無(wú)創(chuàng)傷脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展_第1頁(yè)
無(wú)創(chuàng)傷脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展_第2頁(yè)
無(wú)創(chuàng)傷脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展_第3頁(yè)
無(wú)創(chuàng)傷脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展_第4頁(yè)
全文預(yù)覽已結(jié)束

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

無(wú)創(chuàng)傷脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展

無(wú)創(chuàng)靜脈血氧測(cè)定法在我國(guó)的應(yīng)用情況無(wú)創(chuàng)傷脈血氧飽和度監(jiān)測(cè)廣泛應(yīng)用于臨床風(fēng)險(xiǎn)患者的監(jiān)督、手術(shù)中的麻醉監(jiān)測(cè)、手術(shù)后患者的恢復(fù)、呼吸睡眠的研究和社區(qū)醫(yī)療監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。具有安全可靠、連續(xù)實(shí)時(shí)、無(wú)創(chuàng)傷的特點(diǎn)。它對(duì)原理的不斷深入研究和測(cè)量方法的不斷改進(jìn)促進(jìn)了血氧飽和度儀的發(fā)展。目前,無(wú)創(chuàng)傷脈血氧測(cè)定法的研究在國(guó)內(nèi)外進(jìn)行,具有很高的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。本文就無(wú)創(chuàng)傷反射式脈搏血氧飽和度監(jiān)測(cè)的發(fā)展概況、測(cè)量原理、新技術(shù)進(jìn)展和血氧監(jiān)測(cè)的局限性以及未來(lái)的展望做簡(jiǎn)要綜述。1血氧飽和度檢測(cè)方法無(wú)創(chuàng)脈搏血氧飽和度的監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究早在20世紀(jì)初期就已經(jīng)開(kāi)始了,在1929年前,美國(guó)生理學(xué)家GlenMillian開(kāi)始研究血紅蛋白血氧反應(yīng),并用“血氧計(jì)(Oximeter)”一詞來(lái)描述血氧飽和度儀,稱之為“在需要穿透血管的情況下,連續(xù)測(cè)量人體內(nèi)動(dòng)脈血氧飽和度的一種光電測(cè)量?jī)x器”。到20世紀(jì)三、四十年代后期,各種血氧監(jiān)測(cè)的技術(shù)開(kāi)始大量涌現(xiàn),但在那時(shí),血氧飽和度儀并沒(méi)有獲得實(shí)際的應(yīng)用。在50年代Wood和Coworker描述了一種無(wú)創(chuàng)傷檢測(cè)血氧飽和度的方法,TakuoAoyagj用Wood法,先在耳垂加壓使其缺血,并測(cè)其傳導(dǎo)光線,然后去除耳垂加壓以恢復(fù)其血流,再測(cè)其傳導(dǎo)光線。此時(shí),第一個(gè)耳垂值是入射光強(qiáng)度,第二個(gè)值是透過(guò)光強(qiáng)度,計(jì)算兩者的比值就是血液的光密度,利用動(dòng)脈搏動(dòng)振幅又可測(cè)得氧飽和度。所選用的波長(zhǎng)是受干擾最小的630nm和900nm。1964年ShawR研制出一種八波長(zhǎng)自身調(diào)整血氧計(jì),成為第一種獲得臨床廣泛應(yīng)用的血氧計(jì),如HP47201A型耳血氧計(jì)。1974年世界上第一臺(tái)脈搏血氧飽和度(SpO2)儀OLV5100問(wèn)世。