光电容积描记术 (PPG) 是一种简单的光学技术，用于检测外周循环中血液的体积变化。这是一种低成本且非侵入性的方法，可在皮肤表面进行测量。该技术提供了与我们的心血管系统相关的有价值的信息。技术的最新进展重新唤起了人们对该技术的兴趣，该技术广泛用于临床生理测量和监测。

PPG传感器一、生物组织

PPG的原理PPG 使用低强度红外 (IR) 光。当光穿过生物组织时，它会被骨骼、皮肤色素以及静脉和动脉血吸收。由于血液比周围组织更强烈地吸收光，因此PPG传感器可以将血流的变化检测为光强度的变化。来自 PPG 的电压信号与流过血管的血量成正比。使用这种方法甚至可以检测到血量的微小变化，尽管它不能用于量化血量。PPG 信号有几个分量，包括与心脏活动相关的动脉血容量变化、调节 PPG 信号的静脉血容量变化、显示组织光学特性的 DC 分量和体内细微的能量变化。影响 PPG 记录的一些主要因素是测量位置以及该位置与传感器之间的接触力。

PPG传感器二、传输光信号

血流变化主要发生在动脉中而不是静脉中。PPG 波形PPG 借助条形图或图表将血流变化显示为波形。该波形具有交流(AC)分量和直流(DC)分量。AC分量对应于与心跳同步的血容量变化。DC 分量来自组织反射或传输的光信号，并由组织结构以及静脉和动脉血量决定。DC 分量随呼吸显示出微小的变化。交流分量的基本频率随心率而变化，并叠加在直流基线上。

PPG传感器三、光电探测器

可穿戴设备使用这项技术，已开发出可穿戴的脉搏率监测器。这些低成本和小型设备具有高强度绿色发光二极管 (LED) 和光电探测器，有助于以非侵入方式可靠地监测脉搏率。这些系统的重要设计要求包括小型化、稳健性和用户友好性。这些设备有一个传感器，可以监测通过组织或从组织反射的光强度的微小变化。这些强度变化与通过组织的血流变化相关，并提供重要的心血管信息，例如脉搏率。其他系统PPG 已用于远程医疗、PPG 成像技术和远程监控等其他技术。

PPG传感器四、活力量化

研究人员使用近红外 CCD PPG 成像系统研究了皮肤血流和相关节律。本研究旨在获得对生物组织灌注的新见解，并研究与伤口愈合和溃疡形成相关的变化。其他研究已将 PPG 应用于组织内动脉血氧饱和度 (SpO2) 分布的远程成像。这样的图像可能在医学诊断研究中很有价值，例如组织活力的量化。在远程医疗领域，PPG 在远程监测患者健康方面很有前景。

PPG传感器五、为什么需要 PPG?

传统上，ECG(心电图)传感器用于心率和节律检测。由于心电图传感器体积庞大，因此无法在身体运动时检测心率。那时，Scientist 提出了 PPG 技术。光电体积描记术 (PPG) 技术的开发旨在制造小型可穿戴心率传感器。PPG 传感器尺寸紧凑，仍可提供与 ECG 传感器近乎完美的结果。这有助于准确、连续地测量心率和心率变异性，即使在极端的身体活动期间也是如此。尺寸紧凑的 PPG 技术使其变得轻而易举，带来了复杂性人类手掌的心率测量技术。

PPG传感器六、如何工作的?

当心脏跳动时，毛细血管会根据血容量的变化而扩张和收缩。PPG 光学传感器利用运动容错技术，发出反射到皮肤上的光信号，以准确连续地测量微弱的血流信号。

PPG传感器七、原理

PPG 使用低强度红外绿 (IR) 光。当光穿过生物组织时，它会被骨骼、皮肤色素以及静脉和动脉血吸收。由于血液比周围组织更强烈地吸收光，因此 PPG 传感器可以将血流变化检测为光强度的变化来自 PPG 的电压信号与流过血管的血量成正比。使用这种方法甚至可以检测到血容量的微小变化，从而提供更高的精度。

PPG传感器八、技术适配

PPG 技术已被广泛用于商业上可用的医疗设备中，用于测量氧饱和度、血压和心输出量、评估自主神经功能以及检测外周血管疾病。PPG 不是一项新技术。1980年以来医院使用的血容量脉搏检测仪，利用手指光电容积描记法来测量心率和相对血容量。现在，这项技术正在通过高级智能手表和健身追踪器缓慢成为主流。让我们知道您对此的想法，您是否会购买具有 PPG 的高级智能追踪器/手表。

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