血氧脈搏儀設(shè)計(jì)含4張CAD圖及程序,脈搏,設(shè)計(jì),cad,程序
抗菌劑和化療，1992年 2月，473-476頁 。36卷，第2 號(hào)
0066-4804/92/020473-04$02.0 /0
版權(quán)所有? 1992年，美國(guó)社會(huì)微生物學(xué)
利用脈搏測(cè)量?jī)x研究小鼠抗病毒藥物對(duì)流感病毒的抑制效應(yīng)的
羅伯特· W· 西德維爾， 約翰· 霍夫曼，約翰· 吉爾伯特，BRET MOSCON，戈登·彼得森羅杰· 漢堡和 里德 P. 沃利
抗病毒藥物研究所研究，猶他州州立大學(xué)，洛根，猶他州84322-5600
從1991年7月 9 日至1991年11月 22日
誘導(dǎo)小鼠肺疾病流感病毒監(jiān)測(cè)可通過血氧飽和度儀測(cè)量血液中血氧飽和度（SaO 2）來實(shí)現(xiàn)。血氧濃度與接種病毒量成反比。已知的抗病毒藥物利巴韋林抑制血氧飽和度下降，避免死亡，降低肺癌合并，并降低了一級(jí)可收回病毒。脈搏血氧儀是監(jiān)測(cè)小鼠流感病毒性疾病的一種有效的手段，可用于研究潛在的抗病毒藥物。
在醫(yī)院照顧存在潛在的呼吸窘迫的患者進(jìn)行不斷監(jiān)測(cè)呼吸情況已成為標(biāo)準(zhǔn)的做法，可通過血氧探測(cè)儀器測(cè)量手指，腳趾，腳，或耳垂來檢測(cè)。動(dòng)脈血紅蛋白的血氧飽和度（SaO2）的測(cè)量是根據(jù)脈沖光吸收（1）。
存在一個(gè)需要改進(jìn)的手段來監(jiān)測(cè)小鼠感染劑流感病毒呼吸狀況，就不必通過讓動(dòng)物在不同階段患疾病來觀測(cè)。抑制肺泡音（5）和體重減輕（4，7）已很少使用在實(shí)驗(yàn)來滿足這種需要。在本報(bào)告中描述的使用脈沖血氧飽和度的研究小鼠流感病毒性疾病和應(yīng)用這種方法補(bǔ)充常用死亡的參數(shù)，肺癌形成，和病毒滴度評(píng)價(jià)抗病毒化合物在肺部的抑制作用，利巴（1-p-d-ribofuranosyl-1,2,4-tri-azole-3-carboxamide）（6，9），對(duì)流感病毒病。年輕的成年雄性和雌性小鼠和C57 BL / 6小鼠（西蒙森實(shí)驗(yàn)室，吉爾羅伊，加利福尼亞州），這是保持飲用水含有0.006% oxytetracy-cline（輝瑞，紐約，紐約）控制可能中等程度細(xì)菌感染，使用了這項(xiàng)研究。小鼠輕輕乙醚麻醉，并在指定的研究。他們被感染鼻腔（中）與一個(gè)追隨荷蘭病毒：流感/創(chuàng)建/ 33（ H1N1型），從K . W·科克倫（密歇根大學(xué)，安阿伯）；流感/日本/ 305/ 57（抗體），由F . M .沙波爾，Jr .（南院，伯明翰，阿拉巴馬州）；和流感/港口查/ 1/ 73（H3N 2）和乙/香港/ 5/ 72，無論從美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏（羅克維爾，馬里蘭州）。所有的病毒傳多次通過開發(fā)特定病原體使小鼠致死。這些動(dòng)物，每個(gè)傳代分別與其他病毒在該地區(qū)隔開避免重組。病毒池準(zhǔn)備和滴定合流單層Madin - darby犬腎（MDCK）細(xì)胞。
病毒感染監(jiān)測(cè)使用光學(xué)應(yīng)用3740脈搏血氧飽和度儀（歐美達(dá)，路易斯維爾，俄亥俄州）。同時(shí)測(cè)量手指和耳探針伴隨儀器中使用了獨(dú)立研究。該數(shù)字顯示儀表在使用時(shí)，儀器在“慢”模式。最初的實(shí)驗(yàn)證明，血氧飽和度值的確定與脈搏血氧儀基本上是重復(fù)的，直接的測(cè)量血氧飽和度在肝素血液進(jìn)行一個(gè)OSM-3血氧濃度測(cè)量?jī)x和ABL-2血液氣體分析儀（Radiometer股份有限公司，哥本哈根，丹麥）。
比較確定的小鼠脈搏血氧飽和度儀的方法。下面的方法被認(rèn)為是最有效的在獲取有用的脈搏血氧儀血氧飽和度讀數(shù)：（?。┎迦胝麄€(gè)老鼠，尾巴，采取手指探頭方式，發(fā)光二極管和光電二極管互相對(duì)立的跨中段的動(dòng)物，（ⅱ）將耳探針放在動(dòng)物的大腿內(nèi)側(cè)肌肉使發(fā)光二極管和光電二極管在兩側(cè)的大腿肌肉測(cè)量。手指探針的方法取得較低（2- 4%）讀數(shù)；然而，健康的動(dòng)物往往變得興奮和更緊張當(dāng)他們被安置在手指探針，我們的措施都必須保持他們?cè)谔结樀淖銐虻臅r(shí)間來獲得一個(gè)準(zhǔn)確的血氧飽和度測(cè)量。在腹腔注射無菌生理鹽水稀釋的1 : 80的94毫克三溴乙醇（1.5克三溴乙醇1毫升異戊酯酒精；奧德里奇化工有限，密爾瓦基，威斯康星州。）每公斤體重管理前5分鐘的血氧飽和度測(cè)定成功地消除了動(dòng)物的斗爭(zhēng)，不影響血氧飽和度值測(cè)定。
這種穩(wěn)定是沒有必要的時(shí)候采取的測(cè)量，采用耳探針的大腿。它是發(fā)現(xiàn)，然而，護(hù)理已被接受將耳朵探頭之間的距離大約等于髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。確定了髖關(guān)節(jié)附近經(jīng)常變化+10%，顯然是因?yàn)樽枞墓桥韫堑墓鈧鬏斖ㄟ^血管床。當(dāng)探針搬到太靠近膝蓋，血管床明顯太小，和外部光線偶爾干擾的又決定，造成了很大的變化。
為了確定是否持有動(dòng)物太緊會(huì)往往限制胸部和阻礙適當(dāng)?shù)暮粑?，五只小鼠被緊緊握住頸部，來測(cè)量大腿上的血氧飽和度五次分別為每一種動(dòng)物。他們很松散，然后舉行重復(fù)測(cè)量。平均血氧飽和度，緊緊握住的動(dòng)物是86.3 +1；松散的動(dòng)物是86.5+ 1.1。這些這些數(shù)據(jù)表明，胸部不在收縮足以影響讀數(shù)。
