第30卷，第2期 2010年2月
光谱学与光
谱分析
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 30, No. 2, pp440-443 February,2010
用光谱方法检测肌氧饱和度实现不同入群运动功能的评估
李岳1，齐贺斌2*，史济招，腾轶超，丁海曙
1.清华大学医学院生物医学工程系，北京
X100084
100730
2.北京协和医院，北京
摘要基于组织光学原理研发了组织氧饱和度无损检测仪。利用该仪器检测了101名受试者（其中健康锻炼者42人，健康不锻炼者34人，脾虑证患者25人)在进行递增负简功率自行车运动实验时，股四头肌外侧头的肌氧变化过程。测得的血红蛋白浓度(cH）受脂肪等外层组织影响较大，而肌氧饱和度（rSO,)受影响较小。实验结果显示，在运动过程中，随着运动负荷的逐渐增加，骨骼肌中的总血红蛋白浓度逐渐上升，肌氧饱和度逐渐降低；当运动停止后，总血红蛋白浓度和肌氧饱和度都出现快速上升。运动中肌氧饱和度的变化幅度与受试者运动能力有密切关系。利用局部组织氧饱和度这一指标来评价肌肉组织中氧的输送与消耗的平衡点，进面实现了对肌肉组织有氧代谢能力的定量评估。
关键调
近红外光谱；肌肉；氧饱和度；运动负荷
中图分类号：R318.5
引言
文献标识码：A
脾虚证是中医临床上常见的一类证候
DOI: 10, 3964/j. issn, 1000-0593(2010)02-044004
切联系(12-14]。但是，基于朗伯比尔定律测得的Ac180,必须根据每次检测部位的皮脂厚度进行逐个修正L15]，且受运动伪迹影响较大，使得该指标的应用受到一定限制。为此我们研
它包括脾气
虚、脾阳虚、脾阴虚及脾虑兼证等多种证型。近20年来，许多学者利用现代科学技术和方法，从新的角度对脾虑证的本质进行研究。刘友章等1观察了脾虚大鼠骨骼肌线粒体超微结构，发现造模动物的骨骼肌细胞中线粒体数目减少，线粒体变小，蝽部分或全部消失，基质透明，其或出线粒体外，线粒体膜结构破坏。线粒体是肌肉细胞进行有氧代谢的主要场所，线粒体功能受损会导致肌肉有氧代谢发生障碍。这提示人们可以从肌肉有氧代谢功能的角度，探讨脾虚证的病理机制。
Jobsis首次出用近红外光谱（nearinfraredspectrosco Py，NIRS）检测生物组织的血氧参数，目前NIRS已成为生物医学光子学的重要分支。近年来，为了评估运动功能，用近红外光谱方法检测运动中肌肉组织血红蛋白浓度变化量成为国内外研究的热点(3司)。在国内，清华大学、华中科技大学等单位分别利用白制的近红外血氧监测系统，研究了递增负荷运动过程中上述参数的变化规律。研究结果表明，运动及恢复过程中的肌肉组织氧介血红蛋白浓度变化量 收稿日期：2009-02-22，修订日期：2009-05-26
发了基于组织光学原理的近红外无损检测仪并用于临床，对不同体质的受试者进行了运动能力评估，取得了有价值的结果。
1算法
鉴于近红外波段Hb和HbO：是人体组织中主要的吸收体，根据吸收系数的定义，就有
μC+eNCHO
(1)
而组织氧饱和度rSO:定义为组织中HbO:的浓度与血红蛋白总浓度之比，也即
rso =
CHO,
(2)
cHo, +cH
如果对2个发光波长；和入分别写出（1)式，并结合(2)式，就有
ehuy Cho,+ch ho,CHo+福cH
o, rSO, +eH(1rSO,)
, rSO,+%(1rSO))
基金项目：国家白热科学基金项目(60578004)资助
作者简介：李岳，1980年生，清华大学医学院生物医学工程系工程师
e-mail; liyue01@mails, tsinghua, edu, cn
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(3)