1982年,Nellcor研制出一種性能更好的脈搏血氧飽和度儀N-100,并形成了一種標(biāo)準(zhǔn)模式,利用發(fā)光兩極管作為光源、硅管作為光傳感器、微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理。到80年代中期,Jobsis、WyattJS及DelpyDT都在研究透射模式的腦血氧監(jiān)測(cè)裝置,并初步用于早產(chǎn)兒及新生兒的臨床監(jiān)護(hù)。進(jìn)入90年代,MoCormick利用反射光譜及獨(dú)特的深淺雙光路對(duì)比檢測(cè)的傳感器設(shè)計(jì),完成了可實(shí)用化的腦血氧飽和度測(cè)量裝置的研制,最新的有關(guān)反射型血氧飽和度計(jì)的報(bào)告是MendelsonY等人在2002年所描述的一種多波長(zhǎng)和特別的傳感器結(jié)構(gòu)的反射型血氧飽和度計(jì)??偟膩?lái)說(shuō),相對(duì)于透射型(傳輸型)血氧計(jì),在實(shí)踐中的反射型血氧計(jì)的臨床數(shù)據(jù)的報(bào)告比較少,無(wú)論從傳感器的設(shè)計(jì),軟硬件結(jié)構(gòu),還是測(cè)量方法等方面值得進(jìn)一步的探索。2監(jiān)測(cè)原理與新技術(shù)進(jìn)步2.1hbr的光催化作用目前血氧飽和度儀的測(cè)量方法主要是紅外光譜光電法,SpO2是根據(jù)血紅蛋白(Hb)具有光吸收的特性設(shè)計(jì)而成。HbO2與HbR對(duì)兩個(gè)波長(zhǎng)的光吸收特性不一樣,HbO2與HbR的分子可吸收不同波長(zhǎng)的光線:HbO2吸收紅光,波長(zhǎng)為600nm~700nm,而HbR吸收近紅外光,波長(zhǎng)為800nm~1000nm,在805nm左右為等吸收點(diǎn)。依據(jù)郎伯——比爾定律(TheLambert-BeerLaw)原理和光散射理論為基礎(chǔ),在透射光法中,如果選用兩個(gè)波長(zhǎng)的光(通常是660nm和940nm)作為探測(cè)源并分別測(cè)定兩路透射光最大強(qiáng)度Irdmax和Iirdmax以及由于脈搏搏動(dòng)而引起透射光強(qiáng)最大變化量△Irdmax和△Iirdmax,通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算可得到如下的公式:2.2新技術(shù)進(jìn)步2.2.1光反射傳感器現(xiàn)用的光反射性脈搏血氧飽和度儀的主要原理是通過(guò)傳感器局限性地從體表低密度血管分布區(qū)域記錄相對(duì)較弱的光體積描記圖(PPGs)。如果設(shè)計(jì)一種能在身體不同部位探測(cè)到足夠強(qiáng)的反射光體積描記圖,并利用特殊的運(yùn)算處理較弱的和經(jīng)常受干擾的PPGs,這樣光反射性脈搏血氧飽和度儀的本質(zhì)可得到完全改變。現(xiàn)用的光傳感器是由一個(gè)單獨(dú)的光探測(cè)器,以及檢測(cè)經(jīng)皮膚的反射光和一對(duì)紅光和紅外線的發(fā)光雙極體(LEDs)組成。此類傳感器依賴于探頭接觸的解剖組織結(jié)構(gòu)的位置,如果傳感器的位置與組織之間發(fā)生變異,就會(huì)導(dǎo)致很大的誤差。為捕捉到大部分的反向散射波,光探測(cè)器必須能探測(cè)到從中心區(qū)域發(fā)射的光,據(jù)此就設(shè)計(jì)出一種新型的光反射傳感器,包括三個(gè)LEDs和兩個(gè)連續(xù)光探測(cè)環(huán),對(duì)稱性、等距離地排列在LEDs的中心位置。這種新配置與現(xiàn)用的傳統(tǒng)光探測(cè)器相比,能更全面地探測(cè)到光體積描記圖。多個(gè)光探測(cè)器的結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜些,但可加強(qiáng)搜集遠(yuǎn)離光探測(cè)儀區(qū)域的額外反向散射波的能力。多波長(zhǎng)的新型傳感器具有獨(dú)特的幾何學(xué)結(jié)構(gòu),改進(jìn)辨別光射的能力,排除人為移動(dòng)或高敏性所致的相對(duì)較弱的光體積描記圖,由此可提高氧飽和度讀數(shù)的精確性,也是將來(lái)用于臨床監(jiān)測(cè)新生兒和胎兒SpO2的重要儀器。