หลักการของการตรวจวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดไม่รุกราน

ความอิ่มตัวของออกซิเจนจากการทำงานมักถูกใช้เพื่อสะท้อนการเปลี่ยนแปลงระดับออกซิเจนในเลือด การวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดที่ไม่รุกรานขึ้นอยู่กับหลักการที่ว่าการดูดซึมของแสงโดยใช้หลอดเลือดแดงแตกต่างกันไปตามการเต้นของเส้นเลือด การวิจัยพื้นฐานแสดงให้เห็นว่า oxyhemoglobin และ non-oxyhemoglobin มีอัตราการดูดซึมที่แตกต่างกันสำหรับแสงที่มีความยาวคลื่นที่ต่างกัน เมื่อแสง monochromatic สว่างร่างกายมนุษย์ในแนวตั้งการดูดซึมของแสงโดยเลือดแดงจะเปลี่ยนไปตามการเต้นของหลอดเลือดแดงในบริเวณที่ส่งผ่านแสงในขณะที่การดูดซึมของแสงโดยเนื้อเยื่ออื่น ๆ เช่นผิวหนังกล้ามเนื้อกระดูกและเลือดดำ คงที่ เมื่อแสงได้รับการส่องสว่างด้วยแสงคงที่λ1, λ2ของความยาวคลื่นเฉพาะสองตัวถ้าความยาวคลื่นแสงที่ได้รับเลือกλ1 (HbO2, Hb มีลักษณะการดูดกลืนเท่ากับที่นี่คือประมาณ 805 นาโนเมตร) กฎหมาย Lambert-Bear ใช้และตามความอิ่มตัวของออกซิเจน นิยามนี้สามารถหาได้จากสูตรประมาณความอิ่มตัวของออกซิเจนในหลอดเลือดแดง:

SaO2 = bQ

Q คืออัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงการดูดกลืนของความยาวคลื่นสองช่วง (HbO2, Hb), a, b เป็นค่าคงที่และสัมพันธ์กับโครงสร้างของเซนเซอร์และสภาวะการวัด

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าเนื้อเยื่อชีววิทยาเป็นสื่อแสงที่ซับซ้อนซึ่งมีการดูดซึม anisotropic การกระจายตัวที่แรงและการดูดซึมที่อ่อนแอ ดังนั้นจึงไม่สามารถอธิบายได้ด้วยสูตรที่เข้มงวดในการวัดจริงดังนั้นโดยทั่วไปจะคำนวณโดยการวัดอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงการดูดกลืนแสงของคานสองอัน เส้นโค้งการปรับเทียบจะได้รับความอิ่มตัวของออกซิเจนในที่สุด เมื่อความยาวคลื่นของคานสองตัวถูกเลือกความยาวคลื่นของแสงที่เกิดขึ้นจะถูกเลือกเป็น 660 นาโนเมตรและ 940 นาโนเมตร