Pulsoximetrum digitinum a Millikan decennio 194 inventum est ad concentrationem oxygenii in sanguine arteriali monitorandam, indicem magni momenti gravitatis COVID-19.Yonker Nunc explicat quomodo pulsoximetrum digiti operatur?
Proprietates absorptionis spectralis textus biologici: Cum lux in textum biologicum irradiatur, effectus textus biologici in lucem in quattuor categorias dividi potest, inter quas absorptio, dispersio, reflexio et fluorescentia. Si dispersio excludatur, distantia quam lux per textum biologicum percurrit praecipue ab absorptione regitur. Cum lux aliquas substantias pellucidas (solidas, liquidas vel gasosas) penetrat, intensitas lucis significanter decrescit propter absorptionem directam quarundam partium frequentiae specificarum, quod est phaenomenon absorptionis lucis a substantiis. Quantum lucis substantia absorbet densitas optica, etiam absorptio nota, appellatur.
Schema absorptionis lucis a materia in toto processu propagationis lucis: quantitas energiae lucis a materia absorptae tribus factoribus proportionalis est, qui sunt intensitas lucis, distantia viae lucis, et numerus particularum lucem absorbentium in sectione transversali viae lucis. Sub praemissa materiae homogeneae, numerus particularum viae lucis lucem absorbentium in sectione transversali considerari potest ut particulae lucem absorbentes per unitatem voluminis, nempe concentratio particularum lucis suctionis materiae, legem Lambert Beer accipere: interpretari potest ut concentratio materiae et longitudo viae opticae per unitatem voluminis densitatis opticae, facultas suctionis materiae lucis respondendi naturae suctionis materiae lucis. Aliis verbis, forma curvae spectri absorptionis eiusdem substantiae eadem est, et positio absoluta cacuminis absorptionis solum propter diversam concentrationem mutabitur, sed positio relativa immutata manebit. In processu absorptionis, absorptio omnium substantiarum fit in volumine eiusdem sectionis, et substantiae absorbentes inter se non conexae sunt, nec composita fluorescentia existunt, nec ullum phaenomenon mutationis proprietatum medii propter radiationem lucis est. Ergo, pro solutione cum componentibus absorptionis N, densitas optica additiva est. Additivitas densitatis opticae fundamentum theoreticum praebet pro mensura quantitativa componentium absorbentium in mixturis.
In opticis textuum biologicorum, regio spectralis 600 ~ 1300nm plerumque "fenestra spectroscopiae biologicae" appellatur, et lux in hac fascia significationem specialem habet pro multis therapiae spectralis et diagnosi spectrali, sive notis sive ignotis. In regione infrarubra, aqua fit substantia lucis absorbens dominans in textibus biologicis, itaque longitudo undae a systemate adoptata apicem absorptionis aquae vitare debet ut melius informationem absorptionis lucis substantiae designatae obtineat. Ergo, intra spatium spectri prope infrarubri 600-950nm, componentes principales textus digitorum humanorum cum capacitate absorptionis lucis includunt aquam in sanguine, O2Hb (haemoglobinum oxygenatum), RHb (haemoglobinum reductum), et melaninum cutis periphericae aliisque textibus.
Ergo, per analysin datorum spectri emissionis, informationem efficientem de concentratione componentium mensurandorum in textu obtinere possumus. Itaque cum concentrationes O2Hb et RHb habemus, saturationem oxygenii cognoscimus.Saturatio oxygenii SpO2Est percentatio voluminis haemoglobini oxygenati (HbO2) oxygenio ligati in sanguine pro percentatione haemoglobini ligati totalis (Hb), concentratio pulsus oxygenii sanguinis. Cur igitur oximetrum pulsus appellatur? Novum conceptum habemus: unda pulsus voluminis fluxus sanguinis. Per quemque cyclum cardiacum, contractio cordis pressionem sanguinis in vasis sanguineis radicis aortae augere facit, quod parietem vasis sanguineis dilatat. Contra, diastole cordis pressionem sanguinis in vasis sanguineis radicis aortae decrescere facit, quod parietem vasis sanguineis contrahere facit. Cum continua repetitione cycli cardiaci, constans mutatio pressionis sanguinis in vasis sanguineis radicis aortae ad vasa inferiora cum ea connexa et etiam ad totum systema arteriale transmittetur, ita expansionem et contractionem continuam totius parietis vascularis arterialis formans. Hoc est, pulsus periodicus cordis undas pulsus in aorta creat quae per parietes vasorum sanguineorum per totum systema arteriale undulant. Quoties cor expandit et contrahitur, mutatio pressionis in systemate arteriali undam pulsus periodicam producit. Hoc est quod undam pulsatilem appellamus. Unda pulsatilis multas informationes physiologicas, ut cor, pressionem sanguinis et fluxum sanguinis, reflectere potest, quae informationes magni momenti ad detectionem non invasivam parametrorum physicorum specificorum corporis humani praebere possunt.
