ફિંગરટિપ પલ્સ ઓક્સિમીટરની શોધ મિલિકન દ્વારા 1940ના દાયકામાં ધમનીના રક્તમાં ઓક્સિજનની સાંદ્રતા પર દેખરેખ રાખવા માટે કરવામાં આવી હતી, જે COVID-19 ની ગંભીરતાનું મહત્વનું સૂચક છે.યોન્કર હવે સમજાવે છે કે ફિંગરટિપ પલ્સ ઓક્સિમીટર કેવી રીતે કામ કરે છે?
જૈવિક પેશીઓની સ્પેક્ટ્રલ શોષણ લાક્ષણિકતાઓ: જ્યારે પ્રકાશ જૈવિક પેશીમાં ઇરેડિયેટ થાય છે, ત્યારે જૈવિક પેશીની પ્રકાશ પરની અસરને શોષણ, સ્કેટરિંગ, પરાવર્તન અને ફ્લોરોસેન્સ સહિત ચાર શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. જો સ્કેટરિંગને બાકાત રાખવામાં આવે તો, પ્રકાશ જૈવિક દ્વારા મુસાફરી કરે છે તે અંતર પેશીઓ મુખ્યત્વે શોષણ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. જ્યારે પ્રકાશ કેટલાક પારદર્શક પદાર્થો (ઘન, પ્રવાહી અથવા વાયુયુક્ત) માં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે કેટલાક ચોક્કસ આવર્તન ઘટકોના લક્ષ્યાંકિત શોષણને કારણે પ્રકાશની તીવ્રતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, જે પદાર્થો દ્વારા પ્રકાશના શોષણની ઘટના છે. પદાર્થ કેટલો પ્રકાશ શોષે છે તેને તેની ઓપ્ટિકલ ડેન્સિટી કહેવાય છે, જેને શોષક તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
પ્રકાશના પ્રસારની સમગ્ર પ્રક્રિયામાં દ્રવ્ય દ્વારા પ્રકાશ શોષણની યોજનાકીય આકૃતિ, પદાર્થ દ્વારા શોષાયેલી પ્રકાશ ઊર્જાનું પ્રમાણ ત્રણ પરિબળોના પ્રમાણમાં હોય છે, જે પ્રકાશની તીવ્રતા, પ્રકાશ માર્ગનું અંતર અને તેના પર પ્રકાશ-શોષી રહેલા કણોની સંખ્યા છે. લાઇટ પાથનો ક્રોસ સેક્શન. સજાતીય સામગ્રીના આધારે, ક્રોસ વિભાગ પર પ્રકાશ પાથ નંબર પ્રકાશ-શોષક કણોને એકમ વોલ્યુમ દીઠ પ્રકાશ-શોષક કણો તરીકે ગણી શકાય, એટલે કે સામગ્રી સક્શન પ્રકાશ કણોની સાંદ્રતા, લેમ્બર્ટ બીયરનો નિયમ મેળવી શકે છે: સામગ્રી એકાગ્રતા તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે અને ઓપ્ટિકલ ઘનતાના એકમ વોલ્યુમ દીઠ ઓપ્ટિકલ પાથ લંબાઈ, સામગ્રી સક્શન લાઇટની પ્રકૃતિને પ્રતિસાદ આપવાની સામગ્રી સક્શન લાઇટ ક્ષમતા. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સમાન પદાર્થના શોષણ સ્પેક્ટ્રમ વળાંકનો આકાર સમાન છે, અને તેની સંપૂર્ણ સ્થિતિ શોષણની ટોચ માત્ર વિવિધ સાંદ્રતાને કારણે બદલાશે, પરંતુ સંબંધિત સ્થિતિ યથાવત રહેશે. શોષણ પ્રક્રિયામાં, પદાર્થોનું શોષણ એ જ વિભાગના જથ્થામાં થાય છે, અને શોષક પદાર્થો એકબીજા સાથે અસંબંધિત હોય છે, અને કોઈ ફ્લોરોસન્ટ સંયોજનો અસ્તિત્વમાં નથી, અને માધ્યમના ગુણધર્મોમાં ફેરફારની કોઈ ઘટના નથી. પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગ. તેથી, N શોષણ ઘટકો સાથેના ઉકેલ માટે, ઓપ્ટિકલ ઘનતા ઉમેરણ છે. ઓપ્ટિકલ ઘનતાની ઉમેરણ મિશ્રણમાં શોષક ઘટકોના જથ્થાત્મક માપન માટે સૈદ્ધાંતિક આધાર પૂરો પાડે છે.
