پزشکی بالینی

PDF متن کامل تجهیزات

در بدن انسان به طور مداوم فعاليت هاي متابوليك براي ادامه حيات صورت مي گيرد. فعاليت متابوليك با مصرف اكسيژن و توليد دي اكسيد كربن و انرژي همراه است. بدون وجود اكسيژن توليد انرژي ناچيز است(متابوليسم بي هوازي)، به علاوه در متابوليسم بي هوازي اسيد لاكتيك توليد مي‌شود، كه مي‌تواند در تعادل اسيد و باز بدن اختلال ايجاد كند. ضمناً دفع آن از بدن به مراتب مشكل تر از دفع دي اكسيد كربن است. براي انجام اعمال متابوليك و براي حفظ حيات، بايد اكسيژن از هوا به ريه‌ها و سپس به داخل خون وارد شود و توسط جريان خون به بافت‌ها برسد. در نتيجه اطلاع از ميزان اكسيژن خون يكي از پارامترهاي حياتي در تشخيص و درمان بسياري از بيماري‌ها وآسيب‌هاي بافتي است. ‏

از رايج‌ترين سيستم‌هاي اندازه‌گيري ميزان اكسيژن خون، مي‌توان به آناليزور گازهاي خون، ‏CO‏ اكسي‌متر و پالس اكسي متر اشاره كرد. آناليزور گازهاي خون به صورت ‏Invitro‏ ميزان ‏PO2‎‏ را اندازه‌گيري مي‌كند. ‏CO‏ اكسي متر نيز به صورت ‏Invitro‏ ميزان‌ ‏SaO2‎‏  (در صد اشباع اكسيژن شرياني) را اندازه‌گيري مي‌كند. مزيت اين دو روش دقت بالاي آنها است و معايب آنها در تهاجمي بودن و اندازه‌گيري غير همزمان (‏offline‏) است. در صورتيكه سيستم پالس اكسي متر به صورت ‏online‏ و غير تهاجمي تخمين مناسبي از درصد اشباع اكسيژن خون - ‏SpO2‎‏ - را محاسبه مي‌كند. از همين رو اين سيستم كاربرد كلينيكي وسيعي در مانيتورينگ ميزان اكسيژن خون بيمار پيدا كرده است.
اصول كلي پالس اكسي متري
مكانيزم انتقال اكسيژن در بدن
قبل از آنكه به بررسي چگونگي انتقال اكسيژن در بدن بپردازيم، دو كميت اساسي را كه در اين مبحث نقش مهمي دارند تعريف مي‌كنيم: فشار جزئي گاز در يك مخلوط عبارت است از: فشارمتوسط مخلوط × نسبت مولي آن گاز. به عنوان مثال فشار جزئي اكسيژن ‏PO2‎، در هواي عاري از بخار آب در سطح دريا برابر است با: ‏mmHg‏ 160 =21/0×760. ‏
كميت دوم درصد اشباع اكسيژن خون است. كه عبارت است از: نسبت اكسيژن موجود در حجم معيني از خون به حداكثر مقدار اكسيژني كه مي‌تواند وارد آن حجم از خون شود. اين كميت باSO2‎‏ نمايش داده مي‌شود. [2] سيستم انتقال اكسيژن در بدن به صورت شماتيك در شكل1 نشان داده شده است. ‏
اين سيستم از چهار قسمت اصلي تشكيل شده است: ريه‌ها، قلب، رگهاي خوني و بافت‌هاي مصرف كننده وظيفه اصلي ريه‌ها، انتقال اكسيژن موجود در هواي دمي به خون است. اين عمل در حبابچه‌ها انجام مي‌شود. اكسيژن در ديواره حبابچه به داخل خون شرياني نفوذ مي‌كند (شكل ‏b‏-1)  نيروي محرك اين انتقال، اختلاف بين فشار جزئي اكسيژن در حبابچه‌ها و خون شرياني است.‏
اكسيژن به دو طريق در خون منتقل مي‌شود:‏
‏1- از طريق پيوند شيميايي با هموگلوبين و تشكيل اكسي هموگلوبين 98%
