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Mit LEDs den Sauerstoffgehalt des Bluts messen

Pulsoxymetrie ist die nichtinvasive Methode zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts des Bluts und der Herzfrequenz. Dafür werden LEDs mit hoher Performance und Qualität sowie geringer Streuung benötigt.
Pulsoximeter können zwei verschiedene Messverfahren zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts im Blut nutzen, nämlich die transmissive Oxymetrie, bei der zum Beispiel ein Finger durchleuchtet wird, und die reflektive Oxymetrie, wie sie beispielsweise bei Fitnesstrackern zum Einsatz kommt. Beide unterscheiden zwischen sauerstoffreichem Oxyhämoglobin (HbO2) und sauerstoffarmem Desoxyhämoglobin (Hb) und detektieren dann die Sauerstoffsättigung nur im arteriellen Blut. Dafür nutzen sie den Umstand, dass rotes und infrarotes Licht von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut unterschiedlich absorbiert werden: HbO2 absorbiert mehr IR-Licht und weniger Rotlicht als Hb und erscheint durch die höhere Reflexion von rotem Licht daher leuchtend rot. Im Gegensatz dazu nimmt Hb mehr rotes Licht auf und erscheint somit dunkler. Bei der transmissiven Pulsoxymetrie kommen gewöhnlich eine rote LED im Bereich von etwa 650 nm und eine IR-LED im Bereich von etwa 900 nm zum Einsatz. Diese durchleuchten einen Finger und ein Fototransistor auf der anderen Seite erfasst die relative Menge an absorbiertem roten und IR-Licht. Ein Mikrocontroller bestimmt daraus den Anteil von Hb und HbO2 und berechnet aus den erfassten Parametern den Sauerstoffgehalt. Damit der Sauerstoffgehalt des Bluts zuverlässig bestimmt werden kann, sind die richtigen Komponenten essenziell. Besonders wichtig sind die verwendeten LEDs und Fotodetektoren. Würth Elektronik hat mit den WL-SMTW- und WL-SITW-Serien passende rote und infrarote LEDs im Sortiment. Als Lichtsensor empfiehlt sich der Fototransistor WL-STTW SMT, 1541411NBA2010. Obwohl das Bauteil die höchste Lichtempfindlichkeit bei einer Wellenlänge von 940 nm aufweist, detektiert er auch Lichtsignale mit einer Wellenlänge von 660 nm. Somit wird nur ein einziger Fototransistor für die Messung benötigt. Die für die Pulsoxymetrie und andere IR-Anwendungen perfekte Emitter-Detektor-Kombination von Würth Elektronik ist ab Lager in beliebigen Stückzahlen erhältlich. Lesen Sie mehr...
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2020.01.28 11:55 V15.5.0-2