Medição não invasiva de oxigenação sanguínea através de espectrofotometria

Abstract

A espectrofotometria é uma ferramenta para a execução de medição não invasiva de oxigenação sanguínea. A saturação de oxigênio no sangue é expressa como uma porcentagem da hemoglobina oxigenada frente à hemoglobina não oxigenada. Para realizar a leitura, esse método utiliza duas fontes luminosas em dois comprimentos de onda, um de 600nm (vermelho) e um de 940nm (infravermelho) e de acordo com a absorção destes comprimentos de onda, pode-se inferir a proporção de hemoglobina oxigenada e não oxigenada. Foi desenvolvido um estudo sobre a técnica de espectrometria não invasiva com duas propostas de implementação, uma com componentes eletrônicos de prateleira e outra com o uso de um circuito integrado, o MAX30102, com o objetivo de entender o funcionamento, as características e as limitações de ambas as propostas. Desenvolveu-se um sistema de medidas utilizando o MAX30102 e comparou-se os resultados com um oxímetro comercial. Encontrou-se um grande desafio para manter a estabilidade mecânica com o protótipo, diferentemente do oxímetro comercial que já apresenta uma estrutura propícia para tal. Através dos testes comparativos realizados, a diferença dos resultados observados permaneceu dentro de 2%. Para uma avaliação completa, seriam necessários mais testes, utilizando um padrão confiável de comparação, que oferecesse a possibilidade de medidas em uma faixa ampla de oxigenação.

Spectrophotometry is a tool for performing non-invasive measurement of blood oxygenation. Blood oxygen saturation is expressed as a percentage of oxygenated hemoglobin compared to non-oxygenated hemoglobin. To perform the reading, this method uses two light sources in two wavelengths, one 600nm (red) and one 940nm (infrared) and according to the absorption of these wavelengths, the proportion of oxygenated hemoglobin and not oxygenated hemoglobin can be inferred . A study was developed on the technique of noninvasive spectrometry with two implementation proposals, one with electronic components available for shopping separeted and the other with the use of an integrated circuit, the MAX30102, in order to understand the operation, characteristics and limitations of both the proposals. A measurement system was developed using the MAX30102 and the results were compared with a commercial oximeter. A great challenge was found to maintain mechanical stability with the prototype, unlike the commercial oximeter, which already has a favorable structure for this. Through the comparative tests carried out, the difference in the observed results remained within 2%. For a complete evaluation, more tests would be needed, using a reliable standard of comparison, which would offer the possibility of measurements in a wide range of oxygenation.