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光學探測的奧秘：光脈搏圖（PPG）如何揭示你心臟的秘密？
當代醫療科技的進步，使得許多先進的技術進入我們的日常生活中。其中，光脈搏圖（Photoplethysmogram，PPG）是一種透過光學方式來檢測血液體積變化的技術。這一技術常見於脈搏血氧計，透過照射皮膚並測量光吸收的變化，進而了解心臟健康狀況。
PPG儀器能即時反映心臟每一次跳動後血液流入微血管的過程，使得我們可以在非侵入的情況下監測心臟及全身的健康。
PPG的基本原理是基於心臟跳動所產生的壓力脈衝，即使這一脈衝經過肌膚時會進行一定程度的衰減，仍足以使得皮膚下的動脈及小動脈膨脹。當脈搏血氧計正確放置於較不受壓迫的部位時，可以清楚觀察到這種血流變化。
PPG測量的部位
在日常的醫療檢測中，PPG信號從指尖或額頭等位置獲取。儘管流行的脈搏血氧計通常安裝在手指上，但在特定情況下，例如休克或低溫時，血流至末梢的情況會降低，因此可以考慮從耳朵或額頭等區域進行測量。
透過多部位的光脈搏圖測量，即使在末梢血流減少的情況下，醫療人員仍能夠獲取有價值的生理數據，這對於診斷各類疾病有著至關重要的意義。
PPG的應用領域
心率和心臟周期的監測
由於皮膚血流豐富，PPG能輕易捕捉到心跳所產生的脈動成分。PPG信號的直流（DC）成分即為皮膚組織的基線吸收，而交流（AC）成分則直接反映血液容積的變化。
呼吸監測
呼吸周期的變化也會對心臟的運作造成影響，導致心臟腔室的充血和排血程度不同。研究表明，透過PPG技術，醫療人員能夠更準確地估算個體的呼吸率及其他呼吸指標。
麻醉深度的監控
麻醉科醫生經常需要依據患者的光脈搏圖來判斷轄下病人在手術過程中的麻醉深度，這項技術能有效協助他們做出即時決策。
血壓監測
基於PPG技術的無袖帶血壓監測器在2019年獲得FDA的批准，這標誌著PPG技術邁向臨床應用的新階段。
遠程光脈搏圖技術
遠程光脈搏圖技術使得醫療工作者能夠在無需直接接觸皮膚的情況下，監測生理指標，這對於新生兒及其他特殊病人群體具有重大意義。常見的方法是使用視頻技術來觀察皮膚顏色的微細變化。
透過數位全息術的進步，遠程光脈搏圖技術能夠調查手部及眼部的脈搏波動，顯示出其在無創血流監測方面的巨大潛力。
無論是傳統的接觸式方法還是新興的遠程測量技術，PPG技術不斷演變，對監測心臟健康及其它生理指標的準確性和便利性提供了巨大貢獻。這一技術的廣泛應用是否會為未來的醫療提供新的突破和可能性？
