Photoplethysmography (PPG)

Susha Cheriyedath, MSc

Photoplethysmography (PPG) 是在外圍循環用於的檢測在血液上的容量變化一個簡單的光學技術。 它是做評定在皮膚的表面的一個低成本和非侵入性的方法。

這個技術提供有價值的信息與我們的心血管系統有關。 最近科技進步在此技術上使興趣蘇醒,是用途廣泛在臨床生理評定和監控。

PPG 的原則

PPG 做用途低強度 (IR)紅外線燈。 當輕旅行通過生物組織它由骨頭,皮膚顏料吸收和多血脈性和動脈血。

因為光由血液比周圍的組織更加嚴格吸收,在血流上的變化可以由 PPG 傳感器檢測作為在強度的變化光上。

從 PPG 的電壓信號與流經血管的血液的數量是按比例。 使用此方法,在血液數量的零錢可以被檢測,雖然它不可能用於定量相當數量血液。

PPG 信號有幾個要素包括在與心臟病活動,在靜脈血數量調整 PPG 信號,顯示 DC 的要素上的變化相關的動脈血上的容量變化組織』光學性能和細微的能源在這個機體更改。

影響從 PPG 的一些主要因素記錄是評定站點和在這個站點和傳感器之間的聯絡強制。

血流差異主要發生在動脈和不在靜脈。

PPG 波形形式

PPG 顯示血流更改作為波形形式在棒或圖形幫助下。 這個波形形式有交變電流 (AC)要素和一個直流電 (DC)要素。

AC 要素對應於在血液數量上的變化在 syncronization 與活動。 從組織反射或傳輸的光學信號出現和組織結構以及多血脈性和動脈血數量取決於 DC 要素。

DC 要素顯示與呼吸作用的次要變化。 AC 要素的基本的頻率隨心率在 DC 草擬變化和被疊加。

對 PPG 的用途

在 PPG 技術基礎上的醫療設備是用途廣泛以在這個臨床設置的多種應用。

特定應用包括以下:

  • 臨床生理監控
  • 血液氧氣飽和
  • 血壓
  • 心輸出量
  • 心率
  • 呼吸作用
  • 血管鑒定
  • 動脈疾患
  • 動脈標準和老化
  • 多血脈性的鑒定
  • 內皮細胞的功能
  • 微脈管的血流
  • 血管痙攣的情況
  • 自主神經系統的功能監控
  • 血管舒縮的功能和體溫調節
  • 血壓和心率可變性
  • Orthostasis
  • 其他心血管可變性鑒定

便攜的設備

使用此技術,便攜的脈衝重複頻率監控程序被開發了。 這些低價和小的設備有幫助 (LEDs)脈衝重複頻率可靠的監控以一個非侵入性的方式的高強度綠色發光二極管和光電探測器。

這些系統的重要設計要求包括小型化、強壯和容易使用。

這些設備有監控在從這個組織光上通過傳輸或反射的強度的較小變化的一個傳感器。 這些強度更改與在血液上的變化相關流經這個組織并且重要心血管情報例如脈衝重複頻率。

其他系統

PPG 用於其他技術例如遠程醫學, PPG 成像技術和遠距離監控。

研究員學習了皮膚血流和相關節奏使用一個最近的紅外線 CCD PPG 想像系統。 此研究瞄準得到新答案到生物組織灌注和學習更改與創傷潰瘍的癒合和形成相關。

其他研究適用在動脈氧氣飽和 (SpO2) 的配電器的遠程想像的 PPG 在組織內。 這樣圖像也許有價值在醫療診斷研究中例如組織生活能力的量化。 在遠程醫學方面, PPG 是有為的在患者遠距離監控』健康。

覆核約蘭達史密斯, BPharm

參考

[深層讀取:Photoplethysmography]

Last Updated: Jul 18, 2016

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