Nguyên lý đo SPO2
Thứ 4 | 24/10/2018
- Lượt xem: 8853
Nguyên lý đo SPO2
Độ bảo hòa oxy là gì?
- Hemoglobin mà không có oxy -> deoxy Hb
- Hemoglobin có oxy -> oxy Hb
Độ bão hòa oxy là tỷ lệ giữa Hb có oxy trên tổng số Hb
Ví dụ:
NGUYÊN LÝ VẬT LÝ ĐƯỢC SỬ DỤNG ĐỂ ĐO SPO2
Máy sử dụng nguyên tắc đo quang phổ để đo độ bão hòa.
Ánh sáng đèn LED sẽ được phát ra và thu lại bởi cảm biến đối diện
Ngón tay sẽ được đặt giữa nguồn sáng và cảm biến, ánh sáng phát ra sẽ xuyên qua ngón tay đi đến cảm biến.
Một phần ánh sáng sẽ được ngón tay hấp thụ, phần còn lại không hấp thụ sẽ đi đến cảm biến
Hb hấp thụ ánh sáng -> Do đó, tìm được tổng lượng ánh sáng bị hấp thụ sẽ suy ra được nồng độ Hb có trong mạch máu
Ánh sáng đèn LED sẽ được phát ra và thu lại bởi cảm biến đối diện
Ngón tay sẽ được đặt giữa nguồn sáng và cảm biến, ánh sáng phát ra sẽ xuyên qua ngón tay đi đến cảm biến.
Một phần ánh sáng sẽ được ngón tay hấp thụ, phần còn lại không hấp thụ sẽ đi đến cảm biến
Hb hấp thụ ánh sáng -> Do đó, tìm được tổng lượng ánh sáng bị hấp thụ sẽ suy ra được nồng độ Hb có trong mạch máu
ĐỊNH LUẬT BEER VỀ ĐỘ HẤP THỤ
Tổng lượng ánh sáng bị hấp thụ sẽ tỉ lệ với nồng độ chất hấp thụ ánh sáng đó
Ví dụ: mạch máu trong cả hai ngón tay đều có cùng đường kính. Nhưng một mạch máu có nồng độ Hb thấp và một mạch máu có nồng độ Hb cao -> Càng nhiều Hb thì càng nhiều ánh sáng bị hấp thụ
Ví dụ: mạch máu trong cả hai ngón tay đều có cùng đường kính. Nhưng một mạch máu có nồng độ Hb thấp và một mạch máu có nồng độ Hb cao -> Càng nhiều Hb thì càng nhiều ánh sáng bị hấp thụ
ĐỘ HẤP THỤ KHÁC NHAU Ở CÁC BƯỚC SÓNG KHÁC NHAU
Oxy Hb hấp thụ ánh sáng IR (infrared) nhiều hơn ánh sáng đỏ, và deoxy Hb hấp thụ ánh sáng đỏ nhiều hơn ánh sáng IR
Ánh sáng đỏ (bước sóng 650nm) và ánh sáng IR (bước sóng 950nm)
Máy đo SpO2 sẽ sử dụng đặc tính: độ hấp thụ OxyHb và deoxyHb của các ánh sáng có bước sóng khác nhau thì khác nhau.
Đồ thị chỉ sự hấp thụ của oxy Hb tại các bước sóng khác nhau là khác nhau
Đồ thị chỉ sự hấp thụ của deoxy Hb tại các bước sóng khác nhau là khác nhau
Tổng lượng ánh sáng hấp thụ phụ thuộc vào nhiều đặc tính và những đặc tính này được máy đo cho ra nồng độ SpO2
Tổng lượng sáng hấp thụ phụ thuộc vào các đặc tính sau:
Ánh sáng đỏ (bước sóng 650nm) và ánh sáng IR (bước sóng 950nm)
Máy đo SpO2 sẽ sử dụng đặc tính: độ hấp thụ OxyHb và deoxyHb của các ánh sáng có bước sóng khác nhau thì khác nhau.