文獻(xiàn)伴隨歐美達(dá)用儀器這些實(shí)驗(yàn)建議按摩皮膚區(qū)域該探測(cè)器將附在異丙醇（70%）墊或與發(fā)紅劑乳膏20至30秒的原因當(dāng)?shù)氐难苁鎻埡?，因此，增加灌注。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小鼠在皮膚最初是潮濕的發(fā)生與異丙醇表明增加約4% 血氧飽和度讀數(shù)與閱讀同一動(dòng)物不暴露于酒精。還相對(duì)閱讀是最重要的抗病毒實(shí)驗(yàn)，所以酒精預(yù)處理沒有在這些研究。
血氧飽和度測(cè)定在流感病毒感染小鼠。年輕的成年小鼠病毒感染在各0.5log10稀釋每個(gè)流感病毒。動(dòng)脈血氧飽和中確定這些動(dòng)物每天7至10天使用耳探針放在大腿上的死亡也每天記錄。防止數(shù)據(jù)傾斜，老鼠死了明顯的呼吸窘迫被任意指派一個(gè)血氧飽和度65%值直到所有動(dòng)物死亡，當(dāng)時(shí)沒有進(jìn)一步值的記錄。
圖1 .影響流感病毒感染肺外SaO2鼠動(dòng)脈脈搏血氧儀所決定的。滴定量的每個(gè)稀釋病毒,表示為50%感染劑量為每毫升組織培養(yǎng),如下:流感病毒A型(HlNl),107 - 5(A),流病毒A(H2N2)、108.5(B);流感病毒A型(H3N2),107 -(C);B型流感病毒,108 .5(D)。*,以稀釋病毒;0、10我- - 的病毒稀釋;,稀釋10病毒;*,稀釋10 - 4病毒:啊,正常對(duì)照組。年代
如圖1所示，三的流感病毒的高接種的小鼠致死。相比之下，只有40%的甲型流感病毒B照射小鼠死亡，這些死亡發(fā)生較晚（平均存活時(shí)間，6至7天）。在小鼠致命的感染，血氧濃度值下降的劑量反應(yīng)的方式。在案件的型流感病毒感染，其中的病毒接種沒有造成死亡的大多數(shù)動(dòng)物，血氧濃度下降是不太明顯。如圖2所示，大多數(shù)在死亡發(fā)生時(shí)，血氧飽和度值低于75%。線性相關(guān)系數(shù)（r）這些數(shù)據(jù)是0.908，顯示出強(qiáng)大的相關(guān)性血氧飽和度和死亡在動(dòng)物?？沽鞲胁《緦?duì)三唑核苷作用。小鼠出現(xiàn)了感染中有大約90%的致死劑量型流感病毒（H1N1型）（105 50%個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)感染傳染性劑量每毫升）。利巴韋林（仁川藥品，Inc .，柯斯塔梅莎，加利福尼亞州），在劑量為75毫克/公斤/天（n=30），或鹽水（n=40）腹腔兩次每日5天開始4小時(shí)后，病毒暴露。十個(gè)感染，利巴韋林治療的小鼠和18病毒感染的地方被治療控制動(dòng)物進(jìn)行觀察，每日21天死亡；脈沖血氧計(jì)讀數(shù)確定這些小鼠每日7天的使用耳探針，如所述以上。從池剩余的感染，治療作用，五只小鼠隨機(jī)選擇了在天3，5，和
7病毒接觸后。肺部固結(jié)的視覺證據(jù)是得分盲目的基礎(chǔ)上，0正常和4是100%合并的指示。肺部當(dāng)時(shí)均質(zhì)和檢測(cè)病毒滴度在狗腎傳代細(xì)胞（MDCK）測(cè)試各種對(duì)數(shù)稀釋一式三份，如以前所描述（8）。如圖3所示，利巴韋林治療預(yù)防死亡，減少抑郁癥的血氧飽和度，抑制肺癌合并，并在較小的程度上，減少病毒滴度在肺部?？梢姺戊柟塘酥卸认嚓P(guān)（注冊(cè)商標(biāo)=0.792）與血氧飽和度值的血氧飽和度；值下降速度超過了鞏固提高。
這之間的時(shí)間差，降低血氧飽和度值和發(fā)展可見肺鞏固表明，肺組織遇到足夠的損傷降低輸氣能力之前重大變化肺色。肺癌合并流感病毒感染的動(dòng)物是由于結(jié)合導(dǎo)致。該病毒感染的肺泡損傷細(xì)胞和壞死病因毛細(xì)血管壁，導(dǎo)致出血肺部。肺泡滲出液通常由中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞（2）。增加的顏色出現(xiàn)在肺部后的感染表現(xiàn)可能導(dǎo)致血管現(xiàn)象從以后的免疫反應(yīng)的感（3）。數(shù)據(jù)從抗病毒實(shí)驗(yàn)，這表明早期表示嚴(yán)重肺損傷的血氧飽和度測(cè)量，說明了它另外的作用，使用脈搏血氧儀研究小鼠流感病毒感染。
這些數(shù)據(jù)表明一個(gè)明確的應(yīng)用脈沖血氧儀方法實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物，作為一種適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)手段中度到嚴(yán)重的呼吸系統(tǒng)疾病。出現(xiàn)的方法是具有特別的價(jià)值作為一個(gè)額外的參數(shù)研究藥物可能是抑制流感病毒。本研究的支持合同NO1-AI-I5097，抗病毒研究分支，微生物學(xué)和傳染病部門，國(guó)家過敏和傳染病研究所，國(guó)家衛(wèi)生研究院。
圖2。比較發(fā)生死亡和血氧飽和度下降流行性感冒（H3N 2）病毒感染的小鼠細(xì)胞。A，生死亡；0，血氧飽和度。線條表明標(biāo)準(zhǔn)誤差。
天post-virus接種
圖3。影響腹腔注射利巴韋林治療流感病毒型（甲1型）感染小鼠細(xì)胞。*，正常對(duì)照組；A，感染，生理鹽水處理的小鼠；0，感染，西藥小鼠。（A）動(dòng)脈血氧飽和度；（B）肺鞏固；（C）肺病毒滴度。酒吧表明標(biāo)準(zhǔn)誤差。
REFERENCES
1. Bowes, W. A., III, B. C. Corke, and J. Hulka. 1989. Pulse
oximetry: a review of the theory, accuracy, and clinical applica-
tions. Obstet. Gynecol. 74:541-546.
