無創血氧飽和度測量匯報人：王樹偉無創血氧飽和度測量匯報人：王樹偉無創血氧飽和度測量2022/12/212了解血氧飽和度數據采集相關電路目錄無創血氧飽和度測量2022/12/172了解血氧飽和度數據采無創血氧飽和度測量2022/12/213一、了解血氧飽和度1.什么是血氧飽和度

血氧飽和度(SaO2)是血液中被氧結合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結合的血紅蛋白(Hb，hemoglobin)容量的百分比，即血液中血氧的濃度。

監測動脈血氧飽和度(SaO2)可以對肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進行估計。正常人體動脈血的血氧飽和度為98%，靜脈血為75%。無創血氧飽和度測量2022/12/173一、了解血氧飽和度1無創血氧飽和度測量2022/12/2142.哪些人需要測血氧飽和度①血管疾病的人(冠心病、高血壓、高血脂、腦血栓……)②有呼吸系統疾病的人（哮喘、氣管炎、老慢支、肺心病……）③60歲以上的老年人④某些運動、健身或者去往高寒地區⑤醫院或醫療社區等無創血氧飽和度測量2022/12/1742.哪些人需要測血氧無創血氧飽和度測量2022/12/215二、測量血氧飽和度的方法1、血氣分析儀能在幾分鐘內檢測出病人血液中的氧氣、二氧化碳等氣體的含量和血液酸堿度及相關指標的變化，還能快速反映血液中鉀、鈉、鈣的含量，為危重病人搶救中快速、準確的檢測提供了有利的保障。需要抽取動脈血液來檢測，多用在醫院里面，比如心血管外科、手術中麻醉病人檢測、ICU。無創血氧飽和度測量2022/12/175二、測量血氧飽和度的無創血氧飽和度測量2022/12/216美國NOVA系列血氣分析儀無創血氧飽和度測量2022/12/176美國NOVA系列血氣無創血氧飽和度測量2022/12/2172、脈搏無創式血氧飽和度測量

利用光學原理對動脈脈搏進行測量，血液中的血紅蛋白在隨著搏動會對其吸光量產生變化。

具體又可分為反射式和透射式。（1）透射式

需要光線透過人體組織，一側發光，一個接受光，來計算透過光強的變化，考慮其他因素情況下，這個變化主要由于脈搏波動引起。一般測量部位多位手指。無創血氧飽和度測量2022/12/1772、脈搏無創式血氧飽無創血氧飽和度測量2022/12/218（2）反射式

反射式的發光器和光敏二極管都在被檢測部位的同一面，主要接收組織中反射過來的光，檢測光強變化，從而計算血氧飽和度。透射式無創血氧飽和度測量2022/12/178（2）反射式無創血氧飽和度測量2022/12/219反射式示意圖反射式測量器實物無創血氧飽和度測量2022/12/179反射式示意圖反射式測2022/12/2110無創血氧飽和度測量三、透射式測量方法原理血氧飽和度的公式：1、公式推導：SaO2表示脈搏血氧飽和度，CHbO2和CHb分別表示血液中的氧合血紅蛋白與還原血紅蛋白的濃度2022/12/1710無創血氧飽和度測量三、透射式測量方法2022/12/2111無創血氧飽和度測量朗伯-比爾定律:朗伯定律：測定光線吸收與溶液厚度的關系比爾定理：測定的是在同上情況下與液體濃度的關系朗伯—比爾定律公式：2022/12/1711無創血氧飽和度測量朗伯-比爾定律:朗2022/12/2112無創血氧飽和度測量使用波長為λ的光照射手指,手指吸光模型如下:2022/12/1712無創血氧飽和度測量使用波長為λ的光照2022/12/2113無創血氧飽和度測量采用波長為λ1的入射光照射，動脈血搏動時產生的吸收度差值為：代入血氧飽和度計算公式可得:同樣采用另一波長λ2來照射，可得同樣公式：①②2022/12/1713無創血氧飽和度測量采用波長為λ1的入2022/12/2114無創血氧飽和度測量對于同一個被檢測者③聯立三個公式可得：其中R就是通過光電傳感器獲得信號計算出的，其他值都是固定的2022/12/1714無創血氧飽和度測量對于同一個被檢測者2022/12/2115無創血氧飽和度測量2、入射光波長選擇若選擇某波長的入光使得那么可以消去計算公式分母下的R，使得計算簡便（1）選擇920~950nm的波（2）選擇660nm的波2022/12/1715無創血氧飽和度測量2、入射光波長選擇2022/12/2116無創血氧飽和度測量四、數據采相關電路LED驅動電路采用H橋電路2022/12/1716無創血氧飽和度測量四、數據采相關電路2022/12/2117無創血氧飽和度測量采集電路選用光敏器件OPT101，該器件集成了感光部件和放大器在同一芯片，有效克服后端運算放大器空載電流輸出對光敏器件輸出電流的影響。該芯片輸出的脈搏信號為直流和交流的混合電壓信號。2022/12/1717無創血氧飽和度測量采集電路選用光敏器2022/12/2118無創血氧飽和度測量OA0作用是放大光敏二極管的光敏信號，放大的信號包含1V左右的直流成分和峰峰值為約10mV的交流成分OA1準確的將交流信號從混合信號提取出并放大。2022/12/1718無創血氧飽和度測量OA0作用是放大光2022/12/2119無創血氧飽和度測量