Đồ thị chỉ sự hấp thụ của oxy Hb tại các bước sóng khác nhau là khác nhau
Đồ thị chỉ sự hấp thụ của deoxy Hb tại các bước sóng khác nhau là khác nhau
Tổng lượng ánh sáng hấp thụ phụ thuộc vào nhiều đặc tính và những đặc tính này được máy đo cho ra nồng độ SpO2
Tổng lượng sáng hấp thụ phụ thuộc vào các đặc tính sau:
- Nồng độ của chất hấp thụ ánh sáng
- Chiều dài của vật mà ánh sáng xuyên qua
- Độ hấp thụ ánh sáng đỏ và ánh sáng hồng ngoại gần của Oxy Hb và deoxy Hb là khác nhau
NGUYÊN LÝ ĐO SPO2
HƯỚNG GIẢI QUYẾT
Máy đo SpO2 sử dụng 2 ánh sáng có bước sóng 650 nm và 950 nm để phân tích Hb
oxy Hb sẽ hấp thụ ánh sáng hồng ngoại nhiều hơn ánh sáng đỏ
deoxy Hb hấp thụ ánh sáng đỏ nhiều hơn ánh sáng hồng ngoại gần
Tỉ lệ độ hấp thụ của ánh sáng đỏ và độ hấp thụ của ánh sáng hồng ngoại gần -> SpO2
oxy Hb sẽ hấp thụ ánh sáng hồng ngoại nhiều hơn ánh sáng đỏ
deoxy Hb hấp thụ ánh sáng đỏ nhiều hơn ánh sáng hồng ngoại gần
Tỉ lệ độ hấp thụ của ánh sáng đỏ và độ hấp thụ của ánh sáng hồng ngoại gần -> SpO2
MÁY ĐO SPO2 ĐO LƯỜNG MÁU CÓ NHỊP MẠCH
Da và mô xung quanh cũng hấp thụ ánh sáng à độ hấp thụ ánh sáng này có bao gồm cả độ hấp thụ của mô và da xung quanh
Ví dụ:
Mô trong ngón tay mỏng chỉ hấp thụ một ít ánh sáng
Ngón tay dày hấp thụ hầu như tất cả ánh sáng
Ví dụ:
Mô trong ngón tay mỏng chỉ hấp thụ một ít ánh sáng
Ngón tay dày hấp thụ hầu như tất cả ánh sáng
HƯỚNG GIẢI QUYẾT
máy đo SpO2 hay nói cách khác là máy đo oxy nhịp mạch
Máy SpO2 chỉ phân tích máu trong động mạch và bỏ qua những mô khác xung quanh máu
Phát hiện nhịp mạch dựa trên sự thay đổi độ hấp thụ theo thời gian
Máy cũng sẽ nhận biết được độ hấp thụ nào mà không thay đổi là những thứ không có nhịp mạch chẳng hạn như da và mô.
Tín hiệu thu được bao gồm độ hấp thụ thay đổi và độ hấp thụ không thay đổi
Máy sẽ dùng thuật toán để trừ ra tín hiệu không hấp thụ này trên tổng tín hiệu à chỉ còn lại tín hiệu hấp thụ thay đổi = máu
Thực tế, tín hiệu nhịp mạch rất nhỏ, chỉ khoảng 2% tín hiệu trên tổng số tín hiệu là có nhịp mạch. Do đó, máy sẽ dễ dàng đo sai nếu cảm biến không đặt đúng,hoặc bệnh nhân di chuyển ngón tay.
Máy SpO2 chỉ phân tích máu trong động mạch và bỏ qua những mô khác xung quanh máu
Phát hiện nhịp mạch dựa trên sự thay đổi độ hấp thụ theo thời gian
Máy cũng sẽ nhận biết được độ hấp thụ nào mà không thay đổi là những thứ không có nhịp mạch chẳng hạn như da và mô.
Tín hiệu thu được bao gồm độ hấp thụ thay đổi và độ hấp thụ không thay đổi
Máy sẽ dùng thuật toán để trừ ra tín hiệu không hấp thụ này trên tổng tín hiệu à chỉ còn lại tín hiệu hấp thụ thay đổi = máu
Thực tế, tín hiệu nhịp mạch rất nhỏ, chỉ khoảng 2% tín hiệu trên tổng số tín hiệu là có nhịp mạch. Do đó, máy sẽ dễ dàng đo sai nếu cảm biến không đặt đúng,hoặc bệnh nhân di chuyển ngón tay.
Bạn có thể tham khảo thêm về cảm biến spo2 tại link sau: https://phukienthaythe.com/cam-bien-spo2
Trong bài này ta tìm hiểu nguyên lý hoạt động của đèn đèn hồ quang ngắn xenon
