脉搏氧饱和度法

脉搏氧饱和度法或脉搏血氧仪是一种通过皮肤荧光透视（经皮）测量光吸收或光反射来无创测定动脉血氧饱和度的方法。 脉搏血氧仪是专门为此应用优化的分光光度计，所使用的设备还可以同时监测脉率。

光学测量原理基于以下事实：载有 O2 的血红蛋白，即所谓的含氧血红蛋白 (HbO2)，在光波长下的吸收曲线明显不同于脱氧血红蛋白 (Hb)，即 O2 运输位点仍处于游离状态的血红蛋白. 当观察两种变体的吸收过程时，可以看出脱氧血红蛋白在大约 680 nm 的波长（这对应于可见红光）处的吸收明显高于含氧血红蛋白。 在大约 800 nm 以上的较长波长处，这种关系是相反的：在大约 900 nm 处，HbO2 的吸收较高，而 Hb 的吸收较低。 780 nm 以上的波长对人类来说是不可见的，被称为（近）红外辐射。

简单的市售脉搏血氧计测量两种不同且不变的波长下的波长相关吸收：测量装置中使用两个具有不同波长的单色发光二极管 (LED) 来产生光。 一个 660 nm 的红色发光二极管和一个 905 nm 至 920 nm 的红外 LED 交替工作。 灵敏度覆盖整个波长范围的光电二极管用作接收器。 备选地，代替两个发光二极管，也可以使用两个激光二极管，其与发光二极管相比具有更窄的光学带宽。 在激光二极管的情况下，出于激光二极管的制造原因以及其他相同的测量原理，所使用的两个波长是750nm和850nm。

由于光学测量可能会受到外来光（例如人造光或日光）的干扰，因此光学单元位于夹子中，可以很大程度上屏蔽外来光。 该夹子固定在身体容易触及的部位，xxx是手指、脚趾、耳垂，或者如果是早产儿，则固定在脚掌或手腕上。 传感器通过相关身体部位辐射：两个发光二极管在一侧作为光源，在另一侧是作为光接收器的光电二极管。 发光二极管发出的光被调制在低频以提高干扰抑制。

由于不同的因素会影响光吸收，例如不同类型的组织（例如皮肤）也会产生影响，因此xxx值测量是不切实际的。 发生吸收率的相对值测量，其通过测量装置中的脉动血流来设定。 作为副作用，这种情况还可以显示脉搏率。 心跳导致动脉血管搏动，光线通过动脉的路径也会发生变化rial 血液，从而在特定波长下的xxx吸收率。 然后可以针对每个心跳的每个波长计算光强度的xxx值与最小值的比率。 如果将这些值相互比较，结果与周围组织的光吸收无关，仅由动脉血中含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白的比率决定。

以这种方式确定的氧饱和度称为功能或部分氧饱和度和 SpO2。 为了清楚地区分这种非侵入式光度测定的测量值与通过血气分析采集的血样测定的动脉血氧饱和度，该名称中的 p 表示脉搏血氧饱和度测量方法。

含氧血红蛋白浓度为 HbO2，脱氧血红蛋白浓度为 Hb。

通过将测量结果与参考表进行比较，脉搏血氧仪中的评估电子设备可确定存在的氧合血红蛋白的百分比。 健康人的动脉血氧饱和度正常值在96%到xxx之间。 此外，还显示测定的脉率。 根据设备的不同，会添加各种附加功能，例如测量值的存储功能。

由于除了氧气之外，其他分子如有毒一氧化碳 (CO) 也可以与血红蛋白结合，因此仅使用两个波长的简单脉搏血氧仪可能会产生错误的测量结果，并且无法将一氧化碳中毒与足够的氧饱和度区分开来。 先进的脉搏血氧仪，也称为一氧化碳血氧仪，还可以光学区分与一氧化碳的结合与与氧气的结合。 使用相同的测量原理，在四到七个不同的波长下确定多个吸收值并相互关联。

用一氧化碳血氧仪测定的扩展氧饱和度分数为：

S p O 2 = H b O 2 H b O 2 + H b + C O H b + M e t H b {\displaystyle S_

高铁血红蛋白是血液中被一氧化碳覆盖的血红蛋白 COHb 和 MetHb 的百分比，高铁血红蛋白是一种功能紊乱的血红蛋白，它仍然可以在肺部吸收氧气，但不能再在组织中释放氧气。

在紧急服务和重症监护病房以及麻醉中，脉搏氧气和度数法是患者标准监测的一部分。 对于早产儿，通常会在家中使用监护仪进行进一步监护，监护仪会显示呼吸频率、血氧饱和度和脉搏。

在新生儿重症监护室监测早产儿时，双重脉搏氧饱和度和度法（右/左）也经常用于记录诊断为动脉导管未闭的导管前和导管后氧饱和度随时间的差异。

在睡眠医学中，脉搏氧气和度法是检测睡眠呼吸暂停的重要测量方法。

脉搏氧气和度数法用于高空飞行的运动航空，以通过自我控制防止缺氧。

在高海拔登山中，越来越多地使用脉搏血氧仪来获得即将发生高原反应的早期迹象。

作为量化自我运动的一部分，脉搏血氧仪或集成脉搏血氧仪的可穿戴设备也更频繁地用于私人领域。

特殊设备不仅可以通过皮肤测量氧饱和度，还可以通过颅骨测量氧饱和度。