陀7，)I／-一rIy一国外医学生物医学工程分册1994年第17卷第1期无损伤血氧计邓渊董声焕*／李光宇☆综述／。／中N首都儿科研究所北京理工大学罗致诚审A中国医学科学院，摘要：本文全面介绍j无损伤血氧计的测量原理，概述1血氧饱和度的分光光度测量方法，比较j传输型血氧计、反射型血氧计的各种技术，重点分析j传输型和反射型球搏式血氧计，并评价1血氧计在临床中的应用和存在的限制。关键词：血氧饱和度1前言足够的氧供应是所有生命的基础．动脉血氧饱和度是反映血氧的重要参数。人体内的血液通过心脏的收缩和舒张脉动地流过肺部，一定含量的还原血红蛋白(Hb)与肺泡中的氧气结合变成了氧合血红蛋白(HbO)，而约2的氧溶锵在血浆里。这些氧通过动脉系统一直到达毛细血管，然后将氧释放，维持组织细胞的新陈代谢。功能性氧饱和度为(HbO)浓度与(HbO)+Hb浓度之比．有别于氧合血红蛋白所占百分数因此．监测动脉血氧饱和度可以对肺的氧台和血红蛋白携氧能力进行估计。在临床实践中，估计动脉氧合的能力有多种方法，最常采用的是取动脉血，在数分钟内测量动脉氧分压(PaO)，并计算动脉血氧饱和度(sOz)。由于这种方法需要动脉穿刺或者插管，对病人有痛苦，并且不能连续监测，在病人处于危险状况时，就不易使病人得到及时的治疗。后来开始使用实时无损伤的经皮氧压(tcPo)监测方法来测量血氧的程度。虽然tcPo测量避免了上述不足．但它也有几个明显的缺点。：，tcPo是近于组织和毛细血管的氧压，而不是动脉氧分压(PaO)，因此使用此技术会过高或过低的估计低血氧，而一般适用于皮肤薄的婴幼儿另外．tcPoz极易受血流的影响，设备需要长时同的设置和调整。探头长时间安放在一个部位+会使测试部位温度过度，造成皮肤损伤。“血氧计”(Oximetry)一词是Mil—likan用以描述“在不需要穿透血管的情况下，连续测量人体内动脉血氧饱和度的一种光电测量仪器”。在2O世纪三、四十年代后期，各种血氧计技术开始大量涌现，至今已有几十年的历史。。随之血氧计这一名词也具有更广泛的古义。包括在体内或玻璃器内测量血氧饱和度。通常，用分光光度法测量血氧饱和度．其中有透射光法和反射光法。这两种方法以朗伯一比尔定律(Thelambert—BeerLaw)和光散射理论为基础．和用还原血红蛋白和氧台血红蛋白的光吸收系数的差别来进行+如图1所示。朗伯一比尔定律·1·维普资讯http://www.cqvip.com国外医学生物医学工程分册】994年第17卷第1期是：I=10e(1)或D=Log|／l一￡cd其中：Io、1分别表示发射光强和透射光强．c表示某物质溶液的浓度，d表示光穿过溶液的路径，e表示某物质的光吸收常数，D称为光密度。如果路径d为常数，则溶液浓度c与光密度D成正比由于在红光谱区(600nm一700nm)，HbO2和Hb的吸收差别很大，因而血液的光吸收程度和光散射程度极大地依赖于血氧饱和度}而在红外光谱区(8O0nm一1000nm)，则其吸收差别较小，在805nm左右为等吸收点，所以血液的光吸收程度和光散射程度主要与血红蛋白含量(HCT)有关。由于在红光和红外光区里，氧合血红蛋白和还原血红蛋白有自己独特的吸收光谱．因此有可能决定每一种成分的相对百分含量．即氧饱和度螽：；采；量!：。舯。波长㈣Ⅲ。图1．还原血红蛋白(Hb)和氧台血红蛋白(HbO)在红光和红外光区的光吸收系数。在透射光法中，如果选用805nm和660nm二个波长照射透明容器中的溶血血样，并分别测量这二个波长的光密度D·2·()，则血氧饱和度可按下式计算。：SO器一-B(2)其中A、B为常数，且与HbO。和Hb在805nm和660nm处的吸收系数有关。在反射光法中，如果测量805nm和660nm经过不溶血血样的两个反射光强I()时．则血氧饱和度可按下式计划：SO—A+BR(3)其中A⋯B为常数；且与HbO和Hb在805nm和660nm处的吸收系数有美2传输型血氧计Wood和Coworkcrs描述了一种无损伤检测血氧饱和度的方法。。、并且在50年代成为一种最佳的方法，如Waters01100A型血氧计．血氧饱和度测量范围60-100时，精度过土2．98这种方法采用二种波长，对红外光和红光的吸收进行测量，要求满足两个条件：①“无血条件”，即施加约200mmHg的压力把血从耳垂部挤走；③正常的血流，即用透照光使耳垂动脉化。在第一个条件下，测量...
