Kapitel 3: Sensoren & Biosignale III Flashcards
Was ist das Ziel der Pulsoxymetrie und auf welcher Technik beruht sie?
Ziel: Bestimmung der Sauerstoffsättigung im arteriellen Blut
Technik: Absorptionsspektroskopie
Wie lässt sich das Hämoglobin unterteilen und wo liegt der Unterschied?
Hämoglobin (Hb) (desoxyhämoglobin): zur Sauerstoffaufnahme zur Verfügung stehend → funktionelles Hämoglobin
Oxyhämoglobin (O2Hb): oxygenierte Hämoglobin, i.e., mit Sauerstoff beladenes Hämoglobin
Wie lautet die Formel für die funktionelle Sauerstoffsättigung?
Anteil Oxyhämoglobin des gesamten funktionellen Hämoglobins
SpO2 (%) = O2Hb/(O2Hb + Hb) · 100
Warum wirkt venöses Blut dunkler als aterielles Blut?
venöses Blut absorbiert mehr rotes Licht als arterielles Blut
arterielles Blut streut mehr rotes Licht als venöses Blut
Nenne die Formel für die Licht-Absorption und das Beer-Lambertsches Gesetz.
Absorption:A≡−log( I/I_0)
I: Intensität des transmittierten Lichtes (W·m−2)
I_0: Intensität des einfallenden Lichtes (W·m−2)
Beer-Lambertsches Gesetz (Bouguer-Beer-Lambertsches Gesetz)
A=ϵ *c *b
ϵ: spektraler Absorptionskoeffizient oder spezifische Extinktionskonstante.
c: Stoffmengenkonzentration der absorbierenden Substanz in der Flüssigkeit
b: Schichtdicke des durchstrahlten Körpers. Einheit: m
Was versteht man unter der Emission und der Detektion bei der Pulsoxymetrie?
(1) Emission Zwei LEDs senden durch die Messstelle (z.B. Fingerkuppe) • LED Rot • LED nähe Infrarot (IR) (2) Detektion Mittels Photodetektoren wird die Änderung über die Zeit der Lichtdurchlässigkeit für das rote und das infrarote Licht ermittelt
Wovon hängt unteranderem die Lichtdurchlässigkeit im Blut ab?
Die Lichtdurchlässigkeit (bzw. Absorption des Lichtes) hängt u.a. von
der Konzentrationen von Hb und O2Hb
Wo liegt ungefähr der größte Absorptionsunterschied und der umgekehrte Absorptionsunterschied zwischen rotem und infrarotem Licht?
Was ist der Isosbestische Punkt?
Wellenlänge= 660 nm → Größter Absorptionsunterschied
Wellenlänge= 940 nm → Umgekehrter Absorptionsunterschied
Isosbestischer Punkt: Wellenlänge= 805 nm
Kein Absorptionsunterschied
Auf welcher Annahme basiert das Detektionsmodell?
Es basiert auf der folgenden Annahme:
arterielles Blut pulsiert → Ausdehnung der arteriellen Blutgefäße
• AC: Pulsierender Wechselanteil (AC: Alternating Current)
• DC: Nicht-pulsierender Gleichanteil (DC: Direct Current)
Gewebe und venöses Blut pulsieren nicht → DC
Wie verändert sich die Lichtdurchlässigkeit im arteriellen Blut?
Weil das arterielles Blut pulsiert, ändert sich die Lichtdurchlässigkeit I für beide Wellenlängen mit der Zeit ← Herz-Zyklus
Während der Diastole nimmt sie zu.
Während der Systole nimmt die Lichtdurchlässigkeit ab.
Wie lautet die Formel für die Gesamtabsorption ?
Die Gesamtabsorption entspricht der Summe der einzelnen Beiträgen Aλ=ϵ_v (λ)*c_v *b_v + ϵa(λ)*c_a *b_a + A_λ ϵ_v *(λ)c_v *b_v=Venöses Blut(DC) ϵa(λ)*c_a*b_a=Arterielles Blut(AC+DC) A_λ=Andere Absorptionsquellen(DC)
Wie kann das Verhältnis der zeitlichen Änderungsraten
der Absorption für beide Wellenlängen berechnet werden?
Mit dem Doppelquotienten R.
R≡ d/dt A_rot (t )/ d/dt A_IR (t )
Vom Doppelquotient zur SpO2 nicht in den Karten enthalten.
S.26 bis 30
Warum wird der Doppelquotient für die Berechnung benötigt?
Mittels des Doppelquotienten, als Quotient aus zwei Quotienten, verschwinden aus der Berechnung der Beitrag der Licht-Reflektion an der Haut und die Absorption im Gewebe oder venöses Blut
Warum handelt es sich bei dem in der Vorlesung vorgestellten Model um eine Vereinfachung
Für bekannte Konzentrationen von Hb und O2Hb (in-vitro Daten) weicht der gemessene S-Wert vom teoretischen Wert ab
Mehrfachstreuung im Blut, Haut oder Gewebe ist nicht
berücksichtigt → nicht lineare Effekte
Unterschiedlich lange Licht-Pfade
