血氧仪|陈根：血氧仪的诞生，是关于光的技术和艺术 led灯|血氧饱和度

文/陈根
在感染潮中，血氧仪成为了热门医疗产品，这是因为血氧饱和度是监测新冠感染是否加重的重要指标。如果血氧饱和度低，说明身体已经出现缺氧的情况，这个时候，就要及时关注身体情况，必要时就医。可以说，血氧仪作为监测血氧含量的便捷工具，在疫情期间起到了重要作用。
追溯血氧测量最原始的方法，需要先采血，再经过血气分析仪进行电化学分析，最终得出血氧饱和度。这一方法步骤繁杂，且无法实现连续检测。而血氧仪却只需要将手伸进仪器中，我们就可以知道心率和血氧饱和度。那么，血氧仪究竟是如何实现血氧的无创监测呢？

其实答案很简单，就是通过光和电信号。血氧仪放手指的地方，会有一个闪烁的LED灯，而在LED灯的对面是光电二极管。我们的手指就放在LED灯和光电二极管之间，血氧仪会向手指发光，然后被另一边的光电二极管所接收，并转化为电信号。
其中的关键就是我们血液中的血红蛋白，血红蛋白的吸收光谱在含氧状态和非含氧状态存在很大的差异。这意味着，光透过血红蛋白投射出来的颜色会改变。虽然肉眼不能分辨这些改变，但仪器能分辨。并且如果使用两种不同波长的光来进行测量，我们会发现差异就变得更加明显。
所以，实际上血氧仪有两个LED灯，有一个发出红色的光，另一个发出我们看不见的红外线。并且它们俩不是稳定发光，而是轮流闪烁，然后通过分析另一侧光电二极管接收到的光信号，我们就可以准确判断出血氧饱和度。
当然，单靠光还不能准确地监测出血氧饱和度，但我们的血液不只是停留在手指上，它会根据心脏的跳动而脉动。因此，通过少量的信号分析，脉搏血氧仪内的微处理器可以隔离它接收到的信号的脉冲成分，并忽略所有非血液信号。这将告诉我们心率数据，并确定含氧血红蛋白的百分比。
【血氧仪|陈根：血氧仪的诞生，是关于光的技术和艺术】虽然这些设备不是完美的，但也让我们看到，科技的进步正让医疗检测变得更简单也更便捷。在未来，这些生物指标除了能够判断我们的身体情况，还能够通过可穿戴设备进行上传和联网，这也让个性化的医疗成为可能。