2.2.2噪聲基準(zhǔn)選通的dst方法原理Masimo信號(hào)萃取技術(shù)與傳統(tǒng)方法不同。今已認(rèn)識(shí)到:壓力相對(duì)較低的靜脈血對(duì)病人活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生干擾影響相當(dāng)敏感。以手指為例,血管床內(nèi)的靜脈血在病人活動(dòng)時(shí)很容易發(fā)生變化,而形成生理信息所在頻帶內(nèi)的明顯噪聲。另外,靜脈血是一種很強(qiáng)的光吸收劑,因此,當(dāng)病人活動(dòng)時(shí),靜脈血對(duì)總光強(qiáng)度可產(chǎn)生明顯噪聲源影響。如果能測(cè)定噪聲基準(zhǔn),就可以采用自調(diào)諧噪聲消除器來(lái)處理相應(yīng)于靜脈血噪聲源的影響。在生理信號(hào)中可檢測(cè)到紅光強(qiáng)度Ird與紅外線強(qiáng)度Iir,分別由有用信號(hào)部分(Srd,Sir)及無(wú)用信號(hào)部分(Nrd,Nir)組成。在氧飽和度儀中通常理解為:這兩個(gè)有用信號(hào)部分(Srd,S1r)彼此間成正比,其比值即為動(dòng)脈光強(qiáng)度比ra。因此,從紅光產(chǎn)生的生理信號(hào)中,減去紅外線產(chǎn)生的生理信號(hào)與動(dòng)脈光強(qiáng)度之比的乘積,其結(jié)果就包含僅有噪聲部分的基準(zhǔn)信號(hào),即為噪聲基準(zhǔn)信號(hào)N。氧飽和度選通轉(zhuǎn)換(DST)技術(shù),能夠?qū)⑾鄳?yīng)于動(dòng)脈氧飽和度的光強(qiáng)度比(ra)與相應(yīng)于靜脈氧飽和度估計(jì)值的光強(qiáng)度比(rv)區(qū)分開(kāi)來(lái),隨后計(jì)算出這兩個(gè)光強(qiáng)度比(ra和rv)。由光強(qiáng)度比的每一個(gè)選定值,計(jì)算出相應(yīng)的基準(zhǔn)信號(hào),再由自調(diào)諧噪聲消除器進(jìn)行處理。Masimo萃取技術(shù)的過(guò)程可歸納為:(1)對(duì)相應(yīng)于氧飽和度1%到100%的每一個(gè)光強(qiáng)度比進(jìn)行掃描;(2)通過(guò)每一個(gè)光強(qiáng)度比計(jì)算基準(zhǔn)信號(hào);(3)對(duì)每一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)測(cè)定自調(diào)諧噪聲消除器的輸出功率;(4)在DST圖上確定相應(yīng)于動(dòng)脈氧飽和度的“峰”(最大SpO2值)。MasimoSET氧飽和度儀利用Masimo萃取技術(shù),不需要先提取或決定生理信息中離散的動(dòng)脈氧飽和度數(shù)據(jù),就可以計(jì)算出動(dòng)脈氧飽和度值,并與心率的計(jì)算無(wú)關(guān)。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:數(shù)據(jù)尚未清晰時(shí)就可以啟動(dòng)。因此,即使在開(kāi)機(jī)前病人已有活動(dòng),仍然能夠監(jiān)測(cè)出動(dòng)脈氧飽和度和心率。3spo2監(jiān)測(cè)的意義目前,脈搏血氧飽和度的監(jiān)測(cè)已在手術(shù)室、監(jiān)護(hù)室、急救病房、患者的術(shù)后恢復(fù)和呼吸睡眠的研究以及社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)等方面得到廣泛的應(yīng)用。在麻醉、手術(shù)以及PACU和ICU大量臨床應(yīng)用資料表明,及時(shí)評(píng)價(jià)血氧飽和度和/或亞飽和度狀態(tài),了解機(jī)體氧合功能,盡早發(fā)現(xiàn)低氧血癥,足以提高麻醉和重危病人的安全性;盡早探知SpO2下降可有效預(yù)防或減少圍術(shù)期和急癥期的意外死亡。