Fotopletysmografia (PPG)
-
Susha Cheriyedath, M. Sc.arvostellut Yolanda Smith, B. Pharm.
Fotopletysmografia (PPG) on yksinkertainen optinen tekniikka, jota käytetään havaitsemaan ääreisverenkierron volumetrisiä muutoksia veressä. Se on edullinen ja ei-invasiivinen menetelmä, joka tekee mittauksia ihon pinnalla.
tekniikka antaa arvokasta tietoa sydän-ja verisuonijärjestelmästämme. Tekniikan viimeaikaiset edistysaskeleet ovat herättäneet kiinnostusta tähän tekniikkaan, jota käytetään laajalti kliinisessä fysiologisessa mittauksessa ja seurannassa.
PPG: n periaate
PPG käyttää matalatehoista infrapunavaloa (IR). Kun valo kulkee biologisten kudosten läpi, se imeytyy luihin, ihon pigmentteihin ja sekä laskimo-että valtimovereen.
koska valo imeytyy vereen voimakkaammin kuin ympäröiviin kudoksiin, verenkierron muutokset voidaan havaita PPG-antureilla valon voimakkuuden muutoksina.
PPG: n jännitesignaali on verrannollinen verisuonten läpi virtaavan veren määrään. Tällä menetelmällä voidaan havaita pienetkin muutokset veren tilavuudessa, vaikka sitä ei voida käyttää veren määrän määrittämiseen.
PPG-signaalissa on useita komponentteja, kuten valtimoveren volumetriset muutokset, jotka liittyvät sydämen toimintaan, laskimoveren tilavuuden vaihtelut, jotka moduloivat PPG-signaalia, tasavirta-komponentti, joka osoittaa kudosten optisen ominaisuuden, ja hienovaraiset energiamuutokset kehossa.
joitakin merkittäviä tekijöitä, jotka vaikuttavat PPG: n tallenteisiin, ovat mittauskohta sekä kohteen ja anturin välinen kosketusvoima.
verenvirtauksen vaihteluita esiintyy useimmiten valtimoissa eikä laskimoissa.
PPG-aaltomuoto
PPG näyttää verenkierron muutokset aaltomuotona pylvään tai kuvaajan avulla. Aaltomuodossa on vaihtovirtakomponentti (AC) ja tasavirtakomponentti (DC).
AC-komponentti vastaa veritilavuuden vaihteluita synkronoitaessa sydämen sykkeen kanssa. DC-komponentti syntyy kudosten heijastamista tai välittämistä optisista signaaleista, ja se määräytyy kudosrakenteen sekä laskimo-ja valtimoveritilavuuksien perusteella.
TASAVIRTAKOMPONENTISSA näkyy pieniä muutoksia hengityksen yhteydessä. AC-komponentin perustaajuus vaihtelee sykkeen mukaan ja on päällekkäinen DC-perustaajuuden kanssa.
PPG: n
PPG-tekniikkaan perustuvia lääkinnällisiä laitteita käytetään laajalti erilaisissa kliinisissä sovelluksissa.
erityisiä sovelluksia ovat seuraavat:
- kliininen fysiologinen seuranta
veren happisaturaatio
- verenpaine
- sydämen lyöntitiheys
- laskimoiden arviointi
- endoteelitoiminta
- mikrovaskulaarinen verenkierto
- autonomisen toiminnan seuranta
- vasomotorinen toiminta ja lämmönsäätely
- verenpaineen ja sykkeen vaihtelu
- ortostaasi
- muu kardiovaskulaarinen vaihtelu arvioinnit
engitys verisuonisairausaltimosairaus valtimoiden myötäily ja vanheneminen
vasospastiset tilat
puettavat laitteet
tätä tekniikkaa käyttäen on kehitetty puettavia sykemittareita. Näissä edullisissa ja pienissä laitteissa on korkean intensiteetin vihreitä valodiodeja (LED) ja valodetektoreita, jotka auttavat luotettavasti seuraamaan pulssia ei-invasiivisella tavalla.
tärkeitä suunnitteluvaatimuksia näille järjestelmille ovat pienoismalli, lujuus ja käyttäjäystävällisyys.
näissä laitteissa on anturi, joka tarkkailee kudoksen läpi kulkevan tai sieltä heijastuvan valon voimakkuuden pieniä vaihteluita. Nämä voimakkuusmuutokset liittyvät muutoksiin verenkierrossa kudoksen läpi ja tarjoavat tärkeää sydän-ja verisuonitiedon, kuten pulssin.
muut järjestelmät
PPG: tä on käytetty muissa tekniikoissa, kuten telelääketieteessä, PPG-kuvantamistekniikassa ja etävalvonnassa.
tutkijat ovat tutkineet ihon verenkiertoa ja siihen liittyviä rytmejä lähi-infrapuna CCD PPG-kuvantamisjärjestelmän avulla. Tutkimuksen tavoitteena oli saada tuoreita tietoja biologisesta kudosperfuusiosta sekä tutkia haavojen paranemiseen ja haavaumien muodostumiseen liittyviä muutoksia.
muissa tutkimuksissa on sovellettu PPG: tä valtimoiden happisaturaation (SpO2) jakautumisen etäkuvauksessa kudoksessa. Tällainen kuva voisi olla arvokas lääketieteellisissä diagnostisissa tutkimuksissa, kuten kudoksen elinkelpoisuuden kvantifioinnissa. Etälääketieteessä PPG on lupaava potilaiden terveyden etäseurannassa.
- https://www.cs.tau.ac.il/~nin/Courses/Workshop12a/PPG%20Sensor%20System.pdfhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17322588https://pdfs.semanticscholar.org/ca04/bcc2fdd9aed2b04e1f17c6bbb62f44dd3668.pdf https://www.researchgate.net/publication/6482990 ul>
- kaikki fotoplethysmografian sisältö
- fotoplethysmography (PPG) sydänsairauteen
-
APA
Cheriyedath, Susha. (2019, 27. helmikuuta). Fotopletysmografia (PPG). Uutiset-Lääketieteellinen. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/health/Photoplethysmography-(PPG).aspx.
-
MLA
Cheriyedath, Susha. ”Photoplethysmography (PPG)”. News-Medical. 24 March 2021. <https://www.news-medical.net/health/Photoplethysmography-(PPG).aspx>.
-
Chicago
Cheriyedath, Susha. ”Photoplethysmography (PPG)”. News-Medical. https://www.news-medical.net/health/Photoplethysmography-(PPG).aspx. (accessed March 24, 2021).
-
Harvard
Cheriyedath, Susha. 2019. Photoplethysmography (PPG). News-Medical, viewed 24 March 2021, https://www.news-medical.net/health/Photoplethysmography-(PPG).aspx.
jatkoluenta
kirjoittanut
susha cheriyedath
susha on koulutukseltaan luonnontieteiden kandidaatti (B.Sc.) kemian ja diplomi-insinöörin tutkinto (M.Sc) biokemian tutkinto Calicutin yliopistosta Intiasta. Hän on aina ollut kiinnostunut lääketieteestä ja terveystieteestä. Osana maisterintutkintoaan hän erikoistui biokemiaan painottuen mikrobiologiaan, fysiologiaan, bioteknologiaan ja ravitsemukseen. Vapaa-ajallaan hän tykkää kokata keittiössä super-sotkuisilla leivontakokeiluillaan.
lainaukset
käyttäkää jotakin seuraavista formaateista lainataksenne tätä artikkelia esseessänne, paperissanne tai reportaasissanne: