测定血氧饱和度(动脉血氧饱和度(SpO2))和脉搏率，许多生物传感器使用红光和红外光(有时还有绿光)的反射率。基于光容量描记术(PPG)，一种测量血容量变化的光学技术，双波长PPG脉冲血氧计无创测量/计算动脉氧饱和度(SpO2）.
血氧计通过血液传输已知波长的辐射，根据反射或散射辐射的量来测量血氧饱和度。除了专业人士和消费者普遍使用的手指夹外，鼻子、耳垂和前额的位置也被使用。原因是这些部位的皮肤比其他部位(如胸壁皮肤)的血管密度高得多。
由于红光和近红外光在吸收和穿透组织方面有显著差异，钳型脉冲血氧仪从位于手指探针一只手臂上的一对小型发光二极管发射出两种波长的光，红光为660 nm，近ir为940 nm。
最近，电子表或腕戴设备利用了这种技术。
例如，在Apple Watch Series 6中，血氧传感器使用了四个LED集群和四个光电二极管集成到表壳背面。绿色、红色和红外led将光线照射到佩戴者手腕上的血管上，光电二极管评估反射光的量。检测到的血液的颜色提供了氧气含量的指示。反射传感器使用的光源包括红色、IR和绿色led，分别工作在大约660、850和525 nm的波长。
正常血氧饱和度在95%到100%之间。医疗设备用于检测低氧血症，这是与肺部或心脏(呼吸或循环)问题相关的问题的标志，用户的测量值低于正常血氧水平。除了历史上用于治疗肺血管疾病(PVD)和/或间质性肺疾病(ILD)外，血氧饱和度已成为COVID-19病情监测和治疗的重要组成部分。
问题是:较深色的皮肤色素可能会吸收部分光线，使读数高于正常值。
此前，在2013年，FDA制定了一份指导文件，以协助行业准备脉搏血氧仪的上市前通知(510(k)s)。FDA文件明确指出，“你的研究应该有一系列皮肤色素的受试者，包括至少2名深色受试者或受试者池的15%，以较大者为准。”
2021年2月19日，FDA发布了关于脉搏血氧计的警告，告知公众和医疗保健提供者这些设备的局限性，指出:“虽然脉搏血氧计可能用于估计血氧水平，但这些设备存在局限性，可能导致读数不准确。”
安全通信确定了几个可能影响脉搏血氧计读数准确性的因素，包括血液循环不良、皮肤色素沉着、皮肤厚度、皮肤温度、当前烟草使用和指甲油。
2022年10月，苹果公司发布了智能手表“血氧”应用程序白皮书。该公司在报告中指出，他们意识到，在苹果手表使用的波长上，黑色素是一种强烈的光吸收剂，这可能会让肤色较深的用户更难测量PPG。然而，考虑到这一点，传感平台感知检测到的光信号的数量，并自动调整LED电流(和光输出)、光电二极管增益(其对光的灵敏度)和采样率，以确保在人类肤色范围内有足够的信号分辨率。
参考文献
苹果手表血氧传感器存在种族偏见全行业报告的精度问题- ABC新闻(go.com)
脉搏血氧计-上市前通知提交[510(k)s]:工业和食品和药物管理局工作人员指南| FDA
ISO - ISO 80601-2-61:2017 -医疗电气设备-第2-61部分:脉搏血氧计设备基本安全和基本性能的特殊要求
脉搏血氧仪:了解其基本原理有助于欣赏其局限性
研究发现，脉搏血氧计对黑人患者不太准确:Shots -健康新闻:NPR
苹果手表的血氧传感器有多准确?(honehealth.com)
如何使用Apple Watch上的血氧应用程序-苹果支持
监测您的心率与苹果手表-苹果支持
Apple Watch和传统商业血氧计在肺部疾病患者中的血氧饱和度和心率值的比较
血-氧-应用- 10月- apple_watch - 2022
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了下:传感器提示
