最新血氧饱和度和心输出量的无创伤测量方法课件PPT.ppt

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1、血氧饱和度和心输出量的无创伤测量方法8.1血氧饱和度的无创伤测量方法8.1-1血氧饱和度的概念细胞的氧的供给是通过人的呼吸运动将空气中的氧吸人肺泡内，经过气体交换进入血液，并随动脉血向全身输送，在毛细血管处与组织进行气体再交换，氧进入机体组织为细胞所摄取。血中的氧分子绝大部分与红细胞中的血红蛋白作可逆性结合，很少一部分是溶解在血浆中的。氧与血红蛋白的结合与解离是可逆反应，即：8.1血氧饱和度的无创伤测量方法血红蛋白可以结合O2的最大量称为血液的氧容量，血红蛋白实际结合的O2量称为氧含量，氧含量占氧容量的百

2、分比称为氧饱和度SaO2(Bloodoxygensaturation)：SaO2=(氧含量/氧容量)×100%8.1血氧饱和度的无创伤测量方法浓度测量或血氧饱和度测量时，正是利用这个特性，通过测量光强从而求出浓度C。取对数的形式：A－表示吸光度(absorbance)。测量出吸光度A值，利用上式就可以很容易地算出浓度C。8.1血氧饱和度的无创伤测量方法2.血氧饱和度定义和血红蛋白光吸收特性在脉搏血氧测量法中，血氧饱和度指功能饱和度，常用SpO2表示血氧饱和度。其条件是忽略动脉血管中其它成分影响仅考虑氧合血

3、红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)，所以血氧饱和度SpO2的定义是：CHbO2表示氧合血红蛋白含量，CHb表示还原血红蛋白含量8.1血氧饱和度的无创伤测量方法两种血红蛋白的光吸收特性曲线如图所示8.1血氧饱和度的无创伤测量方法在红光谱区(600nm-700nm)，HbO2和Hb的吸收差别很大，因而血液的光吸收程度极大地依赖于血氧饱和度的大小；在近红外光谱区(800nm-1000nm)，则其吸收差别较小，在805nm左右为等吸收点。所以不同氧饱和度的血液光吸收程度主要与两种血红蛋白含量比例有关。8.1

4、血氧饱和度的无创伤测量方法3.动脉组织的模型和血氧饱和度计算公式在体浅表动脉处用光电容积描记法获取动脉脉搏波区分动脉和其他组织，实现动脉血液中测量血氧饱和度。假设组织模型由两部分组成：无血组织(皮肤，骨骼，静脉血，其它组织等)，动脉血管(由氧合血红蛋白和还原血红蛋白组成的动脉血液)。脉搏波传感器接受的信号中包含两种成分，分别以直流DC和交流AC的形式存在。用电路方法区分，获得AC动脉信号。8.1血氧饱和度的无创伤测量方法传感器光信号成分分析图8.1血氧饱和度的无创伤测量方法动脉血管光程变化等效示意8.1血

5、氧饱和度的无创伤测量方法动脉充盈引起血管厚D增加到D+D，透光量IDC则减少为IDC+AC，为了求解，采用红光(1=660nm)和近红外光(2=940nm)二个波长比例的方法，运用比尔定律分别得到：01,02和r1,r2分别是1和2，两波长下的HbO2和Hb的光吸收系数，CHbO2表示氧合血红蛋白含量，CHb表示还原血红蛋白含量。8.1血氧饱和度的无创伤测量方法取K为两波长吸光度的比值：式中A1和A2分别表示两波长1和2条件下吸光度的变化值。将双波长吸光度比率与血氧饱和度SpO2定义

6、联立求解得到：8.1血氧饱和度的无创伤测量方法在红光波长1下，r1>>01近红外光波长2下，r2≈02简化为：SpO2和双波长光吸收比K之间近似呈线性的关系。实际应用还须经实验，用最小二乘曲线拟合方法得到最后的计算公式SpO2>50%的测量情况下，经动物实验得到：8.1血氧饱和度的无创伤测量方法8.1-4脉搏血氧测试系统的设计1.系统的硬件的组成及功能8.1血氧饱和度的无创伤测量方法夹指传感器8.2心输出量的无创伤测定方法8.2-1心输出量心脏输出量是描述心脏功能的基本指标。一次心跳，一侧心室

7、射出的血液量，为每搏输出量(或搏出量)。每分钟射出的血液量，称为心输出量，即心率与搏出量的乘积。测量心输出量(包括血流速度和流量)的方法很多，如费克法、指示剂法等有创伤测定方法和阻抗式容积脉图仪、超声血流计等无创伤测定方法。8.2心输出量的无创伤测定方法8.2-2直接费克法(Fickprinciple)费克原理：在一定时间内，某物质从某器官血液中放出，放出量应等于血液进入和离开该器官前后该物质在血液中的含量之差。设t内，体积V的某物质从一器官血液中放出，进入和离开该器官前后该物质在单位体积血液中含量为Ci

8、和Co，血液流量为Q：8.2心输出量的无创伤测定方法由上式可以得出：如果能够测得某一物质V(体积)、t(时间)、某一物质在单位体积血液中的含量Ci和Co，则血液的流量(心输出量)即可以算出来。8.2心输出量的无创伤测定方法选择“肺”作为“器官”，“氧”作为“物质”。全身的血液在通过肺部时都要进行氧和二氧化碳的气体交换。把通过肺部以前的血液和通过肺部后的血液分别进行血含氧量测定。再测定呼吸耗氧量，就可以算出血液的总流量，即心输出