Barmak uçlary üçin puls oksimetri 1940-njy ýyllarda Millikan tarapyndan arterial gandaky kislorodyň konsentrasiýasyny gözegçilikde saklamak üçin oýlap tapyldy, bu bolsa COVID-19-yň agyrlygynyň möhüm görkezijisidir.Ýonker indi barmak ujundaky puls oksimetriň nähili işleýändigini düşündirýär?
Biologiki dokumanyň spektral siňdiriş häsiýetnamalary: Yşyk biologiki dokumalara şöhlelendirilende, biologiki dokumanyň ýagtylyga täsirini siňdiriş, saçylma, şöhlelenme we flýuoressensiýa ýaly dört kategoriýa bölüp bolýar. Eger saçylma aýrylsa, ýagtylygyň biologiki dokumalardan geçýän aralygy esasan siňdiriş bilen kesgitlenýär. Yşyk käbir açyk maddalara (gaty, suwuk ýa-da gaz halynda) aralaşanda, käbir belli bir ýygylyk komponentleriniň maksada gönükdirilen siňdirilmegi sebäpli ýagtylygyň intensiwligi ep-esli azalýar, bu bolsa maddalar tarapyndan ýagtylygyň siňdiriş hadysasydyr. Bir maddanyň näçe ýagtylygy siňdirýändigi onuň optiki dykyzlygy diýlip atlandyrylýar, bu bolsa siňdiriş diýlip hem atlandyrylýar.
Yşygyň ýaýramagynyň tutuş prosesinde maddanyň ýagtylygy siňdirmeginiň shematiki diagrammasy, maddanyň siňdiren ýagtylyk energiýasynyň mukdary üç faktora proporsionaldyr, olar ýagtylygyň intensiwligi, ýagtylyk ýolunyň aralygy we ýagtylyk ýolunyň kese kesiğindäki ýagtylygy siňdirýän bölejikleriň sany. Birmeňzeş material esasynda, kese kesiğindäki ýagtylyk ýolunyň sanyny birlik göwrümde ýagtylygy siňdirýän bölejikler, ýagny materialyň sorujy ýagtylyk bölejikleriniň konsentrasiýasy hökmünde kabul edip bolýar, Lambert Beeriň kanunyna esaslanyp bolýar: materialyň konsentrasiýasy we optiki dykyzlygyň birlik göwrümde optiki ýoluň uzynlygy, materialyň sorujy ýagtylygynyň materialyň sorujy ýagtylygynyň tebigatyna jogap bermek ukyby hökmünde düşündirip bolýar. Başgaça aýdylanda, şol bir maddanyň siňdiriş spektriniň egrisiniň görnüşi birmeňzeşdir we siňdiriş depesiniň absolýut orny diňe dürli konsentrasiýa sebäpli üýtgeýär, ýöne deňeşdirilen pozisiýa üýtgewsiz galar. Siňdiriş prosesinde ähli maddalaryň siňdirilmegi şol bir kesiğiň göwrüminde bolýar we siňdirýän maddalar biri-biri bilen baglanyşykly däl we hiç hili fluoressent birleşmeler ýok we ýagtylyk şöhlelenmesi sebäpli gurşawyň häsiýetleriniň üýtgemegi hadysasy ýok. Şonuň üçin, N siňdiriş komponentleri bolan ergin üçin optiki dykyzlyk goşmaça häsiýete eýedir. Optiki dykyzlygyň goşmaça häsiýeti garyndylarda siňdiriji komponentleriň mukdaryny ölçemek üçin nazaryýet esaslaryny üpjün edýär.
Biologiki dokumalaryň optikasynda 600 ~ 1300 nm spektral sebit adatça "biologiki spektroskopiýanyň penjiresi" diýlip atlandyrylýar we bu zolakdaky ýagtylyk köp belli we näbelli spektral terapiýa we spektral diagnoz üçin aýratyn ähmiýete eýedir. Infragyzyl sebitde suw biologiki dokumalarda esasy ýagtylygy siňdirýän madda öwrülýär, şonuň üçin ulgam tarapyndan kabul edilen tolkun uzynlygy maksatly maddanyň ýagtylygy siňdirmek baradaky maglumaty has gowy almak üçin suwuň siňdiriş pikinden gaça durmalydyr. Şonuň üçin, 600-950 nm golaý infragyzyl spektr diapazonynda, ýagtylygy siňdirmek ukybyna eýe bolan adam barmaklarynyň ujunyň dokumalarynyň esasy böleklerine gandaky suw, O2Hb (kislorodly gemoglobin), RHb (gemoglobiniň peselmegi) we periferik deri melanini we beýleki dokumalar girýär.
