血氧及外周血液循环近红外漫反射光谱技术分析-analysis of blood oxygen and peripheral blood circulation by near infrared diffuse reflectance spectroscopy.docxVIP
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血氧及外周血液循环近红外漫反射光谱技术分析-analysis of blood oxygen and peripheral blood circulation by near infrared diffuse reflectance spectroscopy
摘要摘要随着漫散射理论的不断发展和完善,近红外光谱测量技术在医学无创检测 领域的应用已经取得了很大的发展。人体的近红外无创检测的方法有很多,主 要包括时域 cro)、频域cro)、连续光CCW) 三种方法,其中 CW 作为一种有效、 成熟的方法已经得到广泛的应用。本文对 CW 检测传感器以及在血氧测量方面的 应用做了下面的工作 z1.通过漫射理论分析,发现通过设定理想的光源-探测器之间距离,可以提高 探测光的稳定性,其中探测距离是一个非常重要的因素,为此我们分析了探 测距离对漫反射强度的影响。基于这种思路,我们设计了红光和近红外光分 立接收的反射式传感器,这种传感器提高了测量信号的稳定性:结合设计的 传感器,提出了程差因子 K ,对Konig 等人获得脉搏血氧测量的公式进行了 修正。2.在 Jo ephM.Schmitt 工作的基础上,结合Ki enle、Patterson 等人对漫射方程 的求解,得到均匀组织情况下脉搏血氧测量校正曲线:同时,由于血液不是 一个均匀的吸收体,由此导致了组织的非均匀性,为此我们分析了血液的非 均匀性吸收对组织有效光学参数的影响以及对脉搏血氧校正曲线的影响:进 一步讨论了血液容积比、血管半径差异对校正曲线的影响。3. 通过实验方法讨论了探测距离对红光、近红外光归一化脉搏被信号以及 红光近红外归一化比值的影响。关键宇:光电容积描记,血氧仪,定态漫射方程,传感器摘要ABSTRACTWith the development of the diffusion scattering theory, the invasive m曲surement using Near-infrared (NIR) has made great improvement. The invasive measurement of NIR for human body has many method ,mainIy including Time Domain(T时, Frequency Domain,Continuous Wave(CW) ,and CW which is a effective and developed method has been applied widely. In the pap町 we design the sensor and do some work in blood oxygenation saturation measuremen t.l.A∞ord凶gto analysisofdiffusionreflec旬E∞, wefindthestabilityof也ereflectance can be improved if we set 也e ideal source-detector separation ,so we díscuss 由e influence of source-detector separation on reflectance. On the basis of也is,we design the modelof reflectance sensor ,which detects the RD and IRsep缸ately,and improve 由.e stability. We also put forward a different pa由length factor.(DPF),K,and make some revise to the formulation of Sa02 obtained byKonig etc.2. on the basis of Joseph M.Schmitt ,we get the calibration curve ofPulse Oxime时y und町 the condition of homogeneous 咀ssue using the solution of steady-state diffusion 叫uation obtain创 by Kienle and Patterson etc. Because blood is not a homogen回归ly dis创buted absorber,this results the inhomogenization of the tissue. As a result we discuss the influence ofinhomogeneization on calibration cu凹e. Then we analysis the influence of diff,町ence of blood volume 仕action andvessel radia
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