最后，MCU對信號進行采樣分析計算，再通過驅動顯示屏來顯示結果，或者將數據傳給上位機進行進一步的開發利用。2022/12/1719無創血氧飽和度測量最后謝謝大家!謝謝大家!無創血氧飽和度測量匯報人：王樹偉無創血氧飽和度測量匯報人：王樹偉無創血氧飽和度測量2022/12/2122了解血氧飽和度數據采集相關電路目錄無創血氧飽和度測量2022/12/172了解血氧飽和度數據采無創血氧飽和度測量2022/12/2123一、了解血氧飽和度1.什么是血氧飽和度

血氧飽和度(SaO2)是血液中被氧結合的氧合血紅蛋白(HbO2)的容量占全部可結合的血紅蛋白(Hb，hemoglobin)容量的百分比，即血液中血氧的濃度。

監測動脈血氧飽和度(SaO2)可以對肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進行估計。正常人體動脈血的血氧飽和度為98%，靜脈血為75%。無創血氧飽和度測量2022/12/173一、了解血氧飽和度1無創血氧飽和度測量2022/12/21242.哪些人需要測血氧飽和度①血管疾病的人(冠心病、高血壓、高血脂、腦血栓……)②有呼吸系統疾病的人（哮喘、氣管炎、老慢支、肺心病……）③60歲以上的老年人④某些運動、健身或者去往高寒地區⑤醫院或醫療社區等無創血氧飽和度測量2022/12/1742.哪些人需要測血氧無創血氧飽和度測量2022/12/2125二、測量血氧飽和度的方法1、血氣分析儀能在幾分鐘內檢測出病人血液中的氧氣、二氧化碳等氣體的含量和血液酸堿度及相關指標的變化，還能快速反映血液中鉀、鈉、鈣的含量，為危重病人搶救中快速、準確的檢測提供了有利的保障。需要抽取動脈血液來檢測，多用在醫院里面，比如心血管外科、手術中麻醉病人檢測、ICU。無創血氧飽和度測量2022/12/175二、測量血氧飽和度的無創血氧飽和度測量2022/12/2126美國NOVA系列血氣分析儀無創血氧飽和度測量2022/12/176美國NOVA系列血氣無創血氧飽和度測量2022/12/21272、脈搏無創式血氧飽和度測量

利用光學原理對動脈脈搏進行測量，血液中的血紅蛋白在隨著搏動會對其吸光量產生變化。

具體又可分為反射式和透射式。（1）透射式

需要光線透過人體組織，一側發光，一個接受光，來計算透過光強的變化，考慮其他因素情況下，這個變化主要由于脈搏波動引起。一般測量部位多位手指。無創血氧飽和度測量2022/12/1772、脈搏無創式血氧飽無創血氧飽和度測量2022/12/2128（2）反射式

反射式的發光器和光敏二極管都在被檢測部位的同一面，主要接收組織中反射過來的光，檢測光強變化，從而計算血氧飽和度。透射式無創血氧飽和度測量2022/12/178（2）反射式無創血氧飽和度測量2022/12/2129反射式示意圖反射式測量器實物無創血氧飽和度測量2022/12/179反射式示意圖反射式測2022/12/2130無創血氧飽和度測量三、透射式測量方法原理血氧飽和度的公式：1、公式推導：SaO2表示脈搏血氧飽和度，CHbO2和CHb分別表示血液中的氧合血紅蛋白與還原血紅蛋白的濃度2022/12/1710無創血氧飽和度測量三、透射式測量方法2022/12/2131無創血氧飽和度測量朗伯-比爾定律:朗伯定律：測定光線吸收與溶液厚度的關系比爾定理：測定的是在同上情況下與液體濃度的關系朗伯—比爾定律公式：2022/12/1711無創血氧飽和度測量朗伯-比爾定律:朗2022/12/2132無創血氧飽和度測量使用波長為λ的光照射手指,手指吸光模型如下:2022/12/1712無創血氧飽和度測量使用波長為λ的光照2022/12/2133無創血氧飽和度測量采用波長為λ1的入射光照射，動脈血搏動時產生的吸收度差值為：代入血氧飽和度計算公式可得:同樣采用另一波長λ2來照射，可得同樣公式：①②2022/12/1713無創血氧飽和度測量采用波長為λ1的入2022/12/2134無創血氧飽和度測量對于同一個被檢測者③聯立三個公式可得：其中R就是通過光電傳感器獲得信號計算出的，其他值都是固定的2022/12/1714無創血氧飽和度測量對于同一個被檢測者2022/12/2135無創血氧飽和度測量2、入射光波長選擇若選擇某波長的入光使得那么可以消去計算公式分母下的R，使得計算簡便（1）選擇920~950nm的波（2）選擇660nm的波2022/12/1715無創血氧飽和度測量2、入射光波長選擇2022/12/2136無創血氧飽和度測量四、數據采相關電路LED驅動電路采用H橋電路2022/12/1716無創血氧飽和度測量四、數據采相關電路2022/12/2137無創血氧飽和度測量采集電路選用光敏器件OPT101，該器件集成了感光部件和放大器在同一芯片，有效克服后端運算放大器空載電流輸出對光敏器件輸出電流的影響。該芯片輸出的脈搏信號為直流和交流的混合電壓信號。2022/12/1717無創血氧飽和度測量采集電路選用光敏器2022/12/2138無創血氧飽和度