Şonuň üçin, biz emissiýa spektriniň maglumatlaryny seljermek arkaly dokumalarda ölçenmeli komponentiň konsentrasiýasy barada netijeli maglumat alyp bileris. Şeýlelik bilen, O2Hb we RHb konsentrasiýalary bolanda, kislorodyň doýgunlygyny bilýäris.Kislorod bilen doýgunlaşan SpO2Gandaky kislorod bilen baglanyşykly kislorodly gemoglobiniň (HbO2) möçberiniň umumy baglanyşyk gemoglobiniň (Hb) göterimi hökmünde, gan kislorod impulsynyň konsentrasiýasy näme üçin impuls oksimetri diýlip atlandyrylýar? Ine, täze düşünje: gan akymynyň möçberi impuls tolkuny. Her ýürek sikliniň dowamynda ýüregiň gysylmagy aorta köküniň gan damarlarynda gan basyşynyň ýokarlanmagyna sebäp bolýar, bu bolsa gan damarynyň diwaryny giňeldýär. Tersine, ýüregiň diastolasy aorta köküniň gan damarlarynda gan basyşynyň peselmegine sebäp bolýar, bu bolsa gan damarynyň diwarynyň gysylmagyna sebäp bolýar. Ýürek sikliniň yzygiderli gaýtalanmagy bilen, aorta köküniň gan damarlarynda gan basyşynyň yzygiderli üýtgemegi oňa baglanyşykly aşaky akym damarlaryna we hatda tutuş arteriýa ulgamyna geçirilýär, şeýlelik bilen tutuş arteriýa damar diwarynyň yzygiderli giňelmegini we gysylmagyny emele getirýär. Başgaça aýdylanda, ýüregiň döwürleýin urmagy aortadaky impuls tolkuny döredýär, olar arteriýa ulgamy boýunça gan damarlarynyň diwarlary boýunça öňe tarap tolkunlaýar. Her gezek ýürek giňelende we gysylanda, arteriýa ulgamyndaky basyşyň üýtgemegi döwürleýin impuls tolkuny döredýär. Biz muňa puls tolkuny diýýäris. Puls tolkuny ýürek, gan basyşy we gan akymy ýaly köp fiziologik maglumatlary şöhlelendirip bilýär, bu bolsa adam bedeniniň belli bir fiziki parametrlerini inwaziw däl ýüze çykarmak üçin möhüm maglumatlary berip biler.
Lukmançylykda impuls tolkuny adatça basyş impuls tolkuny we göwrüm impuls tolkuny iki görnüşe bölünýär. Basyş impuls tolkuny esasan gan basyşynyň geçirilmegini, göwrüm impuls tolkuny bolsa gan akymynyň döwürleýin üýtgemelerini görkezýär. Basyş impuls tolkuny bilen deňeşdirilende, göwrüm impuls tolkuny adam gan damarlary we gan akymy ýaly has möhüm ýürek-damar maglumatlaryny öz içine alýar. Tipiki gan akymynyň göwrüm impuls tolkuny inwaziw däl anyklamak fotoelektrik göwrüm impuls tolkuny yzarlamak arkaly amala aşyrylyp bilner. Bedeniň ölçeg bölegini ýagtylandyrmak üçin belli bir ýagtylyk tolkuny ulanylýar we şöhle şöhlelenmeden ýa-da geçirilenden soň fotoelektrik sensora ýetýär. Alnan şöhle göwrüm impuls tolkunyň netijeli häsiýetli maglumatlaryny göterer. Gan möçberi ýüregiň giňelmegi we gysylmagy bilen döwürleýin üýtgeýändigi sebäpli, ýürek diastolasynda gan möçberi iň kiçi bolýar, ganyň ýagtylygy siňdirmegi, sensor iň ýokary ýagtylyk intensiwligini anyklaýar; ýürek gysylanda, göwrüm iň ýokary bolýar we sensor tarapyndan anyklanan ýagtylyk intensiwligi iň pes bolýar. Gan akymynyň göwrüm impuls tolkuny göni ölçeg maglumatlary hökmünde barmaklaryň inwaziw däl anyklanmagynda, spektral ölçeg ýerini saýlamak aşakdaky ýörelgelere eýermeli.
1. Gan damarlarynyň wenalary has köp bolmaly we spektrdäki umumy material maglumatlarynda gemoglobin we ICG ýaly netijeli maglumatlaryň paýy ýokarlandyrylmaly.
