কোভিড-১৯ এর তীব্রতার একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক, ধমনী রক্তে অক্সিজেনের ঘনত্ব পর্যবেক্ষণের জন্য মিলিকান ১৯৪০-এর দশকে আঙুলের ডগায় পালস অক্সিমিটার আবিষ্কার করেছিলেন।ইয়োঙ্কার এখন ব্যাখ্যা করো কিভাবে আঙুলের ডগায় পালস অক্সিমিটার কাজ করে?
জৈবিক টিস্যুর বর্ণালী শোষণ বৈশিষ্ট্য: যখন আলো জৈবিক টিস্যুতে বিকিরণ করা হয়, তখন আলোর উপর জৈবিক টিস্যুর প্রভাবকে চারটি ভাগে ভাগ করা যায়, যার মধ্যে রয়েছে শোষণ, বিচ্ছুরণ, প্রতিফলন এবং প্রতিপ্রভ। যদি বিচ্ছুরণ বাদ দেওয়া হয়, তাহলে জৈবিক টিস্যুর মধ্য দিয়ে আলো যে দূরত্ব অতিক্রম করে তা মূলত শোষণ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। যখন আলো কিছু স্বচ্ছ পদার্থ (কঠিন, তরল বা বায়বীয়) প্রবেশ করে, তখন কিছু নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানের লক্ষ্যবস্তু শোষণের কারণে আলোর তীব্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যা পদার্থ দ্বারা আলোর শোষণের ঘটনা। একটি পদার্থ কতটুকু আলো শোষণ করে তাকে তার অপটিক্যাল ঘনত্ব বলা হয়, যা শোষণ নামেও পরিচিত।
আলোর প্রচারের পুরো প্রক্রিয়ায় পদার্থ দ্বারা আলো শোষণের পরিকল্পিত চিত্র, পদার্থ দ্বারা শোষিত আলোক শক্তির পরিমাণ তিনটি কারণের সমানুপাতিক, যা হল আলোর তীব্রতা, আলোক পথের দূরত্ব এবং আলোক পথের ক্রস সেকশনে আলোক-শোষণকারী কণার সংখ্যা। সমজাতীয় পদার্থের ভিত্তিতে, আলোক পথের ক্রস সেকশনে আলোর পথের সংখ্যা আলোক-শোষণকারী কণাগুলিকে প্রতি ইউনিট আয়তনে আলোক-শোষণকারী কণা হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, যথা উপাদান স্তন্যপান আলো কণার ঘনত্ব, একটি ল্যাম্বার্ট বিয়ারের সূত্র পেতে পারে: এটিকে পদার্থের ঘনত্ব এবং অপটিক্যাল পথের দৈর্ঘ্য প্রতি ইউনিট আয়তনে অপটিক্যাল ঘনত্ব, পদার্থ স্তন্যপান আলোর প্রকৃতির সাথে সাড়া দেওয়ার ক্ষমতা হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। অন্য কথায়, একই পদার্থের শোষণ বর্ণালী বক্ররেখার আকৃতি একই, এবং শোষণ শীর্ষের পরম অবস্থান শুধুমাত্র বিভিন্ন ঘনত্বের কারণে পরিবর্তিত হবে, তবে আপেক্ষিক অবস্থান অপরিবর্তিত থাকবে। শোষণ প্রক্রিয়ায়, পদার্থের শোষণ একই অংশের আয়তনে ঘটে এবং শোষণকারী পদার্থগুলি একে অপরের সাথে সম্পর্কহীন থাকে, এবং কোনও ফ্লুরোসেন্ট যৌগ বিদ্যমান থাকে না এবং আলোক বিকিরণের কারণে মাধ্যমের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তনের কোনও ঘটনা ঘটে না। অতএব, N শোষণকারী উপাদান সহ দ্রবণের জন্য, আলোক ঘনত্ব হল যোজক। আলোক ঘনত্বের যোজক মিশ্রণে শোষণকারী উপাদানগুলির পরিমাণগত পরিমাপের জন্য একটি তাত্ত্বিক ভিত্তি প্রদান করে।