2- به صورت محلول در پلاسما  2%‏
خون غني شده از اكسيژن از طريق سرخرگ‌هاي ششي وارد قلب مي‌شود و قلب به عنوان يك پمپ، آن را به سمت بافتها مي‌راند. پرفيوژن بافتها و برداشت اكسيژن توسط سلول‌ها سبب مي‌شود كه ميزان اكسيژن خون كاهش يافته و مجدداً جهت اكسيژن دار شدن از طريق سياهرگ‌ها به قلب و سپس به ريه‌ها هدايت مي‌شود. ‏
در حالت نرمال مقادير ‏PO2‎وSO2‎‏ مطابق جدول1 است:‏
با توجه به مطالب ذكر شده در اين قسمت مي‌توان نتيجه گرفت دو پارامتر فشار جزئي و درصد اشباع اكسيژن بيانگر ميزان  اكسيژن خون هستند. ‏
بررسي روش‌هاي كلي اندازه‌گيري ميزان اكسيژن

اندازه‌گيري ‏PO2‎‏ ‏
جهت اندازه‌گيري ‏PO2‎‏ از دستگاه آناليزور گازهاي خوني استفاده مي‌شود. در اين دستگاه از يك سنسور الكترو شيميايي جهت اندازه‌گيري ‏PO2‎‏ استفاده مي‌شود. ايده اوليه اين سنسور در سال 1930 توسط كلارك ارائه شد. در اين سنسور الكترودي از جنس پلاتين و يك آند از جنس نقره به كار برده شده بود. در اين طرح، كاتد دو الكتروليت از محلول آزمايش (خون) جدا بوده و تنها يك غشا كه نسبت به ‏O2‎‏ نفوذ پذيري داشته باشد، در مقابل خون قرار مي‌گيرد. اين غشاء نسبت به نفوذ آب، پروتئينها و سلول‌هاي خوني و يون‌هاي آن مقاوم بود. ‏
اين الكترود يك الكترود قطبي بوده كه در آن اكسيژن طي واكنش زير مصرف مي‌شود:
‏O2 + H2O +4? ?4OH¯‎
كه نتيجه اين واكنش، جريان الكتريكي حاصل از الكترون‌هاي مصرف شده است. اگر ولتاژ پلاريزه ‏E‏ در مقدار ثابتي قرار بگيرد، ميزان جريان قرائت شده توسط آمپرمتر به صورت خطي با ميزان ‏PO2‎‏ رابطه خواهد داشت. جهت كاليبراسيون نيز از محلول‌هاي مخصوصي كه ميزان اكسيژن آنها مشخص است، استفاده مي‌شود. از اين الكترود‌ها به صورت تهاجمي (كاتتر) و در تماس مستقيم با شريان نيز مي‌توان استفاده كرد.‏

‏ اندازه‌گيري ‏SaO2‎‏
رايج ترين شيوه اندازه‌گيري درصد اشباع اكسيژن خون تكنيك نوري است، كه از خواص  نوري خون جهت محاسبه‏‎ SaO2‎استفاده مي‌كند. زماني كه خون اكسيژن دار مي‌شود، به رنگ قرمز در آمده و زماني كه اكسيژن آن مصرف مي‌شود، به رنگ آبي تيره در مي‌آيد. اين ويژگي نشانگر تغيير ميزان جذب نور در اثر تغيير ميزان اكسيژن است. اجزاي عمده تشكيل دهنده خون در شكل 2  مشخص شده است. بخش عمده گلبول‌هاي قرمز را تركيبات مختلف هموگلوبين تشكيل مي‌دهد، و99% هموگلوبين خون شامل هموگلوبين باند نشده‎(Hb)‎‏  و اكسي هموگلوبين ‏‎(HbO2)‎‏ است.‏
بخش عمده خون را آب، ‏Hb,HbO2‎‏ تشكيل مي‌دهد. با توجه به شكل 3، در طول موج‌هاي كمتر از 900 نانومتر ضريب جذب آب نيز ناچيز است. درنتيجه با تاباندن طول موجهاي زير  ‏nm‏ 900‏‎ ‎و ثبت آن توسط فتودتكتور مي‌توان اطلاعاتي از ميزان ‏HbO2,Hb‏  بدست آورد. براي محاسبه‏‎ SaO2‎‏ رابطه اي وجود دارد كه ميزان جذب نور را به غلظت مرتبط مي‌كند. قانون بير-لامبرت اين ارتباط را به صورت زير برقرار مي‌سازد:‏
