Photoplethysmography (PPG)

Susha Cheriyedath, MSc

Photoplethysmography (PPG) 是在外围循环用于的检测在血液上的容量变化一个简单的光学技术。 它是做评定在皮肤的表面的一个低成本和非侵入性的方法。

这个技术提供有价值的信息与我们的心血管系统有关。 最近科技进步在此技术上使兴趣苏醒,是用途广泛在临床生理评定和监控。

PPG 的原则

PPG 做用途低强度 (IR)红外线灯。 当轻旅行通过生物组织它由骨头,皮肤颜料吸收和多血脉性和动脉血。

因为光由血液比周围的组织更加严格吸收,在血流上的变化可以由 PPG 传感器检测作为在强度的变化光上。

从 PPG 的电压信号与流经血管的血液的数量是按比例。 使用此方法,在血液数量的零钱可以被检测,虽然它不可能用于定量相当数量血液。

PPG 信号有几个要素包括在与心脏病活动,在静脉血数量调整 PPG 信号,显示 DC 的要素上的变化相关的动脉血上的容量变化组织’光学性能和细微的能源在这个机体更改。

影响从 PPG 的一些主要因素记录是评定站点和在这个站点和传感器之间的联络强制。

血流差异主要发生在动脉和不在静脉。

PPG 波形形式

PPG 显示血流更改作为波形形式在棒或图形帮助下。 这个波形形式有交变电流 (AC)要素和一个直流电 (DC)要素。

AC 要素对应于在血液数量上的变化在 syncronization 与活动。 从组织反射或传输的光学信号出现和组织结构以及多血脉性和动脉血数量取决于 DC 要素。

DC 要素显示与呼吸作用的次要变化。 AC 要素的基本的频率随心率在 DC 草拟变化和被叠加。

对 PPG 的用途

在 PPG 技术基础上的医疗设备是用途广泛以在这个临床设置的多种应用。

特定应用包括以下:

  • 临床生理监控
  • 血液氧气饱和
  • 血压
  • 心输出量
  • 心率
  • 呼吸作用
  • 血管鉴定
  • 动脉疾患
  • 动脉标准和老化
  • 多血脉性的鉴定
  • 内皮细胞的功能
  • 微脉管的血流
  • 血管痉挛的情况
  • 自主神经系统的功能监控
  • 血管舒缩的功能和体温调节
  • 血压和心率可变性
  • Orthostasis
  • 其他心血管可变性鉴定

便携的设备

使用此技术,便携的脉冲重复频率监控程序被开发了。 这些低价和小的设备有帮助 (LEDs)脉冲重复频率可靠的监控以一个非侵入性的方式的高强度绿色发光二极管和光电探测器。

这些系统的重要设计要求包括小型化、强壮和容易使用。

这些设备有监控在从这个组织光上通过传输或反射的强度的较小变化的一个传感器。 这些强度更改与在血液上的变化相关流经这个组织并且重要心血管情报例如脉冲重复频率。

其他系统

PPG 用于其他技术例如远程医学, PPG 成象技术和远距离监控。

研究员学习了皮肤血流和相关节奏使用一个最近的红外线 CCD PPG 想象系统。 此研究瞄准得到新答案到生物组织灌注和学习更改与创伤溃疡的愈合和形成相关。

其他研究适用在动脉氧气饱和 (SpO2) 的配电器的远程想象的 PPG 在组织内。 这样图象也许有价值在医疗诊断研究中例如组织生活能力的量化。 在远程医学方面, PPG 是有为的在患者远距离监控’健康。

复核约兰达史密斯, BPharm

参考

[深层读取:Photoplethysmography]

Last Updated: Jul 18, 2016

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