非侵入式血氧浓度量测-NPUCSIE.PDF

第九屆離島資訊技術與應用研討會論文集 非侵入式血氧非侵入式血氧濃度濃度量測量測 非侵入式血氧非侵入式血氧濃度濃度量測量測 葉國賢葉國賢 黃寶震黃寶震 陳怡良陳怡良 葉國賢葉國賢 黃寶震黃寶震 陳怡良陳怡良 樹德科技大學資訊工程系樹德科技大學資訊工程系 成功大學電機工程研究所成功大學電機工程研究所 樹德科技大學資訊工程系樹德科技大學資訊工程系 樹德科技大學資訊工程系樹德科技大學資訊工程系 成功大學電機工程研究所成功大學電機工程研究所 樹德科技大學資訊工程系樹德科技大學資訊工程系 E-mail: khyeh@.tw E-mail: .tw E-mail: cel@.tw 摘要摘要 摘要摘要 本論文係利用帶氧血紅素對紅光及紅外光的反應特 性差異 ，來達成免侵入人體即可量測人體血液中血 氧的濃度 ，並進一步利用所測得之信號，將之記錄 成可供分析之資訊 。此外將所測得之血壓波信號作 運算處理即可得知受測者每分鐘的脈搏數 ，整個系 統之流程為 ，利用紅光及紅外光的發射驅動電路將 紅光及紅外光送入手指 ，接著由接收電路將所接收 圖 1反射式血氧濃度偵測 的生理信號濾波並放大成可用之血壓波訊號 ，然後 由 A/D Converter 將類比訊號轉換成數位訊號 ，並傳 我們利用測得的血壓波配合血紅素及帶氧血紅 入DSP作訊號的血液含氧量分析記錄 。 素對於紅光及紅外光吸收係數不同等特性來做血氧 關鍵詞關鍵詞 ：DSP, 血氧濃度 關鍵詞關鍵詞 濃度的計算 ，血氧濃( SaO )度計算之公式定義如 2 下 : 1 血氧濃度理論血氧濃度理論 血氧濃度理論血氧濃度理論 C 我們對於血氧濃度的計算 ，主要是依據帶氧 SaO2 = HbO2 (1) C + C HbO2 Hb 血紅素與不帶氧血紅素對於不同波長的光線具有吸 收上的差異此項特性 ，如圖 1 ，以兩種不同波長的 上式中 CHb 為血液中不帶氧血紅素 (Hb)之濃 光線照射手指 ，然後以光感測器接收反射回來之光 度， CHbO2 代表血液中帶氧血紅素 ( HbO2 )之濃 線，由接收器所接收回來之訊號裡面會包含有交流 信號及直流信號兩種成分 ，交流部分之信號主要是 度。 因動脈血管的脈動造成 ，直流部分之信號是由人體 比爾蘭伯特定律 (Beer-Lambert Law) [15] 係 的皮膚靜脈血液及肌肉組織等不會產生脈動的部分 以數學方式來表示待測物之光吸收係數與介質濃 所造成 。將之稱為血壓波。 度間的關係 ，依Beer-Lambert Law, 物質對光之吸 收量與光路徑會與物質的濃度成指數關係 ，當入