2. Douglas, R. G. 1975. Influenza in man, p. 315-320. In E. D.
Kilbourne (ed.), The influenza viruses and influenza. Academic
Press, Inc., New York.
3. Hers, J. F. P., J. Mulder, N. Masurel, L. V. D. Kuip, and
D. A. J. Tyrrell. 1962. Studies on the pathogenesis of influenza
virus pneumonia in mice. J. Pathol. Bacteriol. 83:207-217.
4. Hoffman, C. E. 1973. Amantadine HCI and related compounds,
p. 199-211. In W. A. Carter (ed.), Selective inhibitors of viral
functions. CRC Press, Inc., Cleveland.
5. Kaji, M., and H. Tani. 1967. New parameters in the screening
test for
antiinfluenza virus agents. Proc. Fifth Int. Congr. Che-
mother. 2:19.
6. Knight, V., H. W. McClung, S. Z. Wilson, B. G. Waters, J. M.
Quarles, R. W. Cameron, S. Greggs, J. M. Zerwas, and R. B.
Couch. 1981. Ribavirin small-particle aerosol treatment of influ-
enza. Lancet ii:945-949.
7. McGahen, J. W., E. M. Neumayer, R. R. Grunert, and C. E.
Hoffmann. 1970. Influenza infections in mice. II. Curative activ-
ity of a-methyl-1-adamantanemethylamine HCI (rimantadine
HCI). Ann. N.Y. Acad. Sci. 173:557-567.
8. Sidweli, R. W., J. H. Huffman, E. W. Call, H. Alaghamandan,
P. D. Cook, and R. K. Robins. 1986. Effect of selenazofurin oninfluenza A and B virus infections in mice. Antiviral Res.
6:343-353.
9. Sidwell, R. W., J. H. Huffman, G. P. Khare, L. B. Alien, J. T.
Witkowski, and R. K. Robins. 1972. Broad-spectrum antiviral
activity of Virazole: 1-13-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carbox-
amide. Science 177:705-706.
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容
氧是維持人體生命活動(dòng)的關(guān)鍵物質(zhì)，血氧飽和度是反映機(jī)體供氧是否正常的一個(gè)重要指標(biāo)。常用的雙波長(zhǎng)脈搏式血氧計(jì)(660nm、940nm)在各種生理?xiàng)l件下，在測(cè)量高血氧飽和度時(shí)精確度較高，而在測(cè)量低血氧時(shí),精確度不夠高。
為了更精確測(cè)量血氧較低的胎兒、嬰幼兒、和重癥危弱病人的血氧飽和度，本設(shè)計(jì)在深入理解透射式血氧飽和度測(cè)定原理—郎伯-比爾定律極其方法—利用組織中各成分對(duì)應(yīng)不同波長(zhǎng)光的吸收系數(shù)差異之后，借鑒了國(guó)外研究人員關(guān)于低血氧飽和度脈搏血氧計(jì)理想光波長(zhǎng)選擇的成果，即當(dāng)由于血液組織的擾動(dòng)引起兩種波長(zhǎng)的光子路徑長(zhǎng)度變化相等和兩種波長(zhǎng)的光子平均穿透深度匹配良好時(shí)，可以減少組織中異種成分影響，從而測(cè)量精度較高而且穩(wěn)定。在低血氧狀況下，采用660nm和940nm兩種波長(zhǎng)的光源可以提高測(cè)量精度。研究了可進(jìn)一步改善低血氧狀況下測(cè)量精度的基于單片機(jī)的三波長(zhǎng)脈搏血氧儀，提出了一種新的算法。
本設(shè)計(jì)還包括三波長(zhǎng)脈搏血氧儀的軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。最后分析了影響測(cè)量精度的各種因素，提出了消除各種干擾信號(hào)的處理方法。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)
1、了解血氧及脈搏的數(shù)據(jù)采集方法，對(duì)各種測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析比較， 選取簡(jiǎn)潔實(shí)用的方法來測(cè)量血氧脈搏；
2、了解光電式血氧脈搏的測(cè)量方法及原理，分析測(cè)量方法產(chǎn)生誤差的原因，找 到改善誤差的方法；
3、根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)血氧脈搏儀的電路原理圖，包括前置放大電路，信號(hào)處理 電路，信號(hào)采集電路以及電源；
4、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集程序，包括發(fā)光驅(qū)動(dòng)程序，AD信號(hào)采集程序，USB通信程序 的設(shè)計(jì)；
5、將硬件采集模塊采集的數(shù)據(jù)通過USB將數(shù)據(jù)傳送到電腦；
6、根據(jù)原理圖制作相應(yīng)的樣機(jī)。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作
整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該完成以下工作：
1、完成二萬字左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）；在畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中必須包括詳細(xì)的300-500個(gè)單詞的英文摘要；
2、獨(dú)立完成與課題相關(guān)，不少于四萬字符的指定英文資料翻譯（附英文原文）；
3、設(shè)計(jì)采集電路、編寫采集電路程序、制作相應(yīng)樣機(jī)。
4、完成繪圖工作量折合A0圖紙1張以上，其中必須包含兩張A3以上的計(jì)算機(jī)繪圖圖紙；
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
[1] Richard Barnett，Larry O’Cull，Sarah Cox著，周俊杰等譯.嵌入式C編程與Atmel AVR[M].北京：清華大學(xué)出版社.2003.
[2] 馮建華、趙亮編著.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)[M]. 北京：人民郵電出版社，2004
[3] 宋培義,劉立新.單片機(jī)原理、接口技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社.1999.1：3~398.
[4] 邱關(guān)源.電路（第四版）[M].北京：高等教育出版社：2000.8.
