用的要求。盡管它們在某些方面還不盡如人意，但其所產(chǎn)生的臨床效益已被廣泛認(rèn)同。

　　2.2 無損傷血氧飽和度檢測原理

　　臨床上多用功能氧飽和度來反映血液中氧含量的變化。無損傷血氧飽和度測量是基于動脈血液對光的吸收量隨動脈搏動而變化的原理來進(jìn)行測量的?；A(chǔ)研究表明，氧合血紅蛋白和非氧合血紅蛋白對不同波長入射光有著不同的吸收率。當(dāng)單色光垂直照射人體，動脈血液對光的吸收量將隨透光區(qū)域動脈血管搏動而變化，而皮膚、肌肉、骨骼和靜脈血等其他組織對光的吸收是恒定不變的。當(dāng)用兩種特定波長的恒定光λ1、λ2照射手指時，假如適當(dāng)選擇入射光波長 λ1(Hb02、Hb在此處具有等吸收特性，即約805nm)，運(yùn)用Lambert-Bear定律并根據(jù)氧飽和度的定義可推出動脈血氧飽和度的近似公式為：Sa02=a bQ
式中：Q為兩種波長(Hb02、Hb)的吸光度變化之比a、b為常數(shù)，與儀器傳感器結(jié)構(gòu)、測量條件有關(guān)。
注重到生物組織是一個各向異性、強(qiáng)散射、弱吸收的復(fù)雜光學(xué)介質(zhì)，因此在實(shí)際測量中無法用一個嚴(yán)格的公式來描述，所以一般是通過測量雙光束吸光度變化之比，然后通過經(jīng)驗(yàn)定標(biāo)曲線最終獲取氧飽和度。而在選擇雙光束波長時，一般選擇入射光波長為660nm和940nm。

　　2.3 無損傷血氧飽和度檢測用光電傳感器[2,3]

　　血氧傳感器是檢測血氧飽和度的重要部件，它的損壞會直接導(dǎo)致檢測不準(zhǔn)或整機(jī)癱瘓無法工作。血氧傳感器按外形主要可以分為指套型、耳垂型、包裹型和粘附型，按用途又可分為成人型和兒童型、嬰兒型幾種。不論外形和類型如何，血氧傳感器的原理構(gòu)成是一樣的，它們均由發(fā)光器件和接收器件組成。發(fā)光器件是由波長為660nm(650nm)的紅光和波長為940nm(910nm)的紅外光發(fā)射管組成。光敏接收器件大都采用接收面積大，靈敏度高，暗電流小，噪聲低的PIN型光敏二極管，由它將接收到的入射光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

　　最新開發(fā)的脈搏血氧計(jì)大多采用的是指套式傳感器探頭。使用時探頭套在指尖上。指套上壁固定了兩個并列放置的發(fā)光二極管，發(fā)光波長分別為 660nm紅光和940nm紅外光。下壁是一個光敏接收器件，它將透射過手指的紅光和紅外光轉(zhuǎn)換成電信號。血氧計(jì)運(yùn)行時，分時驅(qū)動電路讓兩個發(fā)光二極管按一定的時間間隔并以較低的占空比分別發(fā)光，根據(jù)光二極管發(fā)光強(qiáng)度與光電管接收到的透射光的強(qiáng)弱比值可分別計(jì)算出全血吸收率a660和a940，然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的系數(shù)A和B，代入前述公式中，就可以算得血氧飽和度的數(shù)值了。

　　2.4 血氧儀系統(tǒng)框圖

　　脈搏血氧儀一般由血氧飽和度檢測模塊、工控機(jī)或PC機(jī)、血氧檢測探頭(一般為指套式)等部分組成。也有些是直接研制成一體的或便攜式的。假如采用的是已經(jīng)研制好的血氧飽和度檢測模塊來搭建的系統(tǒng)，由于模塊與工控機(jī)或PC機(jī)之間的電平電壓不同，它們之間還要通過電平轉(zhuǎn)換模塊連接起來，這樣才能夠進(jìn)行正確的通訊。

　　3 脈搏血氧計(jì)的操作使用

　　是否能夠正確操作使用血氧計(jì)，關(guān)系到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。透射式脈搏血氧計(jì)多以手指、耳垂、腳趾等作為檢測部位，因?yàn)檫@些部位是光線最輕易透射過的部位。而對于采用指套式傳感探頭的脈搏血氧計(jì)，檢測前最好應(yīng)將手指非凡是指甲部位清洗干凈，否則假如臟物過多，會阻礙光線的透射，從而對測量結(jié)果造成一定的影響。測量時將中指夾在指套里，注重指甲應(yīng)正對上壁的發(fā)光管，夾好后還應(yīng)注重指套四面是否密閉嚴(yán)實(shí)，以避免環(huán)境光的干擾。指套夾好并開機(jī)后，等待測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后就可以讀出血氧飽和度了，現(xiàn)在的血氧計(jì)一般還可以讀出脈率值和脈搏波形。