Hemoglobin là một loại protein và là thành phàn chính của các tế bào hồng cầu, nó vận chuyển oxi từ phổi nơi nồng độ hay áp lực oxi SpO2 rất cao, tới các mô nơi mà nồng độ oxi thấp. Độ bão hòa oxi SpO2 trong máu được định nghĩa là tỉ số giữa lượng oxi tới hạn với tỏng khả năng có thể chứa oxi của máu động mạch, tức là tỉ số giữa oxi hêmoglobin với tổng số hemoglobin trong máu động mạch theo công thức:
[ ] [O Hb] [HHb] Hb O SpO + = 2 2 * 100 (%) 2 [O2Hb]: nồng độ oxi hemoglobin
[HHb]: nồng độ deoxigenhemoglobin( không mang oxi)
Độ bão hòa ôxi được tính để xác định hiệu quả cảu việc điều trị , chẩn đoán, đồng thời cũng cần cho theo dõi tình trạng và sự phát triển của một số lọai bệnh. Đểđo độ bão hòa ôxi người ta sử dụng pulse oximetor, cảm biến của thiết bị này gồm nguồn sáng kép, phôtodetector.
Bảng 1. 6 Sơđồ khối xử lý tín hiệu của Pulse Oximetor
Nguyên lý đo SpO2
Ánh sáng đỏ và tia hồng ngoại được phát ra liên tục từ nguồn sáng kép đi xuyên qua mô. Xương, mô, sắc tố da và máu động mạch sẽ hấp thụ một lượng ánh sáng cố định theo thời gian. Còn động mạch thường sẽ đập và hấp thụ các lượng ánh sáng khác nhau trong các quá trình tâm thu và tâm trương do dung lượng màu sẽ tăng và giảm trong các quá trình này. Tỉ số ánh sáng được hấp thụ tại thời điểm tâm thu và tâm trương sẽ được chuyển đổi sang việc đo nồng độ bão hòa oxi. Các mô có cấu trúc mỏng thường được chọn để đo: ngón tay, ngón chân và tai. Phần ánh sáng đi qua mô sẽ được thu nhận bởi phôtôdetector và được chuyển đổi thành tín hiệu điện, cường độ ánh sáng thu được càng lớn thì tín hiệu điện càng mạnh. Photodetector gửi các tín hiệu điện chứa thông tin về cường độ ánh sáng này tới oximetor, oximetor sử dụng các thông tin này để tính
toán phần trăm tương đối của HbO2 và HHb, độ bão hòa oxi SpO2 và nhịp mạch thông qua bộ vi xử lý tín hiệu.
Hình 1. 33 Hình sự hấp thụ ánh sáng hồng ngoại của máu tĩnh mạch, mô, xương và da
Tuy nhiên ánh sáng khi xuyên qua vị trí đo không chỉ bị hấp thụ bởi máu động mạch mà còn bởi máu tĩnh mạch và các mô khác. Do đó, các thông tin mà oximeter thu được bao gồm thông tin từ máu động mạch và các tổ chức khác ngoài máu động mạch được đo.