Teknikler

Pulse Oksimetre ölçümünde yeni çözümler.

SpO2 ya da Pulse Oksimetre olarak bilinen kandaki doymuş oksijen miktarı belirleme ölçümlerinde yeni yöntemlerle karşılaşmaya başlandı. Son yıllarda biyomedikal sinyaller ile ilgili sensör üretiminde öne çıkan MAXIM firmasının ürettiği bileklik bazlı çözüm tasarım süresini kısaltacağı iddiasıyla piyasaya çıktı. 

Ayrıntılı bilgi için firmanın web sitesinde yayınlanan yazıyı dikkatlerinize sunuyoruz.

Kılcal kandaki oksijen seviyelerinin bir göstergesi olan kan-oksijen doygunluğu (SpO2), sağlığımız hakkında zengin bilgiler sağlar. Diğer hayati sinyallerle birleştiğinde SpO2, kalp sağlığı, uyku düzenleri ve solunum fonksiyonu gibi alanlara dair ipuçları sunar. Normal kan oksijen seviyeleri % 95 ila% 100 aralığında olurken, % 90 veya daha az bir ölçüm bir risk belirtisi olarak  doktora danışmayı gerektirir. 

Geçmişte, SpO2’mizi kontrol ettirmek için bir tıbbi tesisi ziyaret etmemiz gerekirdi. Biyosensörlü giyilebilir cihazlar sayesinde, bunu ve diğer hayati işaretleri sürekli olarak izleyebiliriz. Bununla birlikte, sürekli izleme bizi ve uzmanları,  tespit edilemeyen çeşitli veriler ve potansiyel riskli  durumlar hakkında uyarır.

Nabız oksimetresi, kan-oksijen seviyelerini noninvaziv olarak ölçmek için kullanılan tekniktir.İletilen ışığın pulsatil arter kan tarafından emilmesi ile modüle edilmesinin yanı sıra oksijenli hemoglobin ve oksijensiz hemoglobinin farklı absorbe etme karakteristiklerine dayanır. Pulsatil arteriyel kan, dokudan geçen olay ışığını emdiğinde ve modüle ettiğinde, fotopletismografi (PPG) sinyalini oluşturur.  PPG, kalp döngüsünden kaynaklanan dokudaki kanın hacimsel değişiminin optik bir ölçümünü gösterir. Devredeki LED’ler, damarlara ışık kaynağını sağlar ve fotodiyotlar, kan akışını kırıp yansıtan ışığı toplamakta görev alırlar. Algoritmalar sayesinde, ham PPG sinyali alınıp bir SpO2  değerine dönüştürülerek  değerli bir veri sağlanmış olur.

Bununla birlikte, bilekte SpO2 ölçümü, bilek bölgesindeki düşük kan perfüzyonu nedeniyle parmağınızdakinden çok daha zordur. Sistem düzeyinde tasarım çabası oldukça zordur. Tasarım, LED’lerin ve fotodiyotların deriyle olan aralıklarından, cilt tonu ve dövmelerin varlığı gibi sinyal-gürültü gereksinimlerine kadar biyolojik faktörlere kadar her şeyi göz önünde bulundurmalıdır.Bilekten oluşan nabız oksimetresi ile, fotodiyot ve LED tipik olarak aynı tarafa yerleştirilir, fotodiyotun topladığı ışık cildin altındaki çeşitli derinliklerden yansıtılır.

SpO2 ölçümü genellikle farklı dalga boylarına sahip iki LED gerektirir.En iyi PPG sinyalini elde etmek için, LED aydınlatma dalga boyu oksijenli hemoglobinin emilim tepe değerlerine yakın olmalıdır. Verileri tıbben anlamlı ve kullanılabilir hale dönüştürmek için gerekli olan karmaşık algoritmaların geliştirilmesi de uzmanlık gerektiren zor bir görevdir.

Bilekten Ölçüm Tabanlı SpO2 Çözümleri için Eksiksiz Referans Tasarımı
Bilek tabanlı sağlık izleme için giyilebilir cihazların geliştirilmesini kolaylaştırmak için Maxim, SpO2’nin yanı sıra kalp atış hızı ve kalp atış hızı değişkenliğini (HRV) sürekli olarak izleyen pazarın ilk eksiksiz bilek tabanlı, sistem seviyesi tasarımını tanıttı. Firmanın iddiasına göre , MAXREFDES103 adlı ürün, bu pazara girişte bazı önemli engelleri ortadan kaldırarak geliştirme maliyetlerini düşürebilir ve opto-mekanik sistem tasarımı ve yüksek performanslı, onaylanmış algoritmaların geliştirilmesi için gereken süreyi altı aya kadar kısaltabilir. SpO2 ve HRV kombinasyonu ile, mühendisler artık fitness ve sağlıklı yaşam pazarları ile birlikte uyku kalitesi, uyku apnesi tespiti, stres, yakılan kaloriler, kas oksijeni (VO2), iyileşme süresi vakaları  ve  yeni  durumlara   yönelik anlamlı bilgiler sağlayabilirler.

Kaynak :https://www.maximintegrated.com/en/design/blog/save-up-to-6-months-for-your-wrist-based-pulse-oximeter-design.html

Çeviri ve düzenleme: Fatih TAMER