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改善生命,擁抱健康,西人馬研發(fā)血氧光學(xué)傳感器

2020-06-04
來源:粵訊

    

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    血氧水平,是一個人身體素質(zhì)的反映。血氧飽和度是反映血液循環(huán)系統(tǒng)以及呼吸循環(huán)系統(tǒng)的重要參數(shù),是判斷人體是否健康或者周圍環(huán)境是否缺氧的重要指標(biāo)。血氧飽和度要在95%以上才是人體的正常水平。當(dāng)血液中血氧的濃度處于較低水平時,會影響心臟和大腦等器官的正常工作。很多臨床疾病會造成氧供給的缺乏,這將直接影響細(xì)胞的正常新陳代謝,嚴(yán)重的還會威脅人的生命,所以血氧飽和度實時監(jiān)測在臨床救護(hù)中非常重要。

    血氧飽和度檢測分類及原理

    血氧飽和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),再利用血氣分析儀進(jìn)行電化學(xué)分析,在數(shù)分鐘內(nèi)測得動脈氧分壓(Pa02),并計算出動脈血氧飽和度(Sa02)。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)點是測量結(jié)果精確可靠,缺點是比較麻煩,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)法缺點的新型光學(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,其原理是監(jiān)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Sp02。

    無損傷的血氧飽和度儀主要由一個微處理器存儲器(EPROM與RAM)、兩個控制LED的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、對光電二極管接收的信號進(jìn)行濾波與放大的傳感器、以及將接收信號數(shù)字化以提供給微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器所組成。

    

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    ▲血氧飽和儀原理圖

    該方法的優(yōu)點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。缺點是測量精度比電化學(xué)法低,在血氧值較低時產(chǎn)生的誤差較大。利用光學(xué)法原理先后出現(xiàn)了耳式血氧計、多波長血氧計及新近問世的脈搏式血氧計,最新的脈搏式血氧計的測量誤差已經(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。

    無損傷血氧飽和度監(jiān)測用光電傳感器

    傳感器是能感受血液中氧分壓并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的關(guān)鍵部件,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。不論外形如何,血氧傳感器的原理構(gòu)成是一樣的,他們均由發(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。血氧計運行時,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)弱比值可分別計算出全血吸收率a660和a940,然后結(jié)合實驗標(biāo)定的系數(shù)A和B,代入專門的公式中就可以算出血氧飽和度的數(shù)值了。

   

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    ▲手指式血氧儀

    西人馬血氧光學(xué)傳感器

    西人馬公司研發(fā)的SpO2血氧光學(xué)傳感器是利用新型光學(xué)測量方法提供血氧飽和度測量的傳感器,可以進(jìn)行高精度的血氧水平檢測,具有可容納多個波長選項的最佳靈活性。KGXV01系列傳感器專門為醫(yī)療應(yīng)用開發(fā)設(shè)計,具有峰值波長選擇的關(guān)鍵要求。排放源材料為GaAIAs與GaAIP結(jié)合使用,并帶有透明環(huán)氧樹脂鏡片。由于西人馬公司具有提供組件和完整傳感器封裝的能力,因此這款傳感器具有高精度、耐用以及高性能的產(chǎn)品特性。

    

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    ▲西人馬KGXV01系列傳感器相關(guān)參數(shù)

    西人馬健康醫(yī)療事業(yè)部專注于健康與醫(yī)療高科技產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。未來,西人馬將致力于利用現(xiàn)代先進(jìn)的材料學(xué)、傳感技術(shù)、分子生物學(xué)和人工智能技術(shù)研制新型的治療、手術(shù)輔助、檢測和術(shù)后檢測類的產(chǎn)品,同時進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,將傳感器檢測技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)相結(jié)合,深入挖掘各種健康數(shù)據(jù)背后的意義,力爭用顛覆性科技解決人類健康方面的痛點、改善人類健康狀況。

    

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