જૈવિક ટીશ્યુ ઓપ્ટિક્સમાં, 600 ~ 1300nm ના સ્પેક્ટ્રલ પ્રદેશને સામાન્ય રીતે "જૈવિક સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીની વિન્ડો" કહેવામાં આવે છે, અને આ બેન્ડમાંનો પ્રકાશ ઘણી જાણીતી અને અજાણી સ્પેક્ટ્રલ થેરાપી અને સ્પેક્ટ્રલ નિદાન માટે વિશેષ મહત્વ ધરાવે છે. ઇન્ફ્રારેડ પ્રદેશમાં, પાણી જૈવિક પેશીઓમાં પ્રબળ પ્રકાશ-શોષક પદાર્થ બની જાય છે, તેથી લક્ષ્ય પદાર્થની પ્રકાશ શોષણ માહિતી વધુ સારી રીતે મેળવવા માટે સિસ્ટમ દ્વારા અપનાવવામાં આવેલી તરંગલંબાઇએ પાણીના શોષણની ટોચને ટાળવી જોઈએ. તેથી, 600-950nm ની નજીકના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમ રેન્જમાં, પ્રકાશ શોષણ ક્ષમતા સાથે માનવ આંગળીની ટોચની પેશીઓના મુખ્ય ઘટકોમાં લોહીમાં પાણી, O2Hb (ઓક્સિજનયુક્ત હિમોગ્લોબિન), RHb (ઘટાડેલું હિમોગ્લોબિન) અને પેરિફેરલ ત્વચા મેલનિન અને અન્ય પેશીઓનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી, અમે ઉત્સર્જન સ્પેક્ટ્રમના ડેટાનું વિશ્લેષણ કરીને પેશીઓમાં માપવા માટેના ઘટકની સાંદ્રતાની અસરકારક માહિતી મેળવી શકીએ છીએ. તેથી જ્યારે આપણી પાસે O2Hb અને RHb સાંદ્રતા હોય છે, ત્યારે આપણે ઓક્સિજન સંતૃપ્તિ જાણીએ છીએ.ઓક્સિજન સંતૃપ્તિ SpO2રક્તમાં ઓક્સિજન-બાઉન્ડ ઓક્સિજનયુક્ત હિમોગ્લોબિન (HbO2) ના જથ્થાની ટકાવારી કુલ બંધનકર્તા હિમોગ્લોબિન (Hb) ની ટકાવારી તરીકે, રક્ત ઓક્સિજન પલ્સની સાંદ્રતા છે તો તેને પલ્સ ઓક્સિમીટર કેમ કહેવામાં આવે છે? અહીં એક નવો ખ્યાલ છે: રક્ત પ્રવાહ વોલ્યુમ પલ્સ વેવ. દરેક હ્રદય ચક્ર દરમિયાન, હૃદયના સંકોચનને કારણે એઓર્ટિક રુટની રક્ત વાહિનીઓમાં બ્લડ પ્રેશર વધે છે, જે રક્ત વાહિનીની દિવાલને વિસ્તરે છે. તેનાથી વિપરીત, હૃદયના ડાયસ્ટોલને કારણે એઓર્ટિક રુટની રક્ત વાહિનીઓમાં બ્લડ પ્રેશર ઘટે છે, જેના કારણે રક્ત વાહિનીઓની દીવાલ સંકોચાય છે. કાર્ડિયાક સાયકલના સતત પુનરાવર્તન સાથે, એઓર્ટિક રુટની રક્ત વાહિનીઓમાં બ્લડ પ્રેશરમાં સતત ફેરફાર તેની સાથે જોડાયેલ ડાઉનસ્ટ્રીમ વાહિનીઓ અને સમગ્ર ધમની પ્રણાલીમાં પણ પ્રસારિત થશે, આમ સતત વિસ્તરણ અને સંકોચનની રચના કરશે. આખી ધમનીની વેસ્ક્યુલર દિવાલ. એટલે કે, હૃદયના સામયિક ધબકારા મહાધમનીમાં નાડીના તરંગો બનાવે છે જે સમગ્ર ધમની તંત્રમાં રક્તવાહિનીઓની દિવાલો સાથે આગળ વધે છે. દર વખતે જ્યારે હૃદય વિસ્તરે છે અને સંકુચિત થાય છે, ત્યારે ધમની પ્રણાલીમાં દબાણમાં ફેરફાર સામયિક પલ્સ વેવ ઉત્પન્ન કરે છે. જેને આપણે પલ્સ વેવ કહીએ છીએ. પલ્સ વેવ હૃદય, બ્લડ પ્રેશર અને રક્ત પ્રવાહ જેવી ઘણી શારીરિક માહિતીને પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે, જે માનવ શરીરના ચોક્કસ ભૌતિક પરિમાણોની બિન-આક્રમક તપાસ માટે મહત્વપૂર્ણ માહિતી પ્રદાન કરી શકે છે.
