door Susha Cheriyedath, M. Sc. beoordeeld door Yolanda Smith, B. Pharm.

Fotoplethysmografie (PPG) is een eenvoudige optische techniek die wordt gebruikt om volumetrische veranderingen in het bloed in de perifere circulatie te detecteren. Het is een goedkope en niet-invasieve methode die metingen aan het oppervlak van de huid maakt.

De Techniek levert waardevolle informatie met betrekking tot ons cardiovasculaire systeem. De recente vooruitgang in technologie heeft belangstelling voor deze techniek nieuw leven ingeblazen, die wijd in klinische fysiologische meting en controle wordt gebruikt.

principe van PPG

PPG maakt gebruik van Infrarood (IR) licht met lage intensiteit. Wanneer licht door biologische weefsels reist wordt het geabsorbeerd door botten, huidpigmenten en zowel veneus als arterieel bloed.

omdat licht sterker wordt geabsorbeerd door het bloed dan de omliggende weefsels, kunnen de veranderingen in de bloedstroom worden gedetecteerd door PPG-sensoren als veranderingen in de intensiteit van het licht.

het spanningssignaal van PPG is evenredig met de hoeveelheid bloed die door de bloedvaten stroomt. Zelfs kleine veranderingen in bloedvolume kunnen worden gedetecteerd met behulp van deze methode, hoewel het niet kan worden gebruikt om de hoeveelheid bloed te kwantificeren.

een PPG-signaal bevat verschillende componenten, waaronder volumetrische veranderingen in arterieel bloed die geassocieerd zijn met hartactiviteit, variaties in veneus bloedvolume die het PPG-signaal moduleert, een DC-component die de optische eigenschap van de weefsels toont en subtiele energieveranderingen in het lichaam.

enkele belangrijke factoren die van invloed zijn op de opnames van de PPG zijn de plaats van meting en de opdrukkracht tussen de locatie en de sensor.

bloedstroomvariaties komen meestal voor in de slagaders en niet in de aderen.

de PPG-golfvorm

PPG toont de veranderingen in de bloedstroom als een golfvorm met behulp van een bar of een grafiek. De golfvorm heeft een wisselstroom (AC) component en een gelijkstroom (DC) component.

de AC-component komt overeen met variaties in bloedvolume in synchronisatie met de hartslag. De DC-component komt voort uit de optische signalen gereflecteerd of overgedragen door de weefsels en wordt bepaald door de weefselstructuur, evenals veneuze en arteriële bloedvolumes.

De DC component vertoont kleine veranderingen met de ademhaling. De basisfrequentie van de AC-component varieert met de hartslag en wordt gesuperponeerd op de DC-basislijn.

gebruik van PPG

medische hulpmiddelen gebaseerd op PPG-Technologie wordt veel gebruikt in verschillende toepassingen in de klinische opzet.

specifieke toepassingen zijn::

• Klinische fysiologische controle
• het Bloed zuurstof saturatie
• bloeddruk
• de Cardiac output
• Hartslag
• de Ademhaling
• Vasculaire beoordeling
• arterieel vaatlijden
• Arteriële compliantie en de vergrijzing
• Veneuze beoordeling
• de Endotheliale functie
• Microvasculaire de bloedstroom
• Vasospastische voorwaarden
• Autonome functie bewaking
• Vasomotorische functie en thermoregulatie
• de bloeddruk en de hartfrequentie-variabiliteit
• Orthostasis
• Andere hart-en vaatstelsel variabiliteit assessments

draagbare apparaten

met behulp van deze technologie zijn draagbare hartslagmeters ontwikkeld. Deze goedkope en kleine apparaten hebben groene lichtgevende dioden (LED ‘ s) met hoge intensiteit en fotodetectoren die een betrouwbare bewaking van de polsslag op een niet-invasieve manier helpen.belangrijke ontwerpvereisten voor deze systemen zijn miniaturisatie, robuustheid en gebruiksvriendelijkheid.

deze toestellen hebben een sensor die kleine variaties in de intensiteit van het door het weefsel uitgezonden of gereflecteerd licht bewaakt. Deze intensiteitsveranderingen worden geassocieerd met veranderingen in de bloedstroom door het weefsel en verstrekken essentiële cardiovasculaire informatie zoals de polsslag.

andere systemen

PPG is gebruikt in andere technologieën zoals telegeneeskunde, PPG-beeldvormingstechnologie en monitoring op afstand.

onderzoekers hebben de doorbloeding van de huid en de bijbehorende ritmes bestudeerd met behulp van een nabij-infrarood CCD PPG beeldvormingssysteem. Deze studie was gericht op het verkrijgen van nieuwe inzichten in biologische weefselperfusie en het bestuderen van veranderingen geassocieerd met wondgenezing en vorming van zweren.

andere studies hebben PPG toegepast in remote imaging van de distributie van arteriële zuurstofverzadiging (SpO2) binnen een weefsel. Een dergelijk beeld kan waardevol zijn in medische diagnostiekstudies zoals kwantificering van weefsellevensvatbaarheid. In de telegeneeskunde is PPG veelbelovend voor het op afstand monitoren van de gezondheid van patiënten.

• https://www.cs.tau.ac.il/~nin/Courses/Workshop12a/PPG%20Sensor%20System.pdf
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17322588
• https://pdfs.semanticscholar.org/ca04/bcc2fdd9aed2b04e1f17c6bbb62f44dd3668.pdf
• https://www.researchgate.net/publication/6482990

Verder Lezen

• Alle Photoplethysmography Inhoud
• Photoplethysmography (PPG) voor Hart-en Vaatziekten

Geschreven door

Susha Cheriyedath

Susha heeft een Bachelor of Science (B. Sc.) diploma in de Chemie en de Master of Science (M. Sc) licentiaat in de Biochemie van de Universiteit van Calicut in India. Ze had altijd een grote interesse in medische en Gezondheidswetenschappen. Als onderdeel van haar master specialiseerde ze zich in biochemie, met de nadruk op microbiologie, fysiologie, biotechnologie en voeding. In haar vrije tijd kookt ze graag een storm in de keuken met haar super rommelige bakexperimenten.

citaties