कोविड-19 च्या तीव्रतेचे महत्त्वपूर्ण सूचक धमनी रक्तातील ऑक्सिजनच्या एकाग्रतेवर लक्ष ठेवण्यासाठी मिलिकन यांनी 1940 मध्ये फिंगरटिप पल्स ऑक्सिमीटरचा शोध लावला होता.योन्कर आता फिंगरटिप पल्स ऑक्सिमीटर कसे कार्य करते ते स्पष्ट करते?
जैविक ऊतींचे स्पेक्ट्रल शोषण वैशिष्ट्ये: जेव्हा प्रकाश जैविक ऊतींना विकिरणित केला जातो, तेव्हा प्रकाशावरील जैविक ऊतींचा प्रभाव शोषण, विखुरणे, परावर्तन आणि प्रतिदीप्ति यासह चार श्रेणींमध्ये विभागला जाऊ शकतो. जर विखुरणे वगळले तर, प्रकाश जैवविज्ञानातून प्रवास करत असलेले अंतर. ऊतक प्रामुख्याने शोषणाद्वारे नियंत्रित केले जाते. जेव्हा प्रकाश काही पारदर्शक पदार्थांमध्ये (घन, द्रव किंवा वायू) प्रवेश करतो, तेव्हा काही विशिष्ट वारंवारता घटकांच्या लक्ष्यित शोषणामुळे प्रकाशाची तीव्रता लक्षणीयरीत्या कमी होते, जी पदार्थांद्वारे प्रकाश शोषण्याची घटना आहे. पदार्थ किती प्रकाश शोषून घेतो याला त्याची ऑप्टिकल घनता म्हणतात, ज्याला शोषक देखील म्हणतात.
प्रकाशाच्या प्रसाराच्या संपूर्ण प्रक्रियेत पदार्थाद्वारे प्रकाश शोषण्याचे योजनाबद्ध आकृती, पदार्थाद्वारे शोषलेल्या प्रकाश ऊर्जेचे प्रमाण तीन घटकांच्या प्रमाणात असते, ते म्हणजे प्रकाशाची तीव्रता, प्रकाश मार्गाचे अंतर आणि त्यावरील प्रकाश-शोषक कणांची संख्या. प्रकाश मार्गाचा क्रॉस सेक्शन. एकसंध सामग्रीच्या आधारावर, क्रॉस सेक्शनवरील प्रकाश मार्ग क्रमांक प्रकाश-शोषक कण प्रति युनिट व्हॉल्यूम प्रकाश-शोषक कण म्हणून ओळखले जाऊ शकतात, म्हणजे सामग्री सक्शन प्रकाश कण एकाग्रता, एक लॅम्बर्ट बिअरचा नियम मिळवू शकतो: सामग्री एकाग्रता म्हणून व्याख्या केली जाऊ शकते आणि ऑप्टिकल पाथ लांबी प्रति युनिट व्हॉल्यूम ऑप्टिकल घनता, मटेरियल सक्शन लाइट मटेरियल सक्शन लाइटच्या स्वरूपाला प्रतिसाद देण्याची क्षमता. दुसऱ्या शब्दांत, त्याच पदार्थाच्या शोषण स्पेक्ट्रम वक्रचा आकार सारखाच असतो आणि त्याचे परिपूर्ण स्थान शोषण शिखर केवळ भिन्न एकाग्रतेमुळे बदलेल, परंतु संबंधित स्थिती अपरिवर्तित राहील. शोषण प्रक्रियेत, सर्व पदार्थांचे शोषण एकाच विभागाच्या खंडात होते आणि शोषणारे पदार्थ एकमेकांशी संबंधित नसतात आणि कोणतेही फ्लोरोसेंट संयुगे अस्तित्वात नसतात आणि माध्यमाचे गुणधर्म बदलण्याची कोणतीही घटना नसते. प्रकाश विकिरण. म्हणून, एन शोषण घटकांसह सोल्यूशनसाठी, ऑप्टिकल घनता ॲडिटीव्ह आहे. ऑप्टिकल घनतेची जोडणी मिश्रणातील शोषक घटकांच्या परिमाणवाचक मापनासाठी सैद्धांतिक आधार प्रदान करते.
बायोलॉजिकल टिश्यू ऑप्टिक्समध्ये, 600 ~ 1300nm च्या स्पेक्ट्रल क्षेत्राला सामान्यतः "जैविक स्पेक्ट्रोस्कोपीची विंडो" म्हटले जाते आणि या बँडमधील प्रकाशाला अनेक ज्ञात आणि अज्ञात वर्णपट चिकित्सा आणि वर्णक्रमीय निदानासाठी विशेष महत्त्व आहे. इन्फ्रारेड प्रदेशात, जैविक ऊतींमध्ये पाणी हा प्रबळ प्रकाश-शोषक पदार्थ बनतो, म्हणून लक्ष्य पदार्थाची प्रकाश शोषण माहिती अधिक चांगल्या प्रकारे प्राप्त करण्यासाठी प्रणालीद्वारे अवलंबलेली तरंगलांबी पाण्याचे शोषण शिखर टाळली पाहिजे. म्हणून, 600-950nm च्या जवळच्या-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम रेंजमध्ये, प्रकाश शोषून घेण्याच्या क्षमतेसह मानवी बोटाच्या टिप टिश्यूच्या मुख्य घटकांमध्ये रक्तातील पाणी, O2Hb (ऑक्सिजनयुक्त हिमोग्लोबिन), RHb (कमी हिमोग्लोबिन) आणि परिधीय त्वचा मेलेनिन आणि इतर ऊतकांचा समावेश होतो.
म्हणून, आम्ही उत्सर्जन स्पेक्ट्रमच्या डेटाचे विश्लेषण करून ऊतीमध्ये मोजल्या जाणाऱ्या घटकाच्या एकाग्रतेची प्रभावी माहिती मिळवू शकतो. म्हणून जेव्हा आपल्याकडे O2Hb आणि RHb सांद्रता असते तेव्हा आपल्याला ऑक्सिजन संपृक्तता माहित असते.ऑक्सिजन संपृक्तता SpO2रक्तातील ऑक्सिजन-बद्ध ऑक्सिजनयुक्त हिमोग्लोबिन (HbO2) च्या खंडाची टक्केवारी एकूण बंधनकारक हिमोग्लोबिन (Hb) च्या टक्केवारी आहे, रक्त ऑक्सिजन नाडीची एकाग्रता आहे, तर त्याला पल्स ऑक्सिमीटर का म्हणतात? येथे एक नवीन संकल्पना आहे: रक्त प्रवाह खंड नाडी लहर. हृदयाच्या प्रत्येक चक्रादरम्यान, हृदयाच्या आकुंचनामुळे महाधमनी रूटच्या रक्तवाहिन्यांमध्ये रक्तदाब वाढतो, ज्यामुळे रक्तवाहिन्यांची भिंत पसरते. याउलट, हृदयाच्या डायस्टोलमुळे महाधमनी रूटच्या रक्तवाहिन्यांमध्ये रक्तदाब कमी होतो, ज्यामुळे रक्तवाहिन्यांची भिंत आकुंचन पावते. हृदयाच्या चक्राच्या सतत पुनरावृत्तीमुळे, महाधमनी रूटच्या रक्तवाहिन्यांमधील रक्तदाबात सतत होणारा बदल त्याच्याशी जोडलेल्या डाउनस्ट्रीम वाहिन्यांमध्ये आणि अगदी संपूर्ण धमनी प्रणालीमध्ये प्रसारित केला जाईल, अशा प्रकारे हृदयाचा सतत विस्तार आणि आकुंचन तयार होईल. संपूर्ण धमनी संवहनी भिंत. म्हणजेच, हृदयाच्या नियतकालिक धडधडण्यामुळे महाधमनीमध्ये नाडीच्या लहरी निर्माण होतात ज्या संपूर्ण धमनी प्रणालीमध्ये रक्तवाहिन्यांच्या भिंतींच्या बाजूने पुढे सरकतात. प्रत्येक वेळी हृदयाचा विस्तार आणि आकुंचन झाल्यावर, धमनी प्रणालीतील दाब बदलल्याने नियतकालिक नाडी लहरी निर्माण होतात. यालाच आपण नाडी लहरी म्हणतो. पल्स वेव्ह हृदय, रक्तदाब आणि रक्त प्रवाह यासारख्या अनेक शारीरिक माहितीचे प्रतिबिंबित करू शकते, जी मानवी शरीराच्या विशिष्ट भौतिक मापदंडांच्या गैर-आक्रमक शोधासाठी महत्त्वपूर्ण माहिती प्रदान करू शकते.