[5] 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社.2004.1：198~222.
[6] 王秀章,陳聲權(quán).脈搏式血氧飽和度檢測(cè)方法的研究.中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志.1995;12(1):58～62
[7] 常昌遠(yuǎn),魏同立.無創(chuàng)血氧飽和度傳感系統(tǒng)的研究.應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào),1999, Vol.17,No.4:433～438
[8] . 陳明進(jìn),許錫銘.脈搏血氧飽和度儀的發(fā)展及應(yīng)用.現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器與應(yīng)用,1995, Vol.7,No.1:1～6
[9] 曾小貴,熊政綱,吳承德.雙道生物信號(hào)放大器的研制及應(yīng)用.中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2001,Vol.18,No.4:215～216
[10] 李景文,龍村,張保洲,郎亞軍,黃兵.反射式血氧飽和度監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.生物醫(yī)學(xué)工程與臨床,2003年3月第7卷第1期:3～6.
五、試驗(yàn)、測(cè)試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件
計(jì)算機(jī)一臺(tái)
單片機(jī)開發(fā)板一套
電路設(shè)計(jì)軟件一套
電路測(cè)試儀器一套
任務(wù)下達(dá)時(shí)間：
2012年01月09日
畢業(yè)設(shè)計(jì)開始與完成時(shí)間：
2012年01月09日至 2012年 06 月03日
組織實(shí)施單位：
教研室主任意見：
簽字： 2011 年12月30日
院領(lǐng)導(dǎo)小組意見：
簽字： 2012 年01月 05日
編號(hào)：
設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯
（原文）
學(xué) 院：
專 業(yè)：
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師單位：
姓 名：
職 稱：
20XX年 4月 25 日
編號(hào)：
設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯
（譯文）
院 （系）：
專 業(yè)：
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)教師單位：
姓 名：
職 稱：
20XX年 4月 25 日
深度解析血氧飽和度雙波長(zhǎng)的光熱（DWP）光學(xué)相干斷層掃描測(cè)量
Roman V. Kuranov, Jinze1,2* Qiu, 2Austin B. McElroy2, Arnold Estrada2, Anthony Salvaggio2, Jeffrey Kiel, Andrew K. Dunn,2 Timothy Q. Duong,1,3 and Thomas E. Milner2
1眼科部門,德克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心、圣安東尼奧德克薩斯78229,美國(guó)
2醫(yī)學(xué)工程部門,得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校,德州78712,美國(guó)
3得克薩斯州南部退伍軍人衛(wèi)生保健系統(tǒng),圣安東尼奧德克薩斯78229,美國(guó)
*kuranov@uthscsa.edu
摘要:非侵入精確的測(cè)量血紅蛋白的氧飽和度(SaO2)水平,通過測(cè)量各個(gè)部位的血管，使疾的診斷和治療成為可能。我們介紹一種雙波長(zhǎng)成像（DWP）光學(xué)相干技術(shù)（OCT）用于無創(chuàng)式血紅蛋白的氧飽和度(SaO2)的精確測(cè)量，可以在非直接接觸血管的情況下進(jìn)行測(cè)量。DWP- OCT SaO2 是一種線性相關(guān)的血紅蛋白的氧飽和度測(cè)量方法。我們證明了使用DWP-OCT 800nm和765nm的波長(zhǎng)來測(cè)量的話，可以達(dá)到6.3%的精度。DWP- OCT血紅蛋白的氧飽和度水平的測(cè)量的不可靠性來源已得到確定。
?2011美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)
OCIS代碼：(170.1470)血液或組織成分進(jìn)行監(jiān)控；(170.4500)光相干斷層；(120.5050)相位測(cè)量；(170.6510)光譜、組織診斷；(300.1030) 吸收。
參考書和連接：
1．P. Carmeliet , and R. K. Jain，“血管生成的癌癥和其他疾病的性質(zhì)”407（6801），249–257（2000）。
2．D. Izhaky , D. A. Nelson , Z. Burgansky-Eliash, and A.Grinvald,“視網(wǎng)膜成像的功能成像：血流速度直接成像，獲得熒光血管照相術(shù)的圖像沒有任何對(duì)比，定性血氧飽和度，和功能代謝信號(hào)”日本.J .中華眼科雜志。53（4），345–351（2009）。
3．A. Grinvald, E. Lieke, R. D. Frostig , C. D. Gilbert , and T. N. Wiesel, “皮層功能結(jié)構(gòu)所揭示的內(nèi)在信號(hào)光學(xué)成像性質(zhì)，”324（6095），361–364（1986）。
4．Y. B. Sirotin , and A. Das, “預(yù)期中血流動(dòng)力學(xué)的信號(hào)感覺皮層不能預(yù)測(cè)的地方的神經(jīng)元活動(dòng)，”7228），475–479（2009）。
5．F. F. J?bsis，“無創(chuàng)性，紅外監(jiān)測(cè)腦和心肌氧充足和循環(huán)系統(tǒng)的數(shù)，”198（4323），1264–1267（1977）。