2. Göwrüm impuls tolkun signalyny netijeli ýygnamak üçin gan akymynyň möçberiniň üýtgemeginiň aýdyň aýratynlyklaryna eýedir
3. Adam spektrini gowy gaýtalanýan we durnukly almak üçin, dokumalaryň häsiýetlerine şahsy tapawutlar az täsir edýär.
4. Stress duýgusynyň sebäpli ýüze çykýan çalt ýürek urşy we ölçeg pozisiýasynyň hereketi ýaly päsgelçilik faktorlaryndan gaça durmak üçin spektral deteksiýany geçirmek we subýekt tarapyndan kabul etmek aňsat.
Adamyň alabalygyndaky gan damarlarynyň paýlanyşynyň shematiki diagrammasy Goluň ýerleşýän ýeri puls tolkunyny asla duýup bilmeýär, şonuň üçin gan akymynyň möçberiniň puls tolkunyny anyklamak üçin amatly däl; Bilek radial arteriýanyň golaýynda ýerleşýär, basyş puls tolkunynyň signaly güýçli, deri mehaniki titremegi aňsat döredýär, anyklaýyş signalyna goşmaça möçber puls tolkunynda deriniň şöhlelenme puls maglumatlary hem bolup biler, gan möçberiniň üýtgemeginiň aýratynlyklaryny takyk häsiýetlendirmek kyn, ölçeg pozisiýasy üçin amatly däl; Alma umumy kliniki gan almak ýerleriniň biri bolsa-da, onuň süňki barmakdan galyň we diffuz şöhlelenme arkaly ýygnalýan alabalyk möçberiniň puls tolkun amplitudasy pes. 2-5-nji suratlarda alabalykdaky gan damarlarynyň paýlanyşy görkezilýär. Surata syn edip, barmagyň öň böleginde köp sanly kapillýar torlaryň bardygyny görmek bolýar, bu bolsa adam bedenindäki gemoglobiniň mukdaryny netijeli şöhlelendirip bilýär. Mundan başga-da, bu pozisiýa gan akymynyň möçberiniň üýtgemeginiň aýdyň aýratynlyklaryna eýedir we möçber puls tolkunynyň ölçeg pozisiýasy üçin idealdyr. Barmaklaryň myşsa we süňk dokumalary deňeşdirme boýunça inçe, şonuň üçin fon päsgelçiligi maglumatynyň täsiri deňeşdirme boýunça azdyr. Mundan başga-da, barmak ujuny ölçemek aňsat we synag edilýän adamyň psihologiki agramy ýok, bu bolsa durnukly ýokary signal-şowhun gatnaşygynyň spektral signalyny almaga ýardam edýär. Adam barmagy süňkden, dyrnakdan, deriden, dokumadan, wena ganyndan we arterial gandan ybarat. Yşyk bilen özara täsirleşme prosesinde barmak periferik arteriýasyndaky gan möçberi ýüregiň urşy bilen üýtgeýär, bu bolsa optiki ýoluň ölçeginiň üýtgemegine getirýär. Beýleki komponentler bolsa yşyk prosesiniň dowamynda üýtgewsiz bolýar.
Barmagyň ujunyň epidermisine belli bir tolkun uzynlygy düşende, barmagy iki bölekden ybarat bolan garyndy hökmünde kabul edip bolýar: statik madda (optiki ýol hemişelik) we dinamiki madda (optiki ýol materialyň göwrümi bilen üýtgeýär). Barmagyň ujunyň dokumasy tarapyndan ýagtylyk siňdirilende, geçirilýän ýagtylyk fotodetektor tarapyndan kabul edilýär. Sensor tarapyndan ýygnalýan geçirilýän ýagtylygyň intensiwligi, adam barmaklarynyň dürli dokumalarynyň siňdirijiligi sebäpli aýdyň pese gaçýar. Bu häsiýete görä, barmaklaryň ýagtylygyny siňdirmeginiň deň modeli döredilýär.
Laýyk adam:
Barmak ujy puls oksimetriçagalar, ulular, gartaşan adamlar, ýürek keselleri, gipertoniýa, giperlipidemiýa, beýni trombozy we beýleki damar keselleri bolan näsaglar, şeýle hem astma, bronhit, dowamly bronhit, öýken ýürek keselleri we beýleki dem alyş ýollarynyň keselleri bolan näsaglar ýaly ähli ýaşdaky adamlar üçin amatlydyr.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 17-nji iýuny