દવામાં, પલ્સ વેવને સામાન્ય રીતે દબાણ પલ્સ વેવ અને વોલ્યુમ પલ્સ વેવ બે પ્રકારમાં વહેંચવામાં આવે છે. પ્રેશર પલ્સ વેવ મુખ્યત્વે બ્લડ પ્રેશર ટ્રાન્સમિશનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યારે વોલ્યુમ પલ્સ વેવ રક્ત પ્રવાહમાં સામયિક ફેરફારોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પ્રેશર પલ્સ વેવની તુલનામાં, વોલ્યુમેટ્રિક પલ્સ વેવમાં માનવ રક્તવાહિનીઓ અને રક્ત પ્રવાહ જેવી વધુ મહત્વપૂર્ણ કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર માહિતી હોય છે. લાક્ષણિક રક્ત પ્રવાહ વોલ્યુમ પલ્સ વેવની બિન-આક્રમક શોધ ફોટોઈલેક્ટ્રિક વોલ્યુમેટ્રિક પલ્સ વેવ ટ્રેસિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. પ્રકાશના ચોક્કસ તરંગનો ઉપયોગ શરીરના માપના ભાગને પ્રકાશિત કરવા માટે થાય છે, અને પ્રતિબિંબ અથવા ટ્રાન્સમિશન પછી બીમ ફોટોઇલેક્ટ્રિક સેન્સર સુધી પહોંચે છે. પ્રાપ્ત થયેલ બીમ વોલ્યુમેટ્રિક પલ્સ વેવની અસરકારક લાક્ષણિકતા માહિતી વહન કરશે. કારણ કે હૃદયના વિસ્તરણ અને સંકોચન સાથે રક્તનું પ્રમાણ સમયાંતરે બદલાય છે, જ્યારે હૃદય ડાયસ્ટોલ થાય છે, ત્યારે રક્તનું પ્રમાણ સૌથી નાનું હોય છે, પ્રકાશનું રક્ત શોષણ, સેન્સરે મહત્તમ પ્રકાશની તીવ્રતા શોધી કાઢી હતી; જ્યારે હૃદય સંકુચિત થાય છે, ત્યારે વોલ્યુમ મહત્તમ હોય છે અને સેન્સર દ્વારા શોધાયેલ પ્રકાશની તીવ્રતા ન્યૂનતમ હોય છે. સીધા માપન ડેટા તરીકે રક્ત પ્રવાહ વોલ્યુમ પલ્સ વેવ સાથે આંગળીના ટેરવે બિન-આક્રમક શોધમાં, સ્પેક્ટ્રલ માપન સ્થળની પસંદગી નીચેના સિદ્ધાંતોનું પાલન કરવું જોઈએ
1. રક્ત વાહિનીઓની નસો વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં હોવી જોઈએ, અને સ્પેક્ટ્રમમાં કુલ સામગ્રીની માહિતીમાં હિમોગ્લોબિન અને ICG જેવી અસરકારક માહિતીનું પ્રમાણ સુધારવું જોઈએ.
2. તે અસરકારક રીતે વોલ્યુમ પલ્સ વેવ સિગ્નલ એકત્રિત કરવા માટે લોહીના પ્રવાહના જથ્થામાં ફેરફારની સ્પષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે.
3. સારી પુનરાવર્તિતતા અને સ્થિરતા સાથે માનવ સ્પેક્ટ્રમ મેળવવા માટે, પેશીની લાક્ષણિકતાઓ વ્યક્તિગત તફાવતોથી ઓછી અસર પામે છે.
4. સ્પેક્ટ્રલ ડિટેક્શન હાથ ધરવું સરળ છે, અને વિષય દ્વારા સ્વીકારવામાં સરળ છે, જેથી તાણની લાગણીને કારણે ઝડપી ધબકારા અને માપન સ્થિતિની હિલચાલ જેવા દખલના પરિબળોને ટાળી શકાય.
