血氧無損光譜檢測

血紅蛋白含量（Hemoglobin, Hb）是臨床上判斷攜氧能力和貧血的重要指標(biāo)。根據(jù)血紅蛋白的含量能夠篩查貧血患者，不僅如此，血紅蛋白水平的監(jiān)測能夠了解患者的失血情況，指導(dǎo)臨床輸血管理。

光譜檢測方法以其方便、無痛無創(chuàng)以及原理上高速、高精度、信息多維化等優(yōu)點(diǎn)成為有應(yīng)用前景的方法。在近紅外光譜血液成分無創(chuàng)測量中，目前只有血氧的監(jiān)測在臨床上得到普遍應(yīng)用。對血氧的監(jiān)測在手術(shù)麻醉、醫(yī)療監(jiān)護(hù)和運(yùn)動(dòng)、睡眠過程的研究中具有非常重要的作用。國內(nèi)外學(xué)者對血氧檢測進(jìn)行了大量的研究，并有多種商業(yè)化的血氧監(jiān)測產(chǎn)品。血氧飽和度光譜測量中，通常選取特定的兩個(gè)波長進(jìn)行計(jì)算，得到血氧飽和度系數(shù)這個(gè)中間值，通過經(jīng)驗(yàn)公式或擬合方法，計(jì)算出血氧飽和度的值。

圖1 血紅蛋白與水的吸收系數(shù)

在300~1500nm可見-近紅外波段中，還原血紅蛋白（Hb）、氧合血紅蛋白（HbO2）和水（H2O）的吸收系數(shù)曲線如圖1所示，利用Hb和HbO2吸收系數(shù)的差別，由朗伯比爾定律進(jìn)行血氧飽和度的測量。通常選取指端、耳垂等部位進(jìn)行血氧測量。血氧光譜測量采取在體指端透射測量。采集裝置由光源、光纖、光譜儀、電腦四個(gè)部分構(gòu)成，如圖２ 所示。光源采用鹵素?zé)?，光纖為定制光纖束，其出射端成“一”字排列與光譜儀入射狹縫匹配；光譜儀采用荷蘭Avantes公司AvaSpec-HS1024x58TEC-USB2和AvaSpec-NIR256-1.7TEC，內(nèi)置制冷型背照式CCD探測器陣列和制冷型InGaAs探測器陣列，其波長范圍分別為200~1160nm和1050-1700nm；光譜儀與計(jì)算機(jī)之間通過USB線連接。