It = Iin exp(-D(cHb. ??,Hb + cHbO2. ??,HbO2))‎
با توجه به شكل 3 ضريب جذب در بعضي نقاط ‏Hb,HbO2‎‏  يكسان است، كه به اين نقاط، نقاط ‏Isobestic‏ مي‌گويند. اين بدان معنا است كه تغيير اكسيژن خون تغييري در مقدار عبور اين نورها نمي دهد. ‏
‏ يكي از اين نقاط در طول موج  حدود 805  نانومتر وجود دارد، كه طول موج مادون قرمز به حساب مي‌آيد. با كاهش طول موج ميزان جذب ‏Hb‏ كاهش يافته و از طرفي ميزان جذب ‏HbO2‎‏  افزايش مي‌يابد، به طوري كه در طول موج حدود 660 نانو متر حداكثر اختلاف بين ضرايب جذب ‏Hb,HbO2‎‏ مشاهده مي‌شود. با توجه به خواص اين دو  طول موج (805و660 نانومتر) در اكثر اكسي مترها از آنها استفاده مي‌شود. ‏
با استفاده از تكنيك فوق مي‌توان به سه طريق ميزان ‏SaO2‎‏ را محاسبه كرد:‏
روش آزمايشگاهي  ‏Invitro
در اين روش نمونه خون بيمار در معرض مستقيم تابش نور قرار داده مي شود و با آناليز شدت نور عبوري مي توان ‏SaO2‎‏ را محاسبه كرد. مزيت اين روش دقت بالا و عيب آن ‏Offline‏ بودن و تهاجمي بودن آن است. ‏
روش تهاجمي (كاتتر)
در اين روش يك فيبر نوري در كاتتر مناسب قرار مي‌گيرد و به داخل شريان فرستاده مي‌شود و از اين طريق نور به طور مستقيم به خون تابيده مي‌شود. پرتو نور پس از عبور از فاصله معين، مجدداً از طريق فيبر نوري دريافت شده و به خارج از بدن منتقل مي‌شود. پس از اندازه‌گيري شدت نور منتقل شده ميزان ‏SaO2‎‏ محاسبه مي‌شود.‏
روش غير تهاجمي
در روش غير تهاجمي، بخش هايي از بدن كه ضخامت كمتري دارند (لاله گوش، انگشت و. . . ) براي ارسال و دريافت اشعه نور استفاده مي‌شوند. مشكل اصلي در اين روش جذب و تفرق نور توسط ساير بافت‌ها از جمله پوست، خون مويرگي و سياهرگي، استخوان و. . . . است. جهت غلبه بر اين مشكل مي‌توان از خاصيت پالسي (ضرباني) بودن جريان خون و تغيير حجم خون در طول سيستول يا دياستول قلبي استفاده كرد، كه اين ويژگي يكي از ايده‌هاي اصلي دستگاه‌هاي پالس اكسي متر است. ‏
اصول كلي پالس اكسي متري
اگر پرتو نور به بخش كم ضخامتي از بدن مانند نوك انگشت، لاله گوش، زبان، پيشاني و. . . تابيده شود، بخشي از نور از بافت عبور كرده و بخشي از آن منعكس مي‌شود. از اين ديد سيستم‌هاي پالس اكسي‌متر به دو گروه كلي زير تقسيم مي‌شوند:

پالس اكسي‌مترانعكاسي
 در اين پالس اكسي‌متر دتكتور در سمت منبع قرار مي‌گيرد و از پرتو منعكس شده جهت محاسبه اشباع اكسيژن خون استفاده مي‌شود. ‏

پالس اكسي‌متر انتقالي
در اين پالس اكسي‌متر دتكتور در سمت مخالف منبع قرار مي‌گيرد و از پرتو منتقل شده جهت محاسبه اشباع اكسيژن خون استفاده مي‌شود. ‏
به هر حال سيگنال حاصل شده درهر دوگروه مشابه شكل 4 است. ‏