वैद्यकशास्त्रात, पल्स वेव्ह सामान्यतः दाब पल्स वेव्ह आणि व्हॉल्यूम पल्स वेव्ह दोन प्रकारांमध्ये विभागली जाते. प्रेशर पल्स वेव्ह प्रामुख्याने रक्तदाब प्रसाराचे प्रतिनिधित्व करते, तर व्हॉल्यूम पल्स वेव्ह रक्त प्रवाहातील नियतकालिक बदलांचे प्रतिनिधित्व करते. प्रेशर पल्स वेव्हच्या तुलनेत, व्हॉल्यूमेट्रिक पल्स वेव्हमध्ये मानवी रक्तवाहिन्या आणि रक्त प्रवाह यांसारखी अधिक महत्त्वाची हृदय व रक्तवाहिन्यासंबंधी माहिती असते. फोटोइलेक्ट्रिक व्हॉल्यूमेट्रिक पल्स वेव्ह ट्रेसिंगद्वारे ठराविक रक्त प्रवाह व्हॉल्यूम पल्स वेव्हचा गैर-आक्रमक शोध मिळवता येतो. प्रकाशाच्या विशिष्ट तरंगाचा वापर शरीराच्या मोजमाप भागाला प्रकाशित करण्यासाठी केला जातो आणि प्रतिबिंब किंवा प्रसारणानंतर बीम फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सरपर्यंत पोहोचतो. प्राप्त बीम व्हॉल्यूमेट्रिक पल्स वेव्हची प्रभावी वैशिष्ट्यपूर्ण माहिती घेऊन जाईल. कारण हृदयाच्या विस्तार आणि आकुंचनाने रक्ताचे प्रमाण वेळोवेळी बदलत असते, जेव्हा हृदय डायस्टोल होते तेव्हा रक्ताचे प्रमाण सर्वात लहान असते, प्रकाशाचे रक्त शोषण होते, सेन्सरने जास्तीत जास्त प्रकाशाची तीव्रता शोधली; जेव्हा हृदय आकुंचन पावते, तेव्हा आवाज जास्तीत जास्त असतो आणि सेन्सरद्वारे शोधलेल्या प्रकाशाची तीव्रता किमान असते. थेट मापन डेटा म्हणून रक्त प्रवाह व्हॉल्यूम पल्स वेव्हसह बोटांच्या टोकांच्या नॉन-इनवेसिव्ह डिटेक्शनमध्ये, वर्णक्रमीय मापन साइटची निवड खालील तत्त्वे पाळली पाहिजे
1. रक्तवाहिन्यांच्या शिरा अधिक मुबलक असाव्यात आणि स्पेक्ट्रममधील एकूण भौतिक माहितीमध्ये हिमोग्लोबिन आणि ICG सारख्या प्रभावी माहितीचे प्रमाण सुधारले पाहिजे.
2. व्हॉल्यूम पल्स वेव्ह सिग्नल प्रभावीपणे संकलित करण्यासाठी रक्त प्रवाह आवाज बदलण्याची स्पष्ट वैशिष्ट्ये आहेत
3. चांगल्या पुनरावृत्तीक्षमता आणि स्थिरतेसह मानवी स्पेक्ट्रम प्राप्त करण्यासाठी, वैयक्तिक फरकांमुळे ऊतकांची वैशिष्ट्ये कमी प्रभावित होतात.
4. स्पेक्ट्रल डिटेक्शन पार पाडणे सोपे आहे, आणि विषयाद्वारे स्वीकारले जाणे सोपे आहे, जेणेकरून वेगवान हृदय गती आणि तणावाच्या भावनांमुळे होणारी मापन स्थितीची हालचाल यांसारखे हस्तक्षेप घटक टाळता येतील.