6．E. O. R. Reynolds , J. S. Wyatt, D. Azzopardi, D. T. Delpy, E. B. Cady, M. Cope, and S. Wray,，“新的非侵入性的方法來評(píng)估腦氧代謝及血流動(dòng)力學(xué)，” Br. Med. Bull. 44（4），1052–1075（1988）。
7. S. J. Matcher, C.E. Elwell, C. E. Cooper , M. Cope, and D. T. Delpy，“比較幾個(gè)常見組織性能近紅外光譜的算法，”Anal。生物化學(xué)。227（1），（1995）
8．A. K. Dunn, A. Devor, H. Bolay, M. L. Andermann , M. A. Moskowitz, A. M. Dale , and D. A. Boas,“總腦血紅蛋白濃度和血流量功能激活同時(shí)成像，” Opt. Lett.。28（1），28–30（2003）。
9．M. J. Grap，“脈搏血氧儀：更新2002，”Crit. Care Nurse，22，8（2002）。
10．V. Kamat，“脈搏血氧儀” ，Ind. J. Anaesthesia 46，（2002）261–268。
11．R. C. McMorrow, and M. G. Mythen, “脈搏血氧儀” ， Curr. Opin. Crit. Care 。（3），269–271（2006）。
12．R. Leitgeb, M. Wojtkowski, A. Kowalczyk, C. K. Hitzenberger, M. Sticker , and A. F. Fercher, “光譜測(cè)量的吸收光譜的頻率域光學(xué)相干斷層掃描”， Opt. Lett. 。25（11），820–822（2000）。
13．F. Robles , R. N. Graf , and A. Wax, “雙窗口的方法處理光譜光學(xué)相干斷層掃描信號(hào)同時(shí)提高光譜和時(shí)間分辨率”，Opt. Express。17（8），6799–6812（2009）。
14．D. J. Faber, E. G. Mik, M.C.G. Aalders, and T. G. van Leeuwen, “血紅蛋白（氧）光吸收評(píng)估光譜光學(xué)相干斷層掃描，,” Opt . Lett。28（16），（2003）1436–1438。
15．L. Kagemann, G. Wollstein, M. Wojtkowski, H. Ishikawa , K. A . Townsend, M. L. Gabriele, V. J. Srinivasan, J. G. Fujimoto , and J. S. Schuman “光譜血氧飽和度評(píng)估高速度超高分辨率的光學(xué)相干斷層掃描” ，生物醫(yī)學(xué)。Opt .12（4），041212（2007）。
16 . C. W. Lu, C. K. Lee, M. T. Tsai , Y. M. Wang, and C. C. Yang, “測(cè)量氧氣的血紅蛋白飽和水平與光譜譜域光學(xué)相干斷層掃描”，Opt . Lett。33（5）416–418（2008）。
17。J .Yi，and X .Li，“估計(jì)血氧飽和度從紅細(xì)胞的高分辨率光譜光學(xué)相干斷層掃描，” Opt . Lett。35（12），2094–2096（2010）。
18．D. J. Faber, E. G. Mik, M. C. G. Aalders, and T. G. van Leeuwen, “對(duì)評(píng)估的血氧飽和度的光譜光學(xué)相干斷層掃描”，Opt. Lett.。30（9），1015–1017（2005）。
19．F. E. Robles , S. Chowdhury , and A. Wax,“評(píng)估血紅蛋白濃度使用光譜光學(xué)相干斷層掃描的可行性，組織診斷”，Biomed. Opt. Express 1（1），（2010）310–317。
20．Y. H. Zhao, Z. P. Chen, C. Saxer, S. H. Xiang, J. F. de Boer, and J. S. Nelson , “逐步解決光學(xué)相干斷層掃描和超聲斷層掃描成像血流人體皮膚具有快速掃描速度和高速度的敏感性， Opt. Lett.。25（2），114–116（2000）。
21．M. A. Choma , A. K.Ellerbee, C. H. Yang, T. L. Creazzo, and J. A. Izatt , “譜域相顯微鏡，”O(jiān)pt. Lett. 30（10），1162–1164（2005）。
22．D. C. Adler, R. Huber, and J. G. Fujimoto，“相敏光coher性斷層在370000線每秒使用傅里葉域模式鎖定激光器緩沖，Opt. Lett。32（6），628（2007）626。
23．R . V. Kuranov , A. B. McElroy, N. Kemp, S.Baranov, J. Taber, M. D. Feldman, and T. E. Milner, “細(xì)胞內(nèi)氣體引用席卷源相位敏感的光學(xué)相干斷層掃描” ，國(guó)際光子。技術(shù)。快報(bào)。22（20），1524–1526（2010）。
24. A. S. Paranjape, R. Kuranov, S. Baranov, L. L. Ma, J. W. Villard , T. Wang, K. V. Sokolov, M. D. Feldman, K. P. Johnston , and T. E. Milner, “深度分辨光成像檢測(cè)巨噬細(xì)胞在組織使用順磁熒光nm粒子”， 選自《生物醫(yī)學(xué)》1（1），2–16（2010）。
25．D. C. Adler, S. W. Huang, R.Huber, and J. G. Fujimoto , “光檢測(cè)的金nm粒子的使用相敏光學(xué)相干斷層掃描” Opt. Express 16（7），4376–4393（2008）。
26． M. C. Skala, M. J. Crow, A. Wax, and J. A. Izatt , “光的光學(xué)相干斷層掃描表皮生長(zhǎng)因子受體在活細(xì)胞利用immunotargeted 1nm， Nano Lett.8（10），3461–3467（2008）。