همان‌گونه كه مشاهده مي‌شود اين سيگنال داراي يك مقدار‏dc‏ ثابت است كه ناشي از جذب پوست، بافت، خون مويرگي وخون سياهرگي است. قسمت ‏ac‏ اين سيگنال به دليل تغييرات حجم خون در شريانچه‌ها در هنگام سيستول و دياستول است. از اين رو شكل موج را ‏PPG(Photo plethysmograph)‎‏ مي‌نامند. به هنگام سيستول حجم خون در شريانچه‌ها افزايش يافته و مسير عبور نور در داخل انگشت طولاني تر مي‌شود. بنابراين نور بيشتري در اين مسير جذب شده و مقدار كمينه در شكل موج ‏PPG‏ شكل مي‌گيرد و در هنگام دياستول عكس اين عمل اتفاق مي‌افتد. ‏
با توجه به اين كه قسمت ‏ac‏ شكل موجPPG ‎‏  ناشي از تغييرات حجم خون سرخرگي است مي‌توان از آن، جهت تخمين ميزان ‏SaO2‎‏ استفاده كرد. با توجه به اينكه جهت اين تخمين از خاصيت پالسي بودن خون استفاده مي‌شود به آن ‏SpO2‎‏ گفته مي‌شود. ‏
محاسبه ‏SpO2‎‏ از روي شكل موجPPG
‏ سيگنال آشكار شده در فتو ديود‌ها ناشي از دو بخش است:‏
بخش ‏D‏ و بخش‎,?D‎قسمت ‏D‏ توليد كننده ولتاژDc‏ سيگنال و قسمت ‏‎?D‎‏ توليد كننده قسمت ‏ac‏ سيگنال است. واضح است كه قسمت ‏‎?D‎‏ تنها در ارتباط با خون سرخرگي است و هيچ ربطي به مقدار جذب پوست يا ساير بافت‌هاي ماهيچه اي و غضروفي ندارد. چون اين افزايش خون سرخرگ‌ها لحظه پمپاژ است كه باعث افزايش جذب و ايجاد سيگنال ‏‎?D‎‏ مي‌شود. در اين روش شرط دقت اين است كه سيگنال ‏‎?D‎‏ به اندازه كافي بزرگ باشد، بنابراين در بيماراني كه فشار خون آنها كمتر از مقدار طبيعي است دقت اين روش كم مي‌شود. ‏
در روش پالس اكسي متري، با اعمال الگوريتم‌هاي تجربي روي سيگنال ‏PPG‏ حاصل ازدو طول موج قرمز و مادون قرمز، مقدار ‏SPO2‎‏ بدست مي‌آيد. اساس اين الگوريتم‌ها همان قانون ‏Beer‏ است. در اينجا مي‌توان فرض كرد كه بخش‌هاي فوق الذكر تنها اثر تضعيف كننده روي نور تابيده شده دارند. ‏
مزايا و معايب پالس اكسي متري
بزرگترين مزيت پالس اكسي متري، غير تهاجمي بودن آن است. با اين روش اندازه‌گيري دائمي ‏SpO2‎‏ به سادگي و بدون نياز به شرايط ويژه كلينيكي امكان‌پذير است. سيستم نياز به كاليبراسيون روزانه ندارد و امكان تحقق در اندازه‌هاي كوچك و قيمت مناسب را نيز دارد. از جمله معايب اين سيستم، خطاي زياد آن در مقادير پايين ‏SpO2‎‏ است. به طوري كه سيستم‌هاي رايج براي محدوده ‏SpO2‎‏ بالاي %60‏‎ ‎‏ توصيه مي‌شوند. از ديگر نقاط ضعف پالس اكسي متري مسئله ‏low perfusion‏ است كه ناشي از كاهش خون رساني بافت مورد نظر و تضعيف سيگنال ‏Ac‏ است. اين مسئله در عمل جراحي قلب باز نيز رخ مي‌دهد كه عملاً استفاده از پالس اكسي متر را غير ممكن مي‌سازد. از جمله ديگر معايب اين روش حساسيت آن به لرزش ها و حركات بيمار (‏motion artifact‏)است. هر گونه حركتي كه در حين اندازه‌گيري در اندام مورد آزمايش به وجود آيد، موجب ايجاد اغتشاش شديد در سيگنال ‏PPG‏ شده و محاسبه ‏SpO2‎‏ را مخدوش مي‌كند.

