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数字式无线肌血氧监测仪的研制
目的研制微型肌血氧检测系统,可实时地对人体肌肉组织的血氧含量变化进行无损检测.方法利用与机体氧合血红蛋白和还原血红蛋白对光吸收谱不同,采用数字信号处理技术,系统硬件采用自行设计的反射式传感器、数字信号处理模块和高速率、低功耗小型无线数传模块,设计数字式无线肌血氧监测仪.参数调整全部软件化,数据计算模块化.利用血模型实验和初步人体试验检验该仪器.结果通过血模型实验,在模型中氧合血红蛋白含量不变时,改变血容积,在血通道上出现明显变化;在模型中血容积不变时,通过改变溶液中的氧含量,在氧通道上出现明显变化,且在耗氧结束时能恢复到原始水平.人体试验,静息和运动时,血、氧含量发生变化;停止运动后,肌肉组织耗氧减少,受试者血、氧含量均逐渐恢复到静息水平.结论该仪器具有灵敏度高、性能稳定、抗干扰性好等特点.该设计方案可行,有望用于对运动员有氧代谢功能和运动强度的评定.
关键词： 数字信号处理 无线数传 近红外光谱技术(NIRS) 肌血氧检测 -
近红外光谱技术(NIRS)在人体的应用与展望
近红外光谱技术(NIRS)在人体的应用与研究是近年来在国内外新兴的研究领域,因为其方便无创,成本低等优点,近20年来在不断发展和完善,引起大家的广泛关注.近红外光谱在700-900 mm范围内可以穿透一定深度的组织,组织内含氧血红蛋白、去氧血红蛋白对近红外光的吸收系数存在差异,经过传感器和计算机技术分析,得到组织的血氧参数.其测量参数为微动脉、微静脉和毛细血管中血液的血氧参数之加权平均,反应组织中的血氧参数,其中静脉血占主要地位,不同于普通脉搏式血氧监测仪的指端动脉血的血氧饱和度.基于近红外光谱技术的近红外组织血氧无创监测仪、功能性近红外光谱技术(fNIRS)、近红外光谱荧光技术等在临床医学,运动医学,神经生物学,认知科学,脑力疲劳,人机交互等新兴领域正发挥越来越重要作用.
