ಫಿಂಗರ್‌ಟಿಪ್ ಪಲ್ಸ್ ಆಕ್ಸಿಮೀಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವೇನು?

COVID-19 ರ ತೀವ್ರತೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಸೂಚಕವಾದ ಅಪಧಮನಿಯ ರಕ್ತದಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು 1940 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಮಿಲಿಕಾನ್ ಅವರು ಫಿಂಗರ್ಟಿಪ್ ಪಲ್ಸ್ ಆಕ್ಸಿಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು.ಯೋಂಕರ್ ಬೆರಳ ತುದಿಯ ನಾಡಿ ಆಕ್ಸಿಮೀಟರ್ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಈಗ ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ?

ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶದ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: ಬೆಳಕನ್ನು ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶಕ್ಕೆ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸಿದಾಗ, ಬೆಳಕಿನ ಮೇಲೆ ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ, ಚದುರುವಿಕೆ, ಪ್ರತಿಫಲನ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಸೇರಿದಂತೆ ನಾಲ್ಕು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಅಂಗಾಂಶವು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಬೆಳಕು ಕೆಲವು ಪಾರದರ್ಶಕ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು (ಘನ, ದ್ರವ ಅಥವಾ ಅನಿಲ) ತೂರಿಕೊಂಡಾಗ, ಕೆಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆವರ್ತನ ಘಟಕಗಳ ಉದ್ದೇಶಿತ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವು ಎಷ್ಟು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅದರ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರ, ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳಲ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು ಮೂರು ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳು ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆ, ಬೆಳಕಿನ ಮಾರ್ಗದ ಅಂತರ ಮತ್ತು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಣಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಬೆಳಕಿನ ಮಾರ್ಗದ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗ. ಏಕರೂಪದ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರಮೇಯದಲ್ಲಿ, ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಬೆಳಕಿನ ಮಾರ್ಗ ಸಂಖ್ಯೆ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಕಣಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ವಸ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬೆಳಕಿನ ಕಣದ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಲ್ಯಾಂಬರ್ಟ್ ಬಿಯರ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು: ವಸ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರತಿ ಯೂನಿಟ್ ಪರಿಮಾಣಕ್ಕೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮಾರ್ಗದ ಉದ್ದ, ವಸ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬೆಳಕಿನ ಸ್ವರೂಪಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ವಸ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಬೆಳಕಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ವಿಭಿನ್ನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗರಿಷ್ಠವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸ್ಥಾನವು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ವಸ್ತುಗಳ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯು ಒಂದೇ ವಿಭಾಗದ ಪರಿಮಾಣದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ಪ್ರತಿದೀಪಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಮಾಧ್ಯಮದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಯಾವುದೇ ವಿದ್ಯಮಾನವಿಲ್ಲ. ಬೆಳಕಿನ ವಿಕಿರಣ. ಆದ್ದರಿಂದ, N ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರಿಹಾರಕ್ಕಾಗಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಸಂಕಲನವು ಮಿಶ್ರಣಗಳಲ್ಲಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಘಟಕಗಳ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಅಳತೆಗೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಆಧಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, 600 ~ 1300nm ರೋಹಿತದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ಜೈವಿಕ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ವಿಂಡೋ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಬೆಳಕು ಅನೇಕ ತಿಳಿದಿರುವ ಮತ್ತು