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心跳的舞蹈：PPG波形為何在每個人身上都獨一無二？
在醫療技術日新月異的今天，光學脈搏波紋描記法（PPG）作為一種非侵入性測量方法，正在受到越來越多的關注。PPG可以通過光學手段檢測組織微血管床中的血容量變化，並在多個臨床和商業應用中發揮著重要作用。然而，為何每個人的PPG波形卻都各不相同，卻是一個耐人深思的問題。
PPG波形的獨特性在於血流受多種生理系統的調控，這使得每個個體的PPG波形都呈現出不同的特徵。
PPG的基本原理
PPG的原理相對簡單，通常使用脈搏血氧計來進行測量。這些裝置透過LED光源照射皮膚，並測量隨著血液流動而變化的光吸收量。人的心臟每次跳動都會將血液打到周邊，即使這一壓力脈衝在到達皮膚時會略微減弱，但依然足夠使皮下組織中的動脈和小動脈膨脹。從而，通過測量光的反射或透過程度，就可以得到PPG波形。
測量PPG的地點
PPG可以從不同的部位進行測量，最常見的包括手指、耳朵和額頭。通常在外來環境下，脈搏血氧計多會佩戴在手指上。然而，在一些特殊情況下，例如休克或低體溫時，身體周邊的血流可能會減少，因此需要從頭部測量PPG。在此情況下，耳部和額部成為最常用的選擇。
PPG不僅能夠幫助監控心率，還能用于呼吸、液體量變化以及其它循環情況的評估。
PPG的應用
PPG被廣泛應用於多個醫療領域，以下是其幾個主要應用場景：
心率及心跳週期監控
由於皮膚的血液供應豐富，利用PPG檢測心率變化變得相對容易。PPG波形的AC成分與心臟的每次跳動相對應，其波峰可用於計算心率，並且反映出心臟的健康狀態。
呼吸監控
呼吸過程也會影響心循環。在吸氣時，胸腔內的壓力下降，使得右心房的充盈速度增加，進而影響心輸出量。利用PPG可以分析這些變化，並更精確地監測呼吸頻率及其他相關指標。
麻醉深度監控
在手術中，麻醉師通常需判斷患者是否處於足夠的麻醉狀態。PPG波形的即時變化能反映出患者對外界刺激的反應，提供了重要的參考資料。
監測血壓和液體量變化
近期，基於PPG的無袖帶血壓監測儀器獲得了FDA的批准，為日常健康監控提供了新的途徑。此外，PPG還能夠在患者失血時即時反映出血流量的變化。
遠程PPG技術
傳統的PPG測試需要與皮膚接觸，而遠程PPG技術則可以無需接觸檢測生理過程，利用攝像頭視頻分析皮膚顏色微小變化。不僅便於監測新生兒的心率，還可以通過深度學習分析來量化壓力水平。
不論是接觸式技術還是新興的遠程監測手段，PPG無疑正成為研究和臨床實踐中繼續探索的重要工具。
隨著全球對健康監控需求的增加，PPG技術的應用潛力仍然暢旺，其在個體化醫療和遠程健康監測領域的前景值得期待。正因如此，PPG波形的獨特性又讓人不禁思考：究竟是什麼因素造就了每個人在PPG波形上的獨特性呢？