માનવ હથેળીમાં રક્ત વાહિનીઓના વિતરણની યોજનાકીય રેખાકૃતિ હાથની સ્થિતિ ભાગ્યે જ પલ્સ તરંગને શોધી શકે છે, તેથી તે રક્ત પ્રવાહ વોલ્યુમ પલ્સ તરંગની તપાસ માટે યોગ્ય નથી; કાંડા રેડિયલ ધમનીની નજીક છે, પ્રેશર પલ્સ વેવ સિગ્નલ મજબૂત છે, ત્વચા યાંત્રિક સ્પંદન ઉત્પન્ન કરવામાં સરળ છે, વોલ્યુમ પલ્સ વેવ ઉપરાંત ડિટેક્શન સિગ્નલ તરફ દોરી શકે છે, ત્વચાના પ્રતિબિંબ પલ્સ માહિતી પણ વહન કરે છે, તે ચોક્કસ રીતે મુશ્કેલ છે. લોહીના જથ્થામાં ફેરફારની લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવો, માપન સ્થિતિ માટે યોગ્ય નથી; હથેળી એ સામાન્ય તબીબી રક્ત દોરવા માટેની જગ્યાઓ પૈકીની એક હોવા છતાં, તેનું હાડકું આંગળી કરતાં વધુ જાડું હોય છે, અને પ્રસરેલા પ્રતિબિંબ દ્વારા એકત્ર કરાયેલ હથેળીના જથ્થાનું પલ્સ વેવ કંપનવિસ્તાર ઓછું હોય છે. આકૃતિ 2-5 હથેળીમાં રક્તવાહિનીઓનું વિતરણ દર્શાવે છે. આકૃતિનું અવલોકન કરતાં, તે જોઈ શકાય છે કે આંગળીના આગળના ભાગમાં વિપુલ પ્રમાણમાં કેશિલરી નેટવર્ક્સ છે, જે માનવ શરીરમાં હિમોગ્લોબિન સામગ્રીને અસરકારક રીતે પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. તદુપરાંત, આ સ્થિતિમાં રક્ત પ્રવાહના જથ્થામાં ફેરફારની સ્પષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ છે, અને તે વોલ્યુમ પલ્સ વેવની આદર્શ માપન સ્થિતિ છે. આંગળીઓના સ્નાયુઓ અને હાડકાના પેશીઓ પ્રમાણમાં પાતળા હોય છે, તેથી પૃષ્ઠભૂમિની દખલ માહિતીનો પ્રભાવ પ્રમાણમાં ઓછો હોય છે. વધુમાં, આંગળીની ટોચ માપવામાં સરળ છે, અને વિષય પર કોઈ માનસિક બોજ નથી, જે સ્થિર ઉચ્ચ સિગ્નલ-ટુ-નોઈઝ રેશિયો સ્પેક્ટ્રલ સિગ્નલ મેળવવા માટે અનુકૂળ છે. માનવ આંગળીમાં હાડકા, નખ, ચામડી, પેશી, શિરાયુક્ત રક્ત અને ધમનીય રક્તનો સમાવેશ થાય છે. પ્રકાશ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની પ્રક્રિયામાં, આંગળીની પેરિફેરલ ધમનીમાં રક્તનું પ્રમાણ હૃદયના ધબકારા સાથે બદલાય છે, પરિણામે ઓપ્ટિકલ પાથ માપન બદલાય છે. જ્યારે અન્ય ઘટકો પ્રકાશની સમગ્ર પ્રક્રિયામાં સ્થિર હોય છે.
જ્યારે પ્રકાશની ચોક્કસ તરંગલંબાઇ આંગળીના બાહ્ય ત્વચા પર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આંગળીને મિશ્રણ તરીકે ગણી શકાય, જેમાં બે ભાગોનો સમાવેશ થાય છે: સ્થિર દ્રવ્ય (ઓપ્ટિકલ પાથ સતત છે) અને ગતિશીલ પદાર્થ (ઓપ્ટિકલ પાથ તેના વોલ્યુમ સાથે બદલાય છે. સામગ્રી). જ્યારે પ્રકાશને આંગળીના ટીશ્યુ દ્વારા શોષવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રસારિત પ્રકાશ ફોટોડિટેક્ટર દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. માનવ આંગળીઓના વિવિધ પેશીઓના ઘટકોની શોષણક્ષમતાને કારણે સેન્સર દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવતા પ્રસારિત પ્રકાશની તીવ્રતા દેખીતી રીતે ઓછી થાય છે. આ લાક્ષણિકતા અનુસાર, આંગળીના પ્રકાશ શોષણના સમકક્ષ મોડેલની સ્થાપના કરવામાં આવે છે.
યોગ્ય વ્યક્તિ:
ફિંગરટિપ પલ્સ ઓક્સિમીટરબાળકો, વયસ્કો, વૃદ્ધો, કોરોનરી હૃદય રોગ, હાયપરટેન્શન, હાયપરલિપિડેમિયા, સેરેબ્રલ થ્રોમ્બોસિસ અને અન્ય વેસ્ક્યુલર રોગો અને અસ્થમા, બ્રોન્કાઇટિસ, ક્રોનિક બ્રોન્કાઇટિસ, પલ્મોનરી હૃદય રોગ અને અન્ય શ્વસન રોગોવાળા દર્દીઓ સહિત તમામ ઉંમરના લોકો માટે યોગ્ય છે.
પોસ્ટ સમય: જૂન-17-2022