ಅಜ್ಞಾತ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಥೆರಪಿ ಮತ್ತು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ರೋಗನಿರ್ಣಯಕ್ಕೆ ವಿಶೇಷ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅತಿಗೆಂಪು ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ, ಜೈವಿಕ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ ನೀರು ಪ್ರಬಲವಾದ ಬೆಳಕು-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡ ತರಂಗಾಂತರವು ಗುರಿ ವಸ್ತುವಿನ ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪಡೆಯಲು ನೀರಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಉತ್ತುಂಗವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, 600-950nm ಸಮೀಪವಿರುವ ಅತಿಗೆಂಪು ವರ್ಣಪಟಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ, ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾನವನ ಬೆರಳ ತುದಿಯ ಅಂಗಾಂಶದ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ರಕ್ತದಲ್ಲಿನ ನೀರು, O2Hb (ಆಮ್ಲಜನಕ ಹಿಮೋಗ್ಲೋಬಿನ್), RHb (ಕಡಿಮೆಯಾದ ಹಿಮೋಗ್ಲೋಬಿನ್) ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಚರ್ಮದ ಮೆಲನಿನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಗಾಂಶಗಳು ಸೇರಿವೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ವರ್ಣಪಟಲದ ಡೇಟಾವನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಬೇಕಾದ ಘಟಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನಾವು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು O2Hb ಮತ್ತು RHb ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಾಗ, ನಾವು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಶುದ್ಧತ್ವವನ್ನು ತಿಳಿಯುತ್ತೇವೆ.ಆಮ್ಲಜನಕದ ಶುದ್ಧತ್ವ SpO2ರಕ್ತದಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕ-ಬೌಂಡ್ ಆಮ್ಲಜನಕಯುಕ್ತ ಹಿಮೋಗ್ಲೋಬಿನ್ (HbO2) ಪರಿಮಾಣದ ಶೇಕಡಾವಾರು ಒಟ್ಟು ಬಂಧಿಸುವ ಹಿಮೋಗ್ಲೋಬಿನ್ (Hb), ರಕ್ತದ ಆಮ್ಲಜನಕದ ನಾಡಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಶೇಕಡಾವಾರು, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಪಲ್ಸ್ ಆಕ್ಸಿಮೀಟರ್ ಎಂದು ಏಕೆ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ? ಇಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ಇದೆ: ರಕ್ತದ ಹರಿವಿನ ಪರಿಮಾಣ ನಾಡಿ ತರಂಗ. ಪ್ರತಿ ಹೃದಯ ಚಕ್ರದಲ್ಲಿ, ಹೃದಯದ ಸಂಕೋಚನವು ಮಹಾಪಧಮನಿಯ ಮೂಲದ ರಕ್ತನಾಳಗಳಲ್ಲಿ ರಕ್ತದೊತ್ತಡವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ರಕ್ತನಾಳದ ಗೋಡೆಯನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಹೃದಯದ ಡಯಾಸ್ಟೋಲ್ ಮಹಾಪಧಮನಿಯ ಮೂಲದ ರಕ್ತನಾಳಗಳಲ್ಲಿ ರಕ್ತದೊತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ರಕ್ತನಾಳದ ಗೋಡೆಯು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೃದಯ ಚಕ್ರದ ನಿರಂತರ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಮಹಾಪಧಮನಿಯ ಮೂಲದ ರಕ್ತನಾಳಗಳಲ್ಲಿನ ರಕ್ತದೊತ್ತಡದ ನಿರಂತರ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅದರೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ ಕೆಳಮಟ್ಟದ ನಾಳಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಇಡೀ ಅಪಧಮನಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಹರಡುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ನಿರಂತರ ವಿಸ್ತರಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚನವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಪೂರ್ಣ ಅಪಧಮನಿಯ ನಾಳೀಯ ಗೋಡೆ. ಅಂದರೆ, ಹೃದಯದ ಆವರ್ತಕ ಬಡಿತವು ಮಹಾಪಧಮನಿಯಲ್ಲಿ ನಾಡಿ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಅದು ಅಪಧಮನಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ರಕ್ತನಾಳದ ಗೋಡೆಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಮುಂದಕ್ಕೆ ಅಲೆಯುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಹೃದಯವು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅಪಧಮನಿಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಆವರ್ತಕ ನಾಡಿ ತರಂಗವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನೇ ನಾಡಿ ತರಂಗ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ನಾಡಿ ತರಂಗವು ಹೃದಯ, ರಕ್ತದೊತ್ತಡ ಮತ್ತು ರಕ್ತದ ಹರಿವಿನಂತಹ ಅನೇಕ ಶಾರೀರಿಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಾನವ ದೇಹದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಭೌತಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಆಕ್ರಮಣಶೀಲವಲ್ಲದ ಪತ್ತೆಗೆ ಪ್ರಮುಖ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.