各方性能兼備的光學整合 | 合法醫療器材資訊網
光體積變化描記圖法(PPG)是量測血液中氧飽和度(SPO2)的一種常用技術。發光元件向身體發射光線,之後再用光偵測元件量測身體反射或吸收多少光。根據發射與 ...
作者: DataSenseLabs Ltd. 執行長János Pálhalmi 博士 ADI 業務開發經理Jan-Hein Broeders
光體積變化描記圖法(PPG)是量測血液中氧飽和度(SPO2)的一種常用技術。發光元件向身體發射光線,之後再用光偵測元件量測身體反射或吸收多少光。根據發射與接受這兩種光其波長的比值,即可推算出氧合血紅素(oxygenated hemoglobin)。目前,業界還會利用其他類似技術搭配光學技術來量測心率或心率變異度(HRV)。
上述這些系統都需要一或多個必須妥善控制的光電發射器(photoemitter)以及一個光偵測器(photodetector),以針對接收到的光量測其中的光電流(photocurrent)。接收到訊號最後還必須經過放大、調節、以及數位化等步驟。這樣的光學系統聽起來簡單明瞭,但倘若缺乏某些光學知識,很容易遇到的情境是空有光學訊號,但卻不知道如何從這些訊號找到使用者想知道的資訊。
為協助企業達成其光學目標,業界已經推出一款完全整合的全新光學模組,這款模組經過測試,並和相當成熟的分立式光學系統進行比較來證實其功能極為卓越。有興趣者可參閱相關結果以及採用的方法。
理論與介紹PPG 量測法隨著各界越來越重視家庭衛生/保健/預防,因此目前出現了一個新興市場,廠商針對追蹤多種生命徵象參數的應用開發各種智慧型裝置。最初推出的產品是胸帶(chest strap) – 利用生物電位技術監視心率 – 到了最後5至8年,則大幅轉向採用光體積變化描記圖法的光學系統。這項技術的一大優勢是只須在身體的一個位置即可進行量測,而生物電位系統則至少需要兩個電極才能量測心率。除了凸顯出操作較不簡易的差異,光學系統的易用性也使它對於光學心率監視(HRM)以及心率變異度(HRV)等應用的吸引力大幅提升。
設計這樣的系統時還須考量其他問題。最終應用是什麼? 要量測身體的哪個位置? 有多少時間可以用來開發系統等?而研發業者可根據這些問題的答案選擇適合的設計途徑。
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