31。H. El-Kashef, and M. A. Atia, “波長(zhǎng)和溫度依賴性性能的人血清，”選自激光技術(shù)。31（2），（1999）181–189。
32. A. J. Welch and M. J. C. van Gemert,光-熱反應(yīng)的生物組織，激光，光子，電光學(xué)（出版社，紐約，1995）。
33. A. S. T. Blake, G. W. Petley, and C. D. Deakin, “變化的影響紅細(xì)胞體積比熱能力：影響研究測(cè)量熱交換的體外電路，“巴。J .麻醉。84（1），28–32（2000）。
34. J. D. Cutnell and K. W. Johnson，物理，第四版（威利，紐約，1997）。
35. R . K .Wang，“信號(hào)退化的多重散射的光學(xué)相干斷層掃描：一個(gè)組織致密蒙特卡洛研究組織光學(xué)結(jié)算，《物理》。地中海。生物學(xué)。47（13），2281-2299（2002）。
36. D. J. Faber, and T. G. van Leeuwen,“量化衰減測(cè)量血液的光學(xué)相干斷層掃描是否可行？“選擇。快報(bào)。34（9），（2009）1435–1437。
37. D. A. Boas, K. K. Bizheva, and A. M. Siegel, “使用低相干干涉測(cè)量動(dòng)態(tài)圖像布朗運(yùn)動(dòng)在高散射介質(zhì)，“選擇?？靾?bào)。23（5），（1998）319–321。
38. K. K. Bizheva, A. M. Siegel, and D. A. Boas, “路徑長(zhǎng)度分辨動(dòng)態(tài)光散射的高度散射隨機(jī)介質(zhì)：過渡到擴(kuò)散波光譜，物理》。啟。電子統(tǒng)計(jì)物理。等離子體流體的關(guān)系。interdiscip。議題58（6），（1998）7664–7667。
39. J. Kalkman, R. Sprik, and T. G. van Leeuwen, “路徑長(zhǎng)度分辨擴(kuò)散粒子動(dòng)力學(xué)光譜—頻域光學(xué)相干成像，物理》。啟?？靾?bào)。105（19），198302（2010）。
40. V. V. Tuchin, X. Q. Xu, and R. K. Wang, “動(dòng)態(tài)光學(xué)相干斷層掃描的光學(xué)研究
結(jié)算，沉淀，并沉浸血液聚集，“應(yīng)用。選擇。41（1），（2002）258–271。
41. D. Boyer, P. Tamarat, A. Maali, B. Lounis, and M. Orrit, “光成像的nm金屬粒子之間的散射，科學(xué)297（5584），1163（2002）1160。
1.介紹
組織含氧量是一種重要的生理參數(shù)。含氧量異常將導(dǎo)致組織和血液出現(xiàn)許多不可逆的傷害包括癌癥、炎癥和感染過程、糖尿病視網(wǎng)膜病變等[1],組織血氧含量可以通過有創(chuàng)式和無創(chuàng)式兩種方法來測(cè)量。
由于其在實(shí)踐和空間上固有的高精確度，最近利用光學(xué)的方法測(cè)量SaO2的水平已成為無創(chuàng)式測(cè)量的典型方法。含氧的血紅蛋白和不含氧的血紅蛋白之間對(duì)于可見光和紅外光譜的吸收存在明顯的差異，并且吸收的程度和血液中鮮紅的血紅蛋白的含量有關(guān)[2-11]。因?yàn)檫@些光譜方法提供動(dòng)脈和靜脈[2-8]和動(dòng)脈[9 - 11]SaO2平均水平通過相當(dāng)大量的組織、縱向和橫向的空間的測(cè)量。為了確定一個(gè)受損的組織特異性體積做出更準(zhǔn)確的的體內(nèi)評(píng)價(jià)。
鮮活血紅蛋白中德含氧量水平（SaO2）的縱、橫空間特異性對(duì)許多疾病的早期診斷和監(jiān)測(cè)是十分必要的,例如上皮組織癌癥,區(qū)域性發(fā)炎性及感染病、視網(wǎng)膜病,脈絡(luò)膜眼睛疾病和中風(fēng)等。例如,人類的視網(wǎng)膜只有200μm厚,包括許多的良好分工的生理縱向?qū)雍陀袃蓚€(gè)獨(dú)立的氧氣供應(yīng)的血管(視網(wǎng)膜和脈絡(luò))。因?yàn)槊}絡(luò)膜血管供給血液流動(dòng)比視網(wǎng)膜高十倍甚至更高。不使用光學(xué)方法,很難測(cè)出SaO2縱向或橫向的特異性。
傅里葉變換域譜光學(xué)相干斷層攝影術(shù)(FD-OCT) [12,13]可以同時(shí)反映高度和深度的不同和時(shí)間的不同，并且已應(yīng)用在血氧含量的測(cè)量[14– 18]。盡管同過光譜相干性測(cè)量血氧含量中可見光反映在虛擬的投影上，同時(shí)是吸收最大的地方[17]。在近紅外光譜法,提供更多的深度滲透,僅有一個(gè)于血氧含量相關(guān)的因素已被證實(shí)[16、18]。光譜成像在可見光的范圍是有限的探測(cè)深度淺組織幾百微m和面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)監(jiān)測(cè)眼部疾病由于高靈敏度的視網(wǎng)膜感光細(xì)胞和刺激枕葉的腦半球。挑戰(zhàn)運(yùn)用光譜成像測(cè)量血氧飽和度水平：1）較低的紅外光吸收的氧/脫氧血紅蛋白（6%能量吸收通過300μm直徑的血管在吸收800nm波長(zhǎng)）；交換的光譜之間寬度和深度分辨的分辨率[13,19]；由于高信號(hào)變異會(huì)產(chǎn)生散斑干涉效應(yīng)。
儀器在相位的變化在一個(gè)樣品的吸收引起的單波長(zhǎng)激發(fā)光源和測(cè)量相敏（PHS公共衛(wèi)生署（Public Health Service））OCT [20–23]被稱為光學(xué)OCT [ 24–27 ]。光成像技術(shù)用于檢測(cè)的造影劑在體外[ 25]，[26 ]在活細(xì)胞和體外組織[24,27]可用于早期癌癥[26 , 27]和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊診斷[24 ]。在本文中，我們引入一個(gè)雙波長(zhǎng)光學(xué)相干層析成像OCT（DWP -OCT），以激發(fā)和探測(cè)光的近紅外光譜區(qū)域的深度分辨血氧飽和度監(jiān)測(cè)在組織幻影。我們的方法適用于深度解析測(cè)量梯度SaO2 水平投影和不受信號(hào)的高變異的光譜成像方法.