জৈবিক টিস্যু অপটিক্সে, 600 ~ 1300nm বর্ণালী অঞ্চলকে সাধারণত "জৈবিক বর্ণালীবিদ্যার জানালা" বলা হয় এবং এই ব্যান্ডের আলো অনেক পরিচিত এবং অজানা বর্ণালী থেরাপি এবং বর্ণালী রোগ নির্ণয়ের জন্য বিশেষ তাৎপর্যপূর্ণ। ইনফ্রারেড অঞ্চলে, জৈবিক টিস্যুতে জল প্রভাবশালী আলো-শোষণকারী পদার্থ হয়ে ওঠে, তাই সিস্টেম দ্বারা গৃহীত তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে লক্ষ্য পদার্থের আলো শোষণের তথ্য আরও ভালভাবে পেতে জলের শোষণের শীর্ষ এড়াতে হবে। অতএব, 600-950nm এর কাছাকাছি-ইনফ্রারেড বর্ণালী পরিসরের মধ্যে, আলো শোষণ ক্ষমতা সম্পন্ন মানুষের আঙুলের ডগা টিস্যুর প্রধান উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে রক্তে জল, O2Hb (অক্সিজেনযুক্ত হিমোগ্লোবিন), RHb (হ্রাসপ্রাপ্ত হিমোগ্লোবিন) এবং পেরিফেরাল ত্বকের মেলানিন এবং অন্যান্য টিস্যু।
অতএব, নির্গমন বর্ণালীর তথ্য বিশ্লেষণ করে আমরা টিস্যুতে পরিমাপ করা উপাদানের ঘনত্বের কার্যকর তথ্য পেতে পারি। সুতরাং যখন আমাদের O2Hb এবং RHb ঘনত্ব থাকে, তখন আমরা অক্সিজেন স্যাচুরেশন জানি।অক্সিজেন স্যাচুরেশন SpO2রক্তে অক্সিজেন-আবদ্ধ অক্সিজেনযুক্ত হিমোগ্লোবিন (HbO2) এর আয়তনের শতাংশ হল মোট বাঁধাই হিমোগ্লোবিনের (Hb) শতাংশ, রক্তের অক্সিজেন পালসের ঘনত্ব, তাহলে কেন একে পালস অক্সিমিটার বলা হয়? এখানে একটি নতুন ধারণা রয়েছে: রক্ত প্রবাহের পরিমাণ পালস তরঙ্গ। প্রতিটি হৃদযন্ত্রের চক্রের সময়, হৃদযন্ত্রের সংকোচনের ফলে মহাধমনীর মূলের রক্তনালীতে রক্তচাপ বৃদ্ধি পায়, যা রক্তনালীর প্রাচীরকে প্রসারিত করে। বিপরীতে, হৃদযন্ত্রের ডায়াস্টোলের ফলে মহাধমনীর মূলের রক্তনালীতে রক্তচাপ কমে যায়, যার ফলে রক্তনালীর প্রাচীর সংকুচিত হয়। হৃদযন্ত্রের চক্রের ক্রমাগত পুনরাবৃত্তির সাথে, মহাধমনীর মূলের রক্তনালীতে রক্তচাপের ক্রমাগত পরিবর্তন এর সাথে সংযুক্ত নিম্নমুখী জাহাজগুলিতে এবং এমনকি সমগ্র ধমনী সিস্টেমে প্রেরণ করা হবে, যার ফলে সমগ্র ধমনী ভাস্কুলার প্রাচীরের ক্রমাগত প্রসারণ এবং সংকোচন তৈরি হবে। অর্থাৎ, হৃদযন্ত্রের পর্যায়ক্রমিক স্পন্দন মহাধমনীর মধ্যে পালস তরঙ্গ তৈরি করে যা ধমনী সিস্টেম জুড়ে রক্তনালীর দেয়াল বরাবর সামনের দিকে তরঙ্গায়িত হয়। প্রতিবার হৃদযন্ত্র প্রসারিত এবং সংকুচিত হওয়ার সময়, ধমনী সিস্টেমে চাপের পরিবর্তন একটি পর্যায়ক্রমিক পালস তরঙ্গ তৈরি করে। একে আমরা পালস ওয়েভ বলি। পালস ওয়েভ হৃদপিণ্ড, রক্তচাপ এবং রক্ত প্রবাহের মতো অনেক শারীরবৃত্তীয় তথ্য প্রতিফলিত করতে পারে, যা মানবদেহের নির্দিষ্ট শারীরিক পরামিতিগুলির অ-আক্রমণাত্মক সনাক্তকরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ তথ্য সরবরাহ করতে পারে।
