Načelo neinvazivnog otkrivanja zasićenja kisika u krvi

Zasićenost funkcionalnom kisikom često se klinički koristi kako bi odrazila promjene razine kisika u krvi. Neinvazivno mjerenje zasićenosti kisika u krvi temelji se na načelu da apsorpcija svjetla arterijskom krvlju varira s arterijskom pulsacijom. Osnovna istraživanja pokazuju da oksihemoglobin i ne-oksihemoglobin imaju različite stupnjeve apsorpcije za incidentno svjetlo na različitim valnim duljinama. Kada monokromatski svjetlo osvijetli ljudsko tijelo okomito, apsorpcija svjetlosti krvnom arterijom će se promjeniti pulsiranjem arterija u regiji koja odašilje svjetlost, a apsorpcija svjetlosti drugim tkivima kao što su koža, mišićna, kosti i venska krv. konstantno. Kada je prst osvijetljen konstantnom svjetlošću λ1, λ2 dviju specifičnih valnih duljina, ako je valna duljina vala λ1 odgovarajuće odabrana (HbO2, Hb ima jednaku apsorpcijsku karakteristiku ovdje, tj. Oko 805 nm), zakon Lambert-Beara je nanesen i prema zasićenju kisikom. Definicija se može izvesti iz približne formule za arterijsku zasićenost kisikom:

SaO2 = bQ

Gdje: Q je omjer promjene apsorpcije dviju valnih duljina (HbO2, Hb), a, b je konstanta, a odnosi se na strukturu senzora instrumenta i mjerne uvjete.

Važno je napomenuti da je biološki tkivo složeni optički medij s anizotropnim, jakim raspršenjem i slabom apsorpcijom. Stoga se ne može opisati strogom formulom u stvarnom mjerenju, tako da se općenito određuje mjerenjem omjera promjene apsorbancije dviju greda. Kalibracijska krivulja konačno dobiva zasićenost kisikom. Kada se odabere valna duljina dviju zraka, valna duljina incidentne svjetlosti općenito se odabire da bude 660 nm i 940 nm.