2．材料與方法
實(shí)驗(yàn)裝置的dwp-oct（圖1）系統(tǒng)測(cè)量血氧飽和度水平，包含三個(gè)主要部分組成：1）激發(fā)激光（800nm或765nm）和光纖傳輸系統(tǒng)誘導(dǎo)nm級(jí)光學(xué)光程長(zhǎng)度變化的血液樣本；2）樣本組成的一個(gè)非吸收聚四氟乙烯（PTFE聚四氟乙烯）含導(dǎo)管血液可變的
圖1。雙波長(zhǎng)的光熱（DWP）- OCT可調(diào)諧鈦-鋁陶瓷激光是用來作為激勵(lì)源（765和800nm）。激光激發(fā)光強(qiáng)度調(diào)制在42赫茲的機(jī)械斬波器和運(yùn)送到血液樣本通過多模50μ核心直徑光纖（不適用=0.22）。相對(duì)強(qiáng)度的激發(fā)激光的血樣本是校準(zhǔn)4%部分反射。OCT探針光（1328nm）發(fā)射從單一模式光纖的重點(diǎn)是血液樣本從上部與自聚焦透鏡。參考反射鏡（5%）提供了OCT的參考光信號(hào)。鑲嵌在右上方角顯示吸收光譜的氧和脫氧血紅蛋白。虛線線表明激光激發(fā)波長(zhǎng)（765nm和800nm）被用在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。
梯度血氧飽和度水平；和3）相敏（PHS ）OCT系統(tǒng)[23]測(cè)量血氧飽和度依賴光學(xué)光程長(zhǎng)度的變化引起的激勵(lì)激光。
聚四氟乙烯管材的能力，保持恒定的血氧水平測(cè)試使用的是商業(yè)血氧檢測(cè)儀 (ITC, 1000E, Edison, NJ)。SaO2=97.6%是放置在聚四氟乙烯管在室溫下230分鐘；去除后，血氧檢測(cè)儀-measured SaO2級(jí)顯示減少1.7%，變成95.9%。
相位的測(cè)量提供了dwp-oct相關(guān)光學(xué)光程長(zhǎng)度（op）變化響應(yīng)的雙波長(zhǎng)（765nm和800nm）激發(fā)的血液樣本。光學(xué)光程長(zhǎng)度的變化（op=φλ/（4π））樣品中的光吸收氧和脫氧血紅蛋白血液中，在φ測(cè)量相位變化在一個(gè)特定的深度和λ=1328nm波長(zhǎng)的dwp-oct系統(tǒng)中心。測(cè)量op在765nm和800nm激光激發(fā)波長(zhǎng)是用來計(jì)算血氧飽和度水平的血液使用一個(gè)分析模型，描述在以下部分2.5。
2.1 樣品制備
新鮮豬動(dòng)脈血液收集，放置在一個(gè)密封的容器和儲(chǔ)存在4攝氏°抗凝，肝素鈉50單位每50毫升血液之后立即加入收藏。準(zhǔn)備樣品分級(jí)血氧飽和度水平dwp-oct測(cè)量分為相等的部分血液和一部分加入連二亞硫酸鈉5毫克每1毫升血液實(shí)現(xiàn)樣品與血氧飽和=0%。含氧動(dòng)脈血混合0%血氧飽和度的血液在不同的比例達(dá)到中級(jí)血氧飽和度水平的18.5%，58.4%，84.1%和92.8%。血液樣本所需的血氧飽和度水平保持在房間溫度（22°C）在2.5毫升密封比色杯至少20分鐘之前，dwp-oct避免小漂移測(cè)量氧[ 28]。聚四氟乙烯導(dǎo)管與330μm內(nèi)徑和外徑480μm（升華物subl-190，布倫特里科技股份有限公司）是固定的表面1毫m厚的玻璃幻燈片使用環(huán)氧樹脂和充滿血液時(shí)制備的血氧飽和度水平使用1毫升的注射器。其余的血液在注射器用于同時(shí)參考測(cè)量血氧飽和度的血氧檢測(cè)儀。生產(chǎn)廠家指定血氧飽和度的測(cè)量精度的血氧檢測(cè)儀（誤差）1%。dwp-oct后測(cè)量每個(gè)血液樣本，影像用蒸餾水沖洗和用空氣強(qiáng)行干燥。
2.2激光激發(fā)
一個(gè)900m拉的鈦氧化鋁激光系統(tǒng)（相干公司，圣克拉拉，加利福尼亞州）是用在連續(xù)
波模式誘導(dǎo)光學(xué)光程長(zhǎng)度（op）的變化，血液樣本（圖1）。首先，該激光調(diào)諧振蕩在765nm證實(shí)了光學(xué)光譜儀（USB-2000，海洋光學(xué)，達(dá)尼丁，佛羅里達(dá)州）。激光發(fā)出的光被耦合到0.22的50μm核心直徑多模光纖使用光纖準(zhǔn)直器（f=11.23毫m）。光輸出光纖準(zhǔn)直與雙凸鏡（f=25.4毫m）和強(qiáng)度調(diào)制（F=42赫茲）與機(jī)械斬波器。一小部分（4%）的激發(fā)光被用來作為一強(qiáng)度的參考和耦合到一個(gè)硅光電探測(cè)器（2032，新的重點(diǎn)，爾灣，加州）使用薄玻璃蓋片和透鏡（圖1）。強(qiáng)度參考信號(hào)從硅探測(cè)器是數(shù)字化，以14位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（usb-6009，國(guó)家儀器，奧斯汀，德克薩斯州）在100 S/秒存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存，計(jì)算血氧飽和度水平。
端面的激發(fā)激光輸出光纖放在1毫m以下的玻璃幻燈片基本血液樣本給予900μm束直徑的影像。在較寬的激發(fā)光束口徑而允許容易配準(zhǔn)OCT和激光激發(fā)光束。從光的激光受阻時(shí)，dwp-oct快門數(shù)據(jù)不被記錄。在同時(shí)照射血液樣本和記錄參考信號(hào)的強(qiáng)度下，遮光片完全被打開15- 20秒并且OCT數(shù)據(jù)被記錄同時(shí)記錄激發(fā)光（765nm）的沖擊對(duì)血液樣本的4 - 6秒。本測(cè)量程序使用765nm的激發(fā)光是重復(fù)三到五個(gè)連續(xù)的時(shí)間為每個(gè)血液樣本。當(dāng)時(shí)的激光調(diào)整到800nm和測(cè)量程序重復(fù)同一血液樣本為765nm的激發(fā)。以下激光激發(fā)在765nm800nm，血液中的影像被刪除，清潔管腔和取代血液準(zhǔn)備另一個(gè)血氧飽和度水平。測(cè)量程序重復(fù)刺激血液樣品在765nm和800nm和記錄雙方dwp-oct和激光激發(fā)強(qiáng)度的參考數(shù)據(jù)。平均激光激發(fā)在每個(gè)血液樣本固定在23兆瓦（765nm）和51千瓦（800nm）。高功率在800nm是由于有限的發(fā)射能力的激光波長(zhǎng)在765nm。
2.3. 相位敏感成像系統(tǒng)