চিকিৎসা বিজ্ঞানে, পালস তরঙ্গকে সাধারণত চাপ পালস তরঙ্গ এবং আয়তন পালস তরঙ্গ দুই ভাগে ভাগ করা হয়। চাপ পালস তরঙ্গ মূলত রক্তচাপ সংক্রমণকে প্রতিনিধিত্ব করে, যখন আয়তন পালস তরঙ্গ রক্ত প্রবাহের পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তনকে প্রতিনিধিত্ব করে। চাপ পালস তরঙ্গের তুলনায়, আয়তনগত পালস তরঙ্গে মানুষের রক্তনালী এবং রক্ত প্রবাহের মতো গুরুত্বপূর্ণ কার্ডিওভাসকুলার তথ্য থাকে। সাধারণ রক্ত প্রবাহের আয়তন পালস তরঙ্গের অ-আক্রমণাত্মক সনাক্তকরণ আলোক বৈদ্যুতিক ভলিউমেট্রিক পালস তরঙ্গ ট্রেসিং দ্বারা অর্জন করা যেতে পারে। শরীরের পরিমাপ অংশ আলোকিত করার জন্য আলোর একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গ ব্যবহার করা হয় এবং প্রতিফলন বা সংক্রমণের পরে রশ্মি আলোক বৈদ্যুতিক সেন্সরে পৌঁছায়। প্রাপ্ত রশ্মি আয়তনগত পালস তরঙ্গের কার্যকর বৈশিষ্ট্যগত তথ্য বহন করবে। কারণ রক্তের আয়তন হৃৎপিণ্ডের প্রসারণ এবং সংকোচনের সাথে পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়, যখন হৃৎপিণ্ডের ডায়াস্টোল হয়, তখন রক্তের আয়তন সবচেয়ে কম হয়, আলোর রক্ত শোষণ, সেন্সর সর্বাধিক আলোর তীব্রতা সনাক্ত করে; যখন হৃৎপিণ্ড সংকুচিত হয়, তখন আয়তন সর্বাধিক হয় এবং সেন্সর দ্বারা সনাক্ত করা আলোর তীব্রতা সর্বনিম্ন হয়। সরাসরি পরিমাপের তথ্য হিসাবে রক্ত প্রবাহের আয়তন পালস তরঙ্গ সহ আঙ্গুলের নখের অ-আক্রমণাত্মক সনাক্তকরণে, বর্ণালী পরিমাপের স্থান নির্বাচন নিম্নলিখিত নীতিগুলি অনুসরণ করা উচিত।
১. রক্তনালীর শিরা আরও প্রচুর পরিমাণে হওয়া উচিত, এবং বর্ণালীর মোট উপাদান তথ্যে হিমোগ্লোবিন এবং আইসিজির মতো কার্যকর তথ্যের অনুপাত উন্নত করা উচিত।
2. কার্যকরভাবে ভলিউম পালস ওয়েভ সংকেত সংগ্রহ করার জন্য রক্ত প্রবাহের পরিমাণ পরিবর্তনের স্পষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে।
৩. ভালো পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতার সাথে মানব বর্ণালী পাওয়ার জন্য, টিস্যুর বৈশিষ্ট্যগুলি পৃথক পার্থক্যের দ্বারা কম প্রভাবিত হয়।
৪. বর্ণালী সনাক্তকরণ করা সহজ এবং বিষয়ের দ্বারা গ্রহণযোগ্য হওয়া সহজ, যাতে চাপের আবেগের কারণে দ্রুত হৃদস্পন্দন এবং পরিমাপের অবস্থানের নড়াচড়ার মতো হস্তক্ষেপের কারণগুলি এড়ানো যায়।