 ‏
بررسي طول موج‌هاي انتخابي براي پالس اكسي متري
بر طبق بررسي‌هاي انجام شده، پالس اكسي‌مترهايي كه با طول موج‌هاي ‏‎ nm‏805‏‎ nm , ‎‏660 دارند و آن دسته از پالس‌اكسي‌مترهايي كه با طول موج ‏nm ‎‏900‏‎ nm, ‎‏600 به كار مي‌روند، براي اندازه‌گيري درصد‌هاي اشباع اكسيژن بالاي ‏‎70%‎‏ دقت خوبي دارند، ولي براي درصدهاي اشباع پائين دقت لازم را ندارند. ‏
از طرفي در مورد درصد اشباع اكسيژن جنين هنگام زايمان به علت وارد شدن هماتوكريت جنين به خون مادر با درصد اشباع‌هاي اكسيژن پائيني مواجه مي‌شوند و در محدوده نرمال در اين موارد براي درصد اشباع اكسيژن بين 70-20 % است و اين در حالي است كه در صورتي ‌كه پزشكان از درصد اشباع دقيق جنين در اين موارد آگاهي داشته باشند، مي‌توانند به پيشگيري عوارض ناشي از آن بپردازند. ‏
لذا انتخاب طول موج مناسب با كاربرد مورد نظر از اهميت بسزايي برخوردار است. براي هموگلوبين اكسيژن دار و بدون اكسيژن در طول موج‌هاي متفاوت ضرايب جذب متفاوتي وجود دارد. از طرفي شكل 5 طبق باند موج‌هاي انتخابي براي پالس اكسي متري معمولي يعني براي درصد اشباع‌هاي بالاي 70% هم نشان داده شده است. حال سئوال اين است كه آيا مي‌توان با تغيير طول موج درصد اشباع‌هاي اكسيژن پايين را اندازه‌گيري كرد؟
مقدار درصد اشباع اكسيژن توسط ضريب ‏r‏  محاسبه مي‌شود. يعني ‏Sao2‎‏ و ‏r‏ بصورت رابطه اي خطي ارتباط دارند، شكل6 . براي پيدا كردن طول موج‌هاي انتخابي براي درصد‌هاي خاص اشباع اكسيژن دو روش وجود دارد. روش اول كه بنام ‏MC‏ مشهور است، بر اساس ايده ‏Mount carlo‏ روش دوم بر اساس تئوري جذب فوتون(‏PD‏) ‏Photon diffusion‏ است. در هر دو مدل پالس اكسي‌متر انعكاسي در نظر گرفته شده و فرض شده كه بافت يكنواخت است.‏
نوري كه به بافت برخورد مي‌كند مقداري توسط هموگلوبين و اكسي هموگلوبين جذب مي‌شود و اندكي از آن نيز تحت تاثير پديده تفرق قرار مي‌گيرد و مقداري نيز توسط اجزايي مانند پوست جذب مي‌شوند. جدول 2 ضرايب جذب را براي چند طول موج نشان مي‌دهد. در اينجا ضريب جذب بافت بدون خون و ‏MS‏ هم ضريب پراكندگي است، كه كم كردن آن فقط با كم كردن بافت امكان پذيراست. ‏
ضرايب جذب هموگلوبين توسط ‏Zilstra‏ و ضرايب جذب و پراكندگي به وسيله ‏Schmitt‏ بدست آمده است. تجربه نشان داده است كه به وسيله بعضي از طول موج‌ها مي‌توان درصد اشباع‌هاي پائين اكسيژن را با دقت بالاتري به دست آورد. اين طول موج‌ها ‏‎ nm‏890/735  است كه در اين موارد نتيجه خوبي براي اشباع‌هاي پائين بدست آمده است و ضمناً در مورد تست‌هاي حيواني نيز نتايج قابل قبولي حاصل شده است. شكل7 (‏a‏) رابطه بين اشباع اكسيژن با ضريب مدولاسيون ‏R‏ وشكل 7 ( ‏b‏ )مقدار خطاي ‏SaO2‎‏ نسبت به ‏SpO2‎‏ براي درصد اشباع اكسيژن مختلف را نشان مي‌دهد، براي درصد اشباع زير 70% خطا بسيار بالا است و گاهي تا %20 هم مي‌رسد. در صورتي كه مقدار ‏SaO2‎‏ از روي ‏R‏ با روش ‏PD‏ محاسبه شود، نتيجه مشابهي بدست خواهد آمد. ‏
