第8章血氧飽和度和心輸出量的無創(chuàng)測(cè)量氧是維護(hù)生命的基礎(chǔ)，動(dòng)脈血氧飽和度是反映動(dòng)脈血含氧程度的重要參數(shù)。人體內(nèi)的血液通過心臟的收縮和舒張脈動(dòng)地流過肺部，一定量的還原血紅蛋白(Hb)與從肺泡中攝取的氧氣結(jié)合變成了氧合血紅蛋白(HbO2)，而約2％的氧溶解在血漿里。這些血通過動(dòng)脈系統(tǒng)一直輸送到毛細(xì)血管，然后將氧釋放，以維持組織細(xì)胞的新陳代謝。

8.1血氧飽和度的無創(chuàng)測(cè)量方法血氧濃度的測(cè)量通常分電化學(xué)和光學(xué)兩類。以往大部分采用電化學(xué)法，如臨床和實(shí)驗(yàn)室常用的血?dú)夥治鰞x，它要取血樣來檢測(cè)，盡管可以得到精確結(jié)果，但從危重病人身上經(jīng)常取血卻是不可能的，且其操作復(fù)雜、分析周期長、不能連續(xù)監(jiān)測(cè)。在病人處于危癥狀況時(shí)，就不易使其得到及時(shí)的治療。脈搏血氧測(cè)定法是一種克服這些缺點(diǎn)的新型光學(xué)測(cè)量方法。在符合臨床要求的前提下，實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)傷、長時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)血氧飽和度，為臨床提供了快速、簡便、安全可靠的測(cè)定方法，可用于手術(shù)室、ICU病房、急救病房和睡眠研究中。一.血氧飽和度（SaO2）SaO2＝(HbO2／∑Hb)×100％∑Hb=Hb+HbO2+COHb+MetHb功能血氧飽和度SpO2＝（〔HbO2〕／〔HbO2〕+〔Hb〕）×100％

×100％

檢測(cè)動(dòng)脈血中的氧含量，是判斷人體呼吸系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)是否缺氧的重要指標(biāo)。血氧監(jiān)護(hù)在臨床麻醉手術(shù)﹑新生兒和危重病人監(jiān)護(hù)應(yīng)用中為醫(yī)生提供了直接﹑快速﹑有效的臨床依據(jù)，在腦外科﹑新血管外科及新生兒﹑早產(chǎn)兒監(jiān)護(hù)等領(lǐng)域有著重要的意義。2.脈搏血氧測(cè)量法脈搏血氧測(cè)定法，是基于血液中氧合血紅蛋白(HbO2)和還原血紅蛋白(Hb)的吸收光譜的特性，運(yùn)用Lambert-Beer法則，在體淺表動(dòng)脈處用光電器件獲取兩個(gè)不同波長的吸光值。血氧飽和度（功能飽和度）SpO2的定義是×100%選擇適當(dāng)?shù)膬刹ㄩL就可以測(cè)量出HbO2和Hb的百分含量。在紅光區(qū)(660nm)處，Hb和HbO2的分子吸光系數(shù)差別很大，主要反映Hb的吸收；而在近紅外光區(qū)波長為(940nm)處，Hb和HbO2的分子吸光系數(shù)差別很小，反映Hb和HbO2吸收的綜合效果。脈搏容積法測(cè)量血氧飽和度有透射法和反射法，目前應(yīng)用比較廣泛的是透射法。雙波長光電檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)紅光和紅外光通過動(dòng)脈血的光吸收引起的交變成分之比和非脈動(dòng)組織（表皮、肌肉、靜脈血等）引起光吸收的穩(wěn)定分量（直流）值，通過計(jì)算可得到血氧飽和度值SpO2。

由于光電信號(hào)脈動(dòng)節(jié)奏與心臟搏動(dòng)節(jié)奏同步一致，所以根據(jù)檢出信號(hào)的周期可同時(shí)確定脈搏率，因而亦稱該方法為脈搏血氧飽和度測(cè)量。脈搏波傳感器接收的信號(hào)包含直流（DC）和交流（AC）成分，采用比爾定律，可得近紅光和紅光的透光量分別為：其中分別是兩個(gè)波長下的和的光吸收系數(shù)。在兩個(gè)波長條件下的吸光度變化的比值K為：則聯(lián)立血氧飽和度定義：可得選擇合適的波長的近紅外光使得，則上式簡化為經(jīng)驗(yàn)公式：脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)框圖脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)夾指?jìng)鞲衅髟砑胺糯笮盘?hào)過程圖透射型指套式光電傳感器，由發(fā)光二極管和光敏三極管組成。其工作原理是：發(fā)光二極管發(fā)出的光透射過手指，被手指組織的血液吸收和衰減，然后由光敏三極管接收。由于手指動(dòng)脈血在血液循環(huán)過程中呈周期性的脈動(dòng)變化，所以它對(duì)光的吸收和衰減也是周期性脈動(dòng)的，于是光敏三極管輸出信號(hào)的變化也就反映了動(dòng)脈血的脈動(dòng)變化。發(fā)光二極管采用紅色單色光，穩(wěn)定性好。傳感器做成遮光指套式，減少了外界光的干擾。將傳感器套在手指上，就可以測(cè)量手指末端處的動(dòng)脈脈搏波，使用方便，靈敏度高，性能穩(wěn)定。脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方波發(fā)生器脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)同步時(shí)序控制電路時(shí)序信號(hào)圖脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)電路脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)同步解調(diào)時(shí)序圖同步解調(diào)放大器電路原理框圖脈搏血氧法測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)解調(diào)電路心輸出量

心輸出量是指心臟（一側(cè)心室）每分鐘泵出的血液量。這個(gè)指標(biāo)有重要的臨床價(jià)值，在危重病人的監(jiān)護(hù)方面更是重要的生理指標(biāo)。通過測(cè)量每分鐘人體的耗氧量及血樣中氧的濃度可以算出心輸出量。正常成年男性，平均心率75次/分每次搏出量，70ml心輸出量，5升/分女性比男性約少10%劇烈運(yùn)動(dòng)后可達(dá)25—35升/分麻醉下可降低至2.5升/分

設(shè)Q為心臟每分鐘泵出的血液量（升），即心輸出量；v/t:為每分鐘人體的耗氧量（ml）CI:為每升動(dòng)脈血中的含氧量（ml）；為每升混合靜脈中的含氧量(ml)1.直接費(fèi)克法每分鐘人體的耗氧量=[從每升血中獲得的氧氣量]即[心輸出量]C0:2.指示劑稀釋法染料指示劑稀釋法：在血流中注入一定量的指示劑染料）當(dāng)心臟搏出血液后檢測(cè)血液中的指示劑濃度，可以計(jì)算心搏出量。

熱稀釋法：在右心房入口處注入一定量（5-10ml）的冷水（0.5-5C），讓其進(jìn)入右心室，與血液充分混合后，然后在肺動(dòng)脈處測(cè)量血液溫度。根據(jù)溫可知多少血液參加了混合，即測(cè)出了心輸出量的大小。3.庫比塞克阻抗法測(cè)心輸出量的原理阻抗血流圖血流在血管中脈動(dòng)時(shí)會(huì)造成血管截面的彈性變形，從而造成血管兩端間的阻抗的脈動(dòng)變化。四電極法測(cè)量阻抗示意圖通常有又知血液的阻抗設(shè)為每搏輸出量則用阻抗微分圖上的和射血時(shí)間的乘積代替，則則則心輸出量為超聲血流計(jì)兩個(gè)超聲探頭成