Nguyên tắc phát hiện độ bão hòa oxy trong máu không xâm lấn

Độ bão hòa oxy chức năng thường được sử dụng lâm sàng để phản ánh những thay đổi về nồng độ oxy trong máu. Phép đo độ bão hòa oxy trong máu không xâm lấn được dựa trên nguyên tắc rằng sự hấp thu ánh sáng của máu động mạch thay đổi theo xung động mạch. Nghiên cứu cơ bản cho thấy oxyhemoglobin và non-oxyhemoglobin có tỷ lệ hấp thụ khác nhau đối với ánh sáng tới tại các bước sóng khác nhau. Khi ánh sáng đơn sắc chiếu sáng cơ thể người theo chiều dọc, sự hấp thụ ánh sáng của máu động mạch sẽ thay đổi với sự rung động của động mạch trong vùng truyền ánh sáng, trong khi sự hấp thu ánh sáng của các mô khác như da, cơ, xương và tĩnh mạch là không thay đổi. Khi ngón tay được chiếu sáng với ánh sáng liên tục λ1, λ2 của hai bước sóng cụ thể, nếu bước sóng ánh sáng tới is1 được lựa chọn thích hợp (HbO2, Hb có đặc tính hấp thụ bằng nhau ở đây, khoảng 805 nm), luật Lambert-Bear áp dụng và theo độ bão hòa oxy. Định nghĩa có thể được lấy từ công thức gần đúng đối với độ bão hòa oxy động mạch:

SaO2 = a bQ

Trong đó: Q là tỷ lệ thay đổi độ hấp thụ của hai bước sóng (HbO2, Hb), a, b là hằng số và liên quan đến cấu trúc cảm biến thiết bị và điều kiện đo.

Điều quan trọng cần lưu ý là mô sinh học là một môi trường quang phức tạp với sự phân tán mạnh, đẳng hướng và hấp thụ yếu. Vì vậy, nó không thể được mô tả bởi một công thức nghiêm ngặt trong đo lường thực tế, do đó, nó thường được xác định bằng cách đo tỷ lệ thay đổi độ hấp thụ của hai chùm. Đường cong hiệu chuẩn cuối cùng cũng đạt được độ bão hòa oxy. Khi bước sóng của hai chùm tia được chọn, bước sóng của ánh sáng tới thường được chọn là 660 nm và 940 nm.