
第 39卷 第 2期 激 光 与 红 外 39 2
2009年 2月 & 2009
文章编号10015078200902016904 红外技术
基于容积波分析的血氧饱和度测量系统
刘光达 郭 维 朱 平 白明明
吉林大学仪器科学与电气工程学院 吉林 长春 130 061
摘要 基于光电容积脉搏波原理 利用红光和近红外光两种波长的半导体激光光源 对人体
手指末端做透射吸收测量 在心脏的周期性收缩和舒张作用下 得到交 直流容积波信号 根据
血液中氧合血红蛋白
2
和还原血红蛋白 对这两种波长光能量的吸收差异 建立差
分方程 通过数学解析计算得到血氧饱和度数值 实现了人体血氧饱和度的无创和连续测量
关键词 血氧饱和度 容积脉搏波 半导体激光 脉率 血氧饱和度系数
中图分类号31851文献标识码
13006 1
2
1引言
人体血液中血红蛋白的主要功能是运输氧气和
二氧化碳 并且对血液的酸碱度起平衡作用 一共
存在四种血红蛋白 即氧合血红蛋白
2
还原
血红蛋白碳氧血红蛋白 和高铁血红
蛋白在心脏的收缩和舒张过程中 血液
呈脉动状地流经肺部 造成一定含量的还原血红蛋
白与肺泡中的氧气结合 生成氧合血红蛋白 这些
氧成分通过动脉系统一直到达毛细血管 然后被释
放 从而维持人体组织细胞的正常代谢
在医学科学中 描述血液中氧含量大小的物理
量是血氧饱和度
2
它是指在全部血 容量中
与还原血红蛋白结合的氧容量占全部可结合氧容量
的百分比 用数学公式表达如下
2
2
2
100 1
医学临床上 对人体血氧饱和度及其外围血液
循环状况的监测是非常重要的内容人体的外围血
液循环状况可以通过动脉脉搏波和静脉回流容积波
基金项目 吉林省科技发展计划项目 20070333资助
作者简介 刘光达 1964 男 教授 研究方向为 光电仪器设
计
收稿日期 20 080729
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