109年:呼治儀器(1)

有關脈衝血氧飽和度偵測儀的原理,下列何者錯誤?

A結合光譜分析法(spectrophotometry)及光體積變化描記圖(photoplethysmography)二種原理
B使用紅光(約660 nm)及藍光(約410 nm)二種不同波長的光線
C可測量光線穿透活體組織的情況
D儀器內包含光發射器(light emitters)及光偵測器(photodetector)

詳細解析

本題觀念

脈衝血氧飽和度偵測儀(pulse oximeter)是把光學吸收與脈動血容量訊號結合起來的非侵入性監測器。它不是直接抽血測量,而是利用氧合血紅素與去氧血紅素對不同波長光線的吸收差異,再用光體積變化描記圖分辨隨心跳改變的動脈血流訊號,估算周邊血氧飽和度(SpO₂)。

標準脈衝血氧儀的核心光源是約660 nm的紅光與約940 nm的近紅外光。兩者不是藍光;410 nm藍光並非一般脈衝血氧飽和度測量所使用的標準第二波長。探頭通常把發光元件和光偵測器放在組織兩側,讓光穿過指尖或耳垂,也有反射式設計把偵測器放在光源同側。

選項分析

A. 正確。光譜分析法用來比較不同波長的光吸收,光體積變化描記圖則利用心搏造成的血容量週期變化,把動脈脈動成分從皮膚、組織與靜脈等背景吸收中分離出來。兩種原理共同構成脈衝血氧測量的基礎。

B. 錯誤。標準波長組合是約660 nm紅光與約940 nm近紅外光,並非約410 nm的藍光。選項前半段的紅光數值正確,但把第二個光源寫成藍光,會改變血紅素吸收比值與儀器的校正基礎,因此整項錯誤。

C. 正確。透射式探頭可測量光線穿過活體組織後的強度變化,例如夾在手指或耳垂上時,發光元件在一側、光偵測器在另一側。由於不同血紅素狀態的吸收不同,透射光的週期變化可用來估算 SpO₂。

D. 正確。探頭內需要 light emitters 產生紅光

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