據(jù)統(tǒng)計(jì),單獨(dú)應(yīng)用SpO2儀可減少40%的麻醉意外,如果與CO2監(jiān)測(cè)儀并用則可減少91%的麻醉意外。在手術(shù)室,脈搏血氧飽和度儀可以進(jìn)行連續(xù)氧合估計(jì),特別在對(duì)危重病人和不易通氣的手術(shù)中,它能夠快速提供信息。SpO2作為一種無(wú)創(chuàng)、反應(yīng)快速、可靠的連續(xù)監(jiān)測(cè)指標(biāo),已得到公認(rèn),目前已推廣到小兒病人的呼吸循環(huán)功能監(jiān)測(cè),特別對(duì)新生兒、早產(chǎn)兒的高氧血或低氧血癥的辨認(rèn)尤其敏感。因此,連續(xù)監(jiān)測(cè)SpO2不僅可及時(shí)發(fā)現(xiàn)低氧血癥,正確評(píng)價(jià)新生兒的氣道處理與復(fù)蘇效果,更可以設(shè)置SpO2高限報(bào)警以提供高氧血癥預(yù)報(bào),從而可為新生兒的監(jiān)護(hù)和治療提供重要信息。在其他領(lǐng)域中,SpO2監(jiān)測(cè)也能發(fā)揮重要作用,例如在呼吸睡眠的研究中,可以通過(guò)對(duì)SpO2的監(jiān)測(cè)來(lái)判斷患者是否有睡眠呼吸暫停綜合癥或夜間低氧飽和度等情況;社區(qū)醫(yī)療的監(jiān)護(hù)過(guò)程中及時(shí)快速的對(duì)SpO2的監(jiān)測(cè),對(duì)中風(fēng)病人和心肌梗塞等患者的及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)治療都有非常重要的意義。因此,脈搏血氧飽和度的監(jiān)測(cè)技術(shù)已成為現(xiàn)代醫(yī)療必不可少的監(jiān)測(cè)手段之一。4spo2的發(fā)展趨勢(shì)自從脈搏血氧飽和度(SpO2)理論建立以來(lái),SpO2值監(jiān)測(cè)具有正確、安全、無(wú)創(chuàng)、有效、操作簡(jiǎn)單、價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn),己是手術(shù)室、監(jiān)護(hù)室的基本監(jiān)測(cè)手段之一,也用于臨床研究、評(píng)價(jià)和診斷等領(lǐng)域,為臨床醫(yī)學(xué)做出了重大貢獻(xiàn)。目前,用紅外光譜光電法在無(wú)創(chuàng)測(cè)量血氧飽和度的應(yīng)用方面已經(jīng)獲得較大的成功,脈搏血氧儀正處在大范圍普及及應(yīng)用階段。Masimo信號(hào)萃取技術(shù)等的發(fā)展,將打破技術(shù)上的局限性,使由于病人活動(dòng)、低灌注、靜脈血壓力波、外界光線干擾等所造成的低信號(hào)-噪音比環(huán)境可以減少,使SpO2讀數(shù)偏低或錯(cuò)誤報(bào)警的誤差得到減少。因此說(shuō),上述所有監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)展以及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,最終將大大提高SpO2儀的正確性、安全性和性能,同時(shí)可提供多變而有價(jià)值的臨床信息。此外,在今后醫(yī)療保健社區(qū)化的趨勢(shì)下,便攜式脈搏血氧儀在家庭保健和社區(qū)醫(yī)療監(jiān)護(hù)中都將發(fā)揮其重要作用。其中A,B是通過(guò)定標(biāo)來(lái)確定的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。在反射光法中,根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,血液在波長(zhǎng)660nm附近和900nm附近反射之比(ρ660/900)最敏感地反映出血氧飽和度的變化,臨

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論