B mụn : VLKTYS Trng HBK Tp.HCM BI TH NGHIM S 8: BI O NHP MCH V NNG BO HềA ễXY TRONG MU Nguyờn lý hot ng : nh ngha: s bóo hũa oxy ng mch (SaO2) l t l ca oxyhemoglobin (HbO2) trờn tng s hemoglobin (Hb v HbO2) ng mch Khi s dng phng phỏp o (pulse oximetry) nhp mch qua s hp th ỏnh sỏng ca ụxy mch mỏu thỡ t l ny c xỏc nh theo cụng thc: ! HbO2 $ SpO2 = # & (1) " HbO2 + Hb % Mỏy o nng phn trm ụxy bóo hũa ng mch (SpO2) v nhp mch s dng cỏc nguyờn tc o quang ph (spectrophotometry) v o s thay i th tớch bng quang hc (photoplethysmography vit tt PPG) Cỏc bỏc s gõy mờ da vo mỏy o nng ụxy ny bit trc s ri lon chc nng lc mỏu, s t ni khớ qun vv Mỏy s dng hai ngun LED cú bc súng ỏnh sỏng (=660nm) ỏnh sỏng hng ngoi gn (=940nm) chiu qua mụ v thu nhn cng ỏnh sỏng truyn qua dũ tỡm tớn hiu thay i cỏc xung ng ca huyt ỏp ng mch gõy Mỏu cú bóo hũa ụxy cao s cú mu ti, cũn mỏu cú bóo hũa ụxy kộm s cú mu m Mỏy s tớnh toỏn bóo hũa ụxy t s khỏc ca mu mỏu bng cỏch o t l hp thu ỏnh sỏng v ỏnh sỏng hng ngoi (xem hỡnh minh bờn di) Cỏc yu t khỏc nh (mỏu tnh mch, dy ca da, xng, múng tay, da) luụn gi c nh nờn khụng tỏc ng n ch s bóo hũa ụxy mỏu Hỡnh 1: Ph hp th ỏnh sỏng ca Hb v HbO2 Bi thớ nghim o nng bóo hũa ụxy mỏu 1/4 B mụn : VLKTYS Trng HBK Tp.HCM Thc t mỏy o vi sensor kp tay gm led , led hng ngoi v mt cm bin quang hc vi biu thc tớnh toỏn nh sau: ! ODred $ SpO2 = A + B # & (2) " ODinf % red: ỏnh sỏng inf: ỏnh sỏng hng ngoi A,B l cỏc thụng s xỏc nh bng thc nghim hp th cng ca tia sỏng i qua mụ theo nh lut Lambert-Beer: IR = e c.d IT Trong ú: IR l cng tia sỏng sau i qua mụ v IT l cng tia ti trc n mụ, l h s hp th, c nng phõn t hp th (Hb v HbO2) v d l dy ca t !I $ bo .c.d cng chớnh l mt quang hc ca mụ : OD = ln # R & = -.c.d " IT % S dng hai bc súng loi tr nhiu v cỏc iu kin gii phu v sinh lý ca AC AC tng i tng o ú v ODred = ln( red ) ODinf = ln( inf ) DCred DCinf cũn ACred ; DCred ; ACinf ; DCinf l thnh phn tớn hiu xoay chiu v mt chiu thu c ca sensor nh hỡnh sau õy: Hỡnh 2: Hot ng ca sensor o bóo hũa ooxxy mỏu Chun b : c trc phn lý thuyt sỏch Bioinstrumentation : cua John Webster phn 3.2 trc vo phũng thớ nghim V phn o nng ụxy mỏu ca J.G Webster sỏch Medical instrumentation: Application and Design phn 8.8 Thit b : Mỏy o SpO2 v nhp mch hiu BCI model 3301 hoc model 3303 Bi thớ nghim o nng bóo hũa ụxy mỏu 2/4 B mụn : VLKTYS Trng HBK Tp.HCM Sensor o SpO2 dựng nhiu ln (loi kp ngún tay) Mỏy thu nhn tớn hiu sinh tn MP-30 hóng BIOPAC (mu trng) Cỏc gic cm (connector) tỏch bc súng (ký hiu RED) v gic cm tỏch bc súng hng ngoi (ký hiu IR) Bỳt mc mu xanh Cỏc bc thc hin : 4.1 Gn u dũ vo mỏy o SpO2 4.2 Nhn cụng tc mỏy sang v trớ ON 4.3 ỳt ngún tay tr ca bn tay trỏi vo u dũ cho n ti ch chn ngún tay ng múng tay di lm nh hng n vic gn ngún tay ỳng vo v trớ c bit khụng nờn dựng u dũ ny cho ngún tay cỏi Cỏch gn ỳng c ch dn nh hỡnh sau: Khe phaựt aựnh saựng Khe doứ aựnh saựng Vaùch trung taõm Hỡnh : Cỏch gn ỳng ngún tay vo mỏy 4.4 Ghi li kt qu nhp mch v nng SpO2 4.5 Gi cao ngún tay quỏ u, thc hin cỏc bc t 4.3 n 4.4 4.6 Thc hin cỏc bc t 4.2 n 4.5 thờm ln na 4.7 Dựng tay phi cm qu t Thc hin cỏc ng tỏc th dc nõng lờn v h t xung nhiu ln Quan sỏt v ghi li nng oxy v nhp mch trc, v sau th dc Gii thớch kt qu 4.8 Th cng mnh cng tt Sau ú ngng th vo cng lõu cng tt Quan sỏt v ghi li nng oxy Gii thớch kt qu 4.9 Nhỳng bn tay cũn li vo nc ỏ lnh, quan sỏt v ghi li nng oxy v nhp mch Gii thớch kt qu 4.10 Tt mỏy o SpO2 Rỳt u dũ Thu gn v mỏy lờn k Cm ln lt cm bin SpO2 cú sn gic cm (cú ch RED) vo ngừ vo s v gic cm (cú ch IR) gn vo ngừ vo s ca mỏy MP-30 Ni MP-30 vi mỏy tớnh qua cng USB Bt mỏy MP-30 v chy file SpO2_5000.gtl ó cú sn trờn Desktop ỳt ngún tay tr ca bn tay trỏi vo u dũ RED v ngún gia vo u dũ IR 4.11 Bm phớm Start thu tớn hiu trờn kờnh Tớn hiu trờn cỏc kờnh ( RED pulse) v (IR pulse) l cỏc tớn hiu nhp mch o bng phng phỏp PPG Cũn kờnh cui ( nng SpO2) l giỏ tr nng bóo hũa oxy mỏu Hóy thc hin nhiu ln n t c tớn hiu rừ v ớt nhiu thỡ lu li file cú tờn xxx_dd_mm.acq ú xxx: tờn sinh viờn ang c o, dd: ngy v mm: thỏng Tt v thoỏt chng trỡnh BSL Lab PRO 4.12 Dựng bỳt mc tụ cm bin quang sensor thu ỏnh sỏng Thc hin li mc 4.11 Lu file kt qu vi tờn xxx_dd_mm_filter.acq 4.13 Tớnh toỏn: load file xxx_dd_mm.acq Hóy tớnh toỏn nhp mch trờn tớn hiu kờnh RED pulse v kờnh IR pulse Gii thớch s khỏc ca tớn hiu Ghi li s thay i giỏ tr nng bóo hũa oxy kờnh SpO2 Bi thớ nghim o nng bóo hũa ụxy mỏu 3/4 B mụn : VLKTYS Trng HBK Tp.HCM 4.14 Thc hin tng t i vi d liu file xxx_dd_mm_filter.acq Kt qu : 5.1 Hóy so sỏnh cỏc kt qu cỏc trng hp o bng mỏy o SpO2 Gii thớch s khỏc v ging ca cỏc s liu 5.2 Trỡnh by tng nguyờn lý o ca nng SpO2 v o nhp mch Qua ú cho bit nhng nguyờn nhõn no cú th nh hng n kt qu o 5.3 Tỡm trờn mng cỏc thụng s k thut (specifications) ca thit b s dng bi thớ nghim ny 5.4 Hóy v cỏch ni dõy trong: sensor SpO2, sensor cú gic cm RED v sensor cú gic cm IR Trỡnh by cỏch hot ng ca sensor SpO2 ca mỏy BCI 3301 hoc BCI 3303 5.5 Lý gii s khỏc gia loi mỏy: mỏy chuyờn dng o SpO2 v mỏy MP-30 Hóy a cỏc nguyờn nhõn gõy sai s Tỡm giỏ tr A v B phng phỏp o bng MP30 Kim tra li cỏc thụng s ny qua cỏc thụng s ci t Pro Lab ca BIOPAC Bi thớ nghim o nng bóo hũa ụxy mỏu 4/4