‏ روش ‏MC‏ نتايج  بهتري خواهد  داشت زيرا در روش ‏PD‏ براي اشباع‌هاي پايين خطاي محسوسي مشاهده مي‌شود. در صورتيكه طول موج ‏‎ nm‏ 890/735  استفاده شود، نتايج بهتري حاصل خواهد شد. هر چند در اين مورد خطا در كل زياد مي‌شود ولي باز هم براي اشباع‌هاي پايين قابل قبول است. شكل8 نتايج حاصل از استفاده طول موج‌هاي ‏nm‏  890/735 رادرپالس اكسي‌متري نشان مي‌دهد. شكل8 ( ‏b‏ )خطاي بين ‏SaO2‎‏ را نسبت به ‏SpO2‎‏ نشان مي‌دهد. ‏
شكل 9 هم همان طول موج‌هاي شكل 8  يعنيnm‏  890/735 را بكار برده است. ولي اين بار از مدل ‏PD‏ براي تخمين استفاده شده است. ملاحظه مي‌شودكه در صورت استفاده از مدل ‏PD‏  نتايج خيلي خوبي براي درصد اشباع‌هاي پايين وجود خواهد داشت و خطاي خيلي كمي حاصل خواهد شد، هر چند در اين مورد در اشباع‌هاي بالاي 70% خطاي محسوسي مشاهده مي‌شود.‏
طول موجهاي ‏nm,‎‏660‏‎ nm ,‎‏940 نتايج بهتري را براي اشباع‌هاي پايين نسبت به ‏nm‏660‏nm ,‎‏805 داده است. ولي در مورد ‏‎ nm‏735‏‎  nm ,‎‏890 خطا در همه درصد‌ها موجود، ولي بصورت يكنواخت است. يكي ديگر از مزاياي سيستم با دو طول موجnm ‎‏ 890‏‎ nm,‎‏735 خاصيت يكنواختي آن است. بدين معني كه در مورد قسمتهاي مختلف بدن در صورتي كه  دستگاهي با اين طول موج به كار رود، نتايج يكساني حاصل خواهد شد. ‏

سنسورهاي جديد
  پالس اكسي‌متر شامل يك ميكروكنترلر، پروب و يك صفحه ‏LCD‏ جهت نمايش ميزان اشباع اكسيژن خون است. (شكل 1)‏
اين پروب معمولاً در مناطقي مثل نوك انگشت دست، شست پا، لاله گوش و يا روي بيني قرار داده مي‌شود. (شكل 2) پروب ‏SPO2‎‏ شامل دو ديود نوري (‏LED‏) است كه از خود نور قرمز با طول موج (‏nm‏ 660) و نور مادون قرمز با طول موج ‏nm‏ 940 ساتع مي‌كند. با وجود جذب نور ساتع شده توسط خون سياهرگي، بافت و استخوان مقدار نور عبور يافته توسط يك آشكارساز نوري (‏photodetector‏) دريافت مي‌شود. (شكل 3) مقدار نور دريافت شده توسط آشكارساز نوري، مقدار اكسيژن متصل شده به هموگلوبين موجود در خون را مشخص مي‌كند. هموگلوبين اكسيژن‌دار يا اكسي هموگلوبين (‏Hbo2‎‏) بيشتر نور مادون قرمز را جذب كرده و نور قرمز را از خود عبور مي‌دهد و هموگلوبين بدون اكسيژن (‏Hb‏) بيشتر نور قرمز را جذب كرده و نور مادون قرمز را از خود عبور مي‌دهد. با مقايسه مقدار نور قرمز و مادون قرمز جذب شده، مقدار اشباع اكسيژن خون محاسبه مي‌شود. جذب نور ساتع شده توسط خون سرخرگي به صورت ‏ac‏ است و با پريود زماني ضربان هر فرد تغيير مي‌كند و لذا از ساير اجزاي جذب كننده نور از جمله خون سياهرگي، بافت و استخوان قابل تشخيص است. (شكل 4)‏
سنسور زباني
‏ اندازه‌گيري بسياري از پارامترهاي فيزيولوژيك و شيميايي از طريق زبان امكان‌پذير است. ازجمله اين پارامترها عبارتند از:
‏‎ ‎‏