相位敏感(PhS) OCT系統(tǒng)（圖1）是用來衡量nm、亞nm尺度變化光程樣本響應(yīng)激光激發(fā)。該phs-oct系統(tǒng)以前已有詳細(xì)介紹 [ 23]。簡(jiǎn)要的說，(PhS) OCT系統(tǒng)使用20千赫席卷源激光中心波長(zhǎng)為1328nm和帶寬為100nm（hsl-2000桑特克，美國(guó)公司，哈肯薩克市，新澤西州）和采用共同路徑幾何相關(guān)。該系統(tǒng)提供了良好的穩(wěn)定階段（65pm在280μm深度）和低降解光學(xué)光程長(zhǎng)度敏感性與深度（0.16nm/mm）。采集和顯示的模式數(shù)據(jù)使用一個(gè)真正的均勻時(shí)間-頻率的時(shí)鐘信號(hào)。一個(gè)圖的影像，m-模式強(qiáng)度地圖，強(qiáng)度A-掃描和m-模式階段地圖的影像充滿血液是分別顯示在圖2A，圖2B，圖2C和圖2D。
圖2。A）血管影像幾何圖，M-型強(qiáng)度地圖，C）強(qiáng)度OCT A-掃描，和D）M型相位圖。線路常數(shù)相位的M型相位圖和峰值強(qiáng)度OCT 的地圖和一個(gè)掃描對(duì)應(yīng)：1–血管上表的空氣氧含量。（光學(xué)光程長(zhǎng)度，op =73μm），2–血管上表的空氣氧含量（op=187μm），3–下血管接口（op=572μm），4投影方向-環(huán)氧樹脂界面（op=676μm），5 -環(huán)氧玻璃幻燈片接口（op =749μm）。藍(lán)色箭頭的強(qiáng)度地圖表明邊界之間的紅細(xì)胞缺乏血液血漿和紅細(xì)胞沉降引起致密層。
2.4. 深度分辨光學(xué)成像信號(hào)
深度解析光熱成像信號(hào)相應(yīng)的變化，光學(xué)光程長(zhǎng)度（op）測(cè)量五個(gè)做好的血液樣本（圖2）：1–空氣與上血管接觸界面（op=73μm），2–上表層血液界面（op=187μm），3-下表層血液血管接觸面（op=572μm），4–血管膠層接觸面（op=676μm），5 –血管膠層-玻璃片接口（op =749μm）。強(qiáng)度的信號(hào)噪聲比（信噪比），規(guī)模的變化引起的激發(fā)激光近等吸收點(diǎn)（800nm）和信噪比的檢測(cè)op在五種深度的結(jié)果總結(jié)在表1
表1。典型的信號(hào)和噪音水平在五個(gè)深度的結(jié)果（SaO2 =18%）圖2所示。
在這里，分貝計(jì)算為20log 10?（信噪比）
測(cè)量OP的變化在一個(gè)給定的樣本深度的結(jié)果積累,光學(xué)光程長(zhǎng)度的變化探測(cè)光的傳播通過覆層[ 24]。到測(cè)量血氧飽和度水平在血液樣本，影響光學(xué)光程長(zhǎng)度變化覆層必須排除和需要測(cè)量差分光學(xué)光程長(zhǎng)度（Δop）兩者之間的縱向點(diǎn)的距離。測(cè)量血氧飽和度水平的血管中光流量，通過下表層血液血管接觸面（3）和上表層血液血管接觸面（2）的光學(xué)光程長(zhǎng)度差Δop來計(jì)算。計(jì)算值表示血液中的血氧飽和度水平的血管光流量。作為參考，血氧飽和度水平也計(jì)算Δop之間的深度1和5
它提供更高的信噪比，OCT信號(hào)強(qiáng)度（表1）。獲得dwp-oct數(shù)據(jù)需要8- 12秒。在DWP-OCT數(shù)據(jù)采集時(shí)間內(nèi)打開快門，使血液樣本的接收激光輻射的4- 6秒。一秒鐘的時(shí)間間隔對(duì)dwp-oct數(shù)據(jù)包括激光激發(fā)樣品用于計(jì)算血氧飽和度水平。在一段時(shí)間間隔至少1秒后開放的快門消除瞬態(tài)效應(yīng)。在減去線性趨勢(shì)后，這1秒的時(shí)間內(nèi)的DWP-OCT-數(shù)據(jù)（圖3）是傅里葉變換計(jì)算振幅差分光學(xué)光程長(zhǎng)度在42赫茲（Δop（F=42hz），圖3）。
圖3。A）光學(xué)光程長(zhǎng)度（op）的變化在深度5（線性趨勢(shì)消減）的反應(yīng)激光激發(fā)（血-氣飽和度=18.5%，在800nm激勵(lì)在42赫茲）。B）振幅變化的op在水深1- 5與激發(fā)激光調(diào)制頻率（灰色軌跡圖B中是根據(jù)A中快速傅里葉變換的op描繪的）。
2.5 . 血氧飽和度（SaO 2）水平
光熱OCT能夠測(cè)量激光誘導(dǎo)變異op上的nm級(jí)散射物體如人體組織 [24–27]。在dwp-oct，激光激發(fā)波長(zhǎng)是用來誘導(dǎo)光學(xué)光程長(zhǎng)度（op）樣品中的變化。差異吸收光譜之間的氧和脫氧血紅蛋白的光譜區(qū)域（765nm和800nm，看到輸入在圖1）可利用dwp-oct確定血氧水平（血氧飽和度）。
由于光學(xué)光程長(zhǎng)度（op）的變化引起反應(yīng)臨床有關(guān)的激發(fā)激光輻射水平（兆瓦和數(shù)十兆瓦）減?。?.2nm–2nm），線性關(guān)系之間存在光程差（Δop）和照射激發(fā)光吸收血液在半個(gè)周期（τ=1 /2 fo）的激光激發(fā)：
其中L是血管直徑，Δopl（2）是由于激光激發(fā)在第2層和3層（血管）之間的差分光學(xué)光程長(zhǎng)度，（下標(biāo)1代表激光激發(fā)在λ1 =765nm，下標(biāo)2代表激光激發(fā)在λ2 =800nm），K是一個(gè)常系數(shù)，I1（2）τ-影響激發(fā)光在血管中的吸收量，τ=1 /2 fo=0.012秒是半周期調(diào)制激光激發(fā)光的強(qiáng)度，I1（2）是激勵(lì)幅值對(duì)入射光的吸收量，μal（2）–血液樣本在765nm（1）和800nm（2）的吸收系數(shù)。忽略吸收血液中的任何成分除血紅蛋白，使代數(shù)表達(dá)式的吸收系數(shù)在765nm和800nm的血中
其中Co是血紅蛋白含氧量濃度（mM），Cd是脫氧血紅蛋白的濃度（mM），αol（2）是查表得到的的摩爾消光的含氧血紅蛋白（cm?1mM，看圖1的入口），αdl（2）是摩爾消光脫氧血紅蛋白（cm?1mM）。根據(jù)血氧飽和度(SaO2 = co/( co + cd))和總血紅蛋白濃度(SaO2 = co/( co + cd))， 方程（2）可以被重寫成：
當(dāng)吸收激發(fā)光更長(zhǎng)的長(zhǎng)度比容器直徑
（μa1,2l <
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