In medicina, unda pulsatilis plerumque in undas pulsatiles pressionis et undas pulsatiles voluminis dividitur. Unda pulsatilis pressionis praecipue transmissionem pressionis sanguinis repraesentat, dum unda pulsatilis voluminis mutationes periodicas fluxus sanguinis repraesentat. Comparata cum unda pulsatili pressionis, unda pulsatilis volumetrica informationem cardiovascularem maiorem momenti, ut vasa sanguinea humana et fluxum sanguinis, continet. Detectio non invasiva undae pulsatilis voluminis fluxus sanguinis typicae per delineationem undae pulsatilis volumetricae photoelectricae fieri potest. Specifica unda lucis ad illuminandam partem corporis mensuratam adhibetur, et radius sensorem photoelectricum post reflexionem vel transmissionem attingit. Radius receptus informationem characteristicam effectivam undae pulsatilis volumetricae portabit. Quia volumen sanguinis periodica cum expansione et contractione cordis mutatur, cum cor diastole agit, volumen sanguinis minimum est, et absorptione lucis a sanguine, sensor maximam intensitatem lucis detegit; cum cor contrahitur, volumen maximum est et intensitas lucis a sensore detecta minima est. In detectione non invasiva digitorum digitorum cum unda pulsatili voluminis fluxus sanguinis ut datis mensurae directae, selectio loci mensurae spectralis his principiis sequi debet.
1. Venae vasorum sanguiferorum abundantiores esse debent, et proportio informationis efficacis, ut haemoglobinum et ICG, in informatione materiali totali in spectro augeri debet.
2. Habet proprietates manifestas mutationis voluminis fluxus sanguinis ad efficaciter colligendum signum undae pulsus voluminis.
3. Ut spectrum humanum cum bona repetibilitate et stabilitate obtineatur, proprietates textuum minus a differentiis individualibus afficiuntur.
4. Facile est detectio spectralis peragi, et facile a subiecto accipi, ut factores impedimenti, ut celeritas cordis et motus positionis mensurae, ab affectu tensionis causati, vitentur.
Schema distributionis vasorum sanguineorum in palma humana: Positio brachii vix undam pulsatilem detegere potest, itaque non apta est ad detegendam undam pulsatilem voluminis fluxus sanguinis; carpus prope arteriam radialem est, signum undae pulsatilis pressionis validum est, cutis facile vibrationem mechanicam producit, quae signum detectionis praeter undam pulsatilem voluminis etiam informationem pulsatilem reflexionis cutis ferre potest, difficile est accurate characteristicas mutationis voluminis sanguinis describere, positio ad mensurandum non apta est; quamquam palma unus e locis clinicis communibus sanguinis extractionis est, os eius crassius est quam digitus, et amplitudo undae pulsatilis voluminis palmae per reflexionem diffusam collecti minor est. Figura 2-5 distributionem vasorum sanguineorum in palma ostendit. Figura observata, videri potest abundantes retia capillaria in parte anteriore digiti esse, quae efficaciter contentum haemoglobini in corpore humano reflectere possunt. Praeterea, haec positio notas manifestas mutationis voluminis fluxus sanguinis habet, et est positio idealis ad mensurandum undae pulsatiles voluminis. Textus musculorum et ossium digitorum relative tenues sunt, itaque influxus informationis interferentiae fundi relative parvus est. Praeterea, apex digiti facile metitur, et subiectum nullum onus psychologicum habet, quod ad stabilem signum spectralem cum alta proportione signi ad strepitum obtinendum conducit. Digitus humanus constat ex osse, ungue, cute, textu, sanguine venoso et sanguine arteriali. In processu interactionis cum luce, volumen sanguinis in arteria peripherica digiti mutatur cum pulsu cordis, quod mutationem mensurae viae opticae efficit. Dum ceterae partes constantes manent in toto processu lucis.
Cum certa longitudo undae lucis ad epidermi digiti applicatur, digitus quasi mixtura considerari potest, duabus partibus comprehendens: materiam staticam (via optica constans est) et materiam dynamicam (via optica cum volumine materiae mutatur). Cum lux a textu digiti absorbetur, lux transmissa a photodetectore accipitur. Intensitas lucis transmissae a sensore collectae manifeste attenuatur propter absorptionem variarum partium textuum digitorum humanorum. Secundum hanc proprietatem, exemplar aequivalens absorptionis lucis digiti constituitur.
Persona idonea:
Oximetrum pulsus digitiIdoneum est hominibus omnis aetatis, inter quos pueri, adulti, senes, aegroti morbo coronario cordis, hypertensione, hyperlipidaemia, thrombosi cerebrali aliisque morbis vascularibus laborantes, necnon aegroti asthmate, bronchitide, bronchitide chronica, morbo cordis pulmonalis aliisque morbis respiratoriis laborantes.
Tempus publicationis: XVII Iun. MMXXII