मानवी तळहातातील रक्तवाहिन्यांच्या वितरणाचे योजनाबद्ध आकृती हाताची स्थिती महत्प्रयासाने नाडी लहरी शोधू शकते, म्हणून ते रक्त प्रवाह खंड नाडी लहर शोधण्यासाठी योग्य नाही; मनगट रेडियल धमनीच्या जवळ आहे, प्रेशर पल्स वेव्ह सिग्नल मजबूत आहे, त्वचेला यांत्रिक कंपन निर्माण करणे सोपे आहे, व्हॉल्यूम पल्स वेव्ह व्यतिरिक्त डिटेक्शन सिग्नल होऊ शकतो, त्वचेचे प्रतिबिंब नाडीची माहिती देखील घेऊन जाणे कठीण आहे. रक्त परिमाण बदलण्याची वैशिष्ट्ये दर्शवा, मापन स्थितीसाठी योग्य नाही; जरी पाम हे सामान्य क्लिनिकल रक्त काढण्याच्या ठिकाणांपैकी एक असले तरी, त्याचे हाड बोटापेक्षा जाड असते आणि पसरलेल्या परावर्तनाद्वारे गोळा केलेल्या पाम व्हॉल्यूमचे नाडी लहरी मोठेपणा कमी असते. आकृती 2-5 हस्तरेखातील रक्तवाहिन्यांचे वितरण दर्शविते. आकृतीचे निरीक्षण केल्यास, असे दिसून येते की बोटाच्या पुढील भागात मुबलक केशिका नेटवर्क आहेत, जे मानवी शरीरातील हिमोग्लोबिन सामग्री प्रभावीपणे प्रतिबिंबित करू शकतात. शिवाय, या स्थितीत रक्त प्रवाह खंड बदलाची स्पष्ट वैशिष्ट्ये आहेत आणि व्हॉल्यूम पल्स वेव्हची आदर्श मापन स्थिती आहे. बोटांच्या स्नायू आणि हाडांच्या ऊती तुलनेने पातळ आहेत, म्हणून पार्श्वभूमी हस्तक्षेप माहितीचा प्रभाव तुलनेने लहान आहे. याव्यतिरिक्त, बोटाच्या टोकाचे मोजमाप करणे सोपे आहे आणि विषयावर कोणतेही मानसिक ओझे नाही, जे स्थिर उच्च सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर स्पेक्ट्रल सिग्नल मिळविण्यासाठी अनुकूल आहे. मानवी बोटामध्ये हाडे, नखे, त्वचा, ऊतक, शिरासंबंधी रक्त आणि धमनी रक्त असते. प्रकाशाशी संवाद साधण्याच्या प्रक्रियेत, बोटांच्या परिधीय धमनीमधील रक्ताचे प्रमाण हृदयाच्या ठोक्याने बदलते, परिणामी ऑप्टिकल पथ मापन बदलते. इतर घटक प्रकाशाच्या संपूर्ण प्रक्रियेत स्थिर असतात.
जेव्हा बोटाच्या टोकाच्या एपिडर्मिसवर प्रकाशाची विशिष्ट तरंगलांबी लागू केली जाते, तेव्हा बोटाला मिश्रण म्हणून ओळखले जाऊ शकते, ज्यामध्ये दोन भाग असतात: स्थिर पदार्थ (ऑप्टिकल पथ स्थिर असतो) आणि डायनॅमिक पदार्थ (ऑप्टिकल मार्ग बदलते. साहित्य). जेव्हा प्रकाश बोटांच्या टोकाच्या ऊतीद्वारे शोषला जातो, तेव्हा प्रसारित प्रकाश फोटोडिटेक्टरद्वारे प्राप्त होतो. मानवी बोटांच्या विविध ऊतक घटकांच्या शोषकतेमुळे सेन्सरद्वारे संकलित केलेल्या प्रसारित प्रकाशाची तीव्रता स्पष्टपणे कमी होते. या वैशिष्ट्यानुसार, बोटांच्या प्रकाश शोषणाचे समतुल्य मॉडेल स्थापित केले आहे.
योग्य व्यक्ती:
फिंगरटिप पल्स ऑक्सिमीटरमुले, प्रौढ, वृद्ध, कोरोनरी हृदयरोग, उच्च रक्तदाब, हायपरलिपिडेमिया, सेरेब्रल थ्रोम्बोसिस आणि इतर रक्तवहिन्यासंबंधी रोग आणि दमा, ब्राँकायटिस, क्रॉनिक ब्राँकायटिस, पल्मोनरी हृदयरोग आणि इतर श्वसन रोग असलेल्या रुग्णांसह सर्व वयोगटातील लोकांसाठी उपयुक्त आहे.
पोस्ट वेळ: जून-17-2022
