二、技术审查要点
(一)产品名称的要求
脉搏血氧仪产品的命名应参考《医疗器械分类目录》或国家标准、行业标准上的通用名称,例如:医用脉搏血氧仪,或建议按“结构+生理参数 +监测设备(或监测仪)”的方式命名。例如:指夹式脉搏血氧仪,掌上脉搏血氧仪,腕式脉搏血氧仪等。
(二)产品的结构和组成
脉搏血氧仪的结构一般由主机和脉搏血氧饱和度传感器组成。
按产品应用部分结构可分为:BF型,CF型。
按产品电源部分机构可分为:交流、直流或交直流。
按结构可分为:指夹式,手持式,腕式,台式。
产品图示举例:
指夹式脉搏血氧仪 |
掌上脉搏血氧仪 |
腕式脉搏血氧仪 |
台式脉搏血氧仪 |
(三)产品工作原理
脉搏血氧仪中对脉搏血氧饱和度的测量,采用的是光电技术,通常有两种方法:透射法和反射法。
1.透射法
根据郎伯-比尔定律,当一束光照射到某种物质的溶液上时,物质对光有一定的吸收、衰减,透射光强I与入射光强I0之间有以下关系:
I0/I比值的对数称为吸光度D,因此上式可表示为:

若保持光的路径不变,吸光度便与物质的吸光系数和溶液的浓度成正比。
液中氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)对不同波长的光的吸收系数不同,如下图所示,在波长为600~700nm的红光区,Hb的吸收系数比HbO2的大;而在波长为800 ~1000nm的近红外光区, HbO2的吸收系数比Hb的大;在805nm附近是吸收点。
基于氧合血红蛋白HbO2和还原血红蛋白(Hb)的这种光谱特性,血氧饱和度探头中的发光元件发出两种波长的光信号,通常用660nm的红光和925nm的近红外光照射被测组织,将含动脉血管的部位(如手指、脚趾、耳垂等)放在发光管和一个光电管之间,如下图所示。
光电管所接收的光吸收或者光透射信号包含两种成分:一种是脉动成分(即交流信号AC),它是由脉动的动脉血的光吸收引起的交变成分;另一种是稳定成分(即直流信号DC),它反映各非脉动组织(如表皮、肌肉、骨骼和静脉等)引起光吸收的大小。能反映血氧饱和度变化的仅仅是两波长的交流信号幅度之比,而两波长的直流信号可用于对交流信号定标。由于血液中的HbO2和Hb浓度随着血液的脉动做周期性的改变,因此,它们对光的吸收也在脉动地变化,由此引起光电管输出的电信号强度也随血液脉动而周期性改变。由于光电管能将接收到的光信号转变为电信号,但不能区分光的波长,监护仪电路中用一个定时电路来控制两个发光管的发光次序。两种波长的光交替通过检测部位,由光电元件检测透射光强,并将两个信号的脉动成分分离出来,经过滤波、放大、A/D转换成数字信号,根据下式计算对应的血氧饱和度值:

式中:IIR/Ix为近红外光和红外光脉动变化量之比;k1,k2,k3为经验常数,各个厂家不尽相同。
由于光电信号的脉动规律与心脏的搏动一致,根据检出的信号重复周期可确定脉率,所以称之为脉搏血氧饱和度检测。