মানুষের তালুতে রক্তনালী বন্টনের পরিকল্পিত চিত্র বাহুর অবস্থান পালস তরঙ্গ সনাক্ত করতে পারে না, তাই এটি রক্ত প্রবাহের পরিমাণ পালস তরঙ্গ সনাক্তকরণের জন্য উপযুক্ত নয়; কব্জি রেডিয়াল ধমনীর কাছে অবস্থিত, চাপ পালস তরঙ্গ সংকেত শক্তিশালী, ত্বক যান্ত্রিক কম্পন তৈরি করতে সহজ, সনাক্তকরণ সংকেতের দিকে পরিচালিত করতে পারে আয়তনের পাশাপাশি পালস তরঙ্গ ত্বকের প্রতিফলন পালস তথ্যও বহন করে, রক্তের আয়তন পরিবর্তনের বৈশিষ্ট্যগুলি সঠিকভাবে চিহ্নিত করা কঠিন, পরিমাপ অবস্থানের জন্য উপযুক্ত নয়; যদিও তালু সাধারণ ক্লিনিকাল রক্ত অঙ্কন স্থানগুলির মধ্যে একটি, এর হাড় আঙুলের চেয়ে পুরু এবং ছড়িয়ে পড়া প্রতিফলন দ্বারা সংগৃহীত তালুর আয়তনের পালস তরঙ্গ প্রশস্ততা কম। চিত্র 2-5 তালুতে রক্তনালীগুলির বিতরণ দেখায়। চিত্রটি পর্যবেক্ষণ করে দেখা যায় যে আঙুলের সামনের অংশে প্রচুর পরিমাণে কৈশিক নেটওয়ার্ক রয়েছে, যা মানবদেহে হিমোগ্লোবিনের পরিমাণ কার্যকরভাবে প্রতিফলিত করতে পারে। তদুপরি, এই অবস্থানে রক্ত প্রবাহের পরিমাণ পরিবর্তনের স্পষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি আয়তন পালস তরঙ্গের আদর্শ পরিমাপ অবস্থান। আঙুলের পেশী এবং হাড়ের টিস্যু তুলনামূলকভাবে পাতলা, তাই পটভূমি হস্তক্ষেপ তথ্যের প্রভাব তুলনামূলকভাবে কম। এছাড়াও, আঙুলের অগ্রভাগ পরিমাপ করা সহজ, এবং ব্যক্তির উপর কোনও মানসিক চাপ নেই, যা স্থিতিশীল উচ্চ সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত বর্ণালী সংকেত পেতে সহায়ক। মানুষের আঙুলে হাড়, নখ, ত্বক, টিস্যু, শিরাস্থ রক্ত এবং ধমনী রক্ত থাকে। আলোর সাথে মিথস্ক্রিয়া প্রক্রিয়ায়, আঙুলের পেরিফেরাল ধমনীতে রক্তের পরিমাণ হৃদস্পন্দনের সাথে পরিবর্তিত হয়, যার ফলে অপটিক্যাল পাথ পরিমাপের পরিবর্তন ঘটে। আলোর পুরো প্রক্রিয়ায় অন্যান্য উপাদানগুলি স্থির থাকে।
যখন আঙুলের ডগার এপিডার্মিসে আলোর একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রয়োগ করা হয়, তখন আঙুলটিকে দুটি অংশ নিয়ে একটি মিশ্রণ হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে: স্থির পদার্থ (অক্ষীয় পথ ধ্রুবক) এবং গতিশীল পদার্থ (অক্ষীয় পথ উপাদানের আয়তনের সাথে পরিবর্তিত হয়)। যখন আঙুলের ডগার টিস্যু দ্বারা আলো শোষিত হয়, তখন প্রেরিত আলো একটি ফটোডিটেক্টর দ্বারা গ্রহণ করা হয়। সেন্সর দ্বারা সংগৃহীত প্রেরিত আলোর তীব্রতা স্পষ্টতই মানুষের আঙুলের বিভিন্ন টিস্যু উপাদানের শোষণযোগ্যতার কারণে হ্রাস পায়। এই বৈশিষ্ট্য অনুসারে, আঙুলের আলো শোষণের সমতুল্য মডেল প্রতিষ্ঠিত হয়।
উপযুক্ত ব্যক্তি:
আঙুলের ডগায় পালস অক্সিমিটারশিশু, প্রাপ্তবয়স্ক, বয়স্ক, করোনারি হৃদরোগ, উচ্চ রক্তচাপ, হাইপারলিপিডেমিয়া, সেরিব্রাল থ্রম্বোসিস এবং অন্যান্য রক্তনালী রোগের রোগী এবং হাঁপানি, ব্রঙ্কাইটিস, দীর্ঘস্থায়ী ব্রঙ্কাইটিস, পালমোনারি হৃদরোগ এবং অন্যান্য শ্বাসযন্ত্রের রোগের রোগী সহ সকল বয়সের মানুষের জন্য উপযুক্ত।
পোস্টের সময়: জুন-১৭-২০২২
