现有可穿戴设备PPG有两种血氧功能测试:双波长反射计算和透射计算 1.反射(常用方法)波长的选择基本上是 660nm和940nm 光在人体组织中的传输规律与光子迁移运动相似,通常采用光子扩散传输理论(Photondiffusion transport theory)为了解释这一过程,光在介质中的传输可以看作是一组分散的光子流与颗粒随机碰撞被吸收和散射的过程,散射只是改变传输方向而不改变能量,通常将光子的这一迁移过程称为光子的扩散过程。由于光具有波粒二象性,这一理论需要忽略光的波动性和偏振效应,仅针对光子的粒子性。由于光具有波粒二象性,该理论需要忽略光的波动性和偏振效应,仅针对光子的粒子性。光子扩散传输理论应用于组织光学的理论分析、数学建模和实验验证。在组织光学中描述光子传播规律的特征参数,主要关注吸收系数、散射系数和有效的透射深度,可以表示进出射光波的吸收、散射和穿透能力。 人体组织属于强散射介质,在近红外光谱段还原血红蛋白 Hb 和氧合血红蛋白 HbO2 对光的吸收起主要作用。 Spo2的基本拟合公式为:SPO2=AR B,其中R=(IR_AC/IR_DC)/(RD_AC/RD_DC),其中IR_AC为红外交流量,IR_DC红外直流分量,A在确定R值后,B值需要与标准血氧信号曲线拟合,通过拟合一个方程,使其与标准曲线的误差最小化。此时,一个方程系数是A,B的值。R其准确性与传感器的质量密切相关。 考虑到人体生理结构的个体差异,以及传感器中发光二极管和光探测器的个体差异,接收到的反射光极其微弱,容易被各种噪声和干扰淹没。在这种情况下,有必要SPO部分修部分修正。修正后的公式如下: SPO2 = AR B CRR。A,B,C参数值也需要拟合,此时C为二次修正系数,常用最小二乘法拟合参数。
缺点:由于不同血氧条件下固定波长的消光系数不同,定波长的消光系数不同,导致R值不同。 低血氧时735nm和890nm是最优结果,但在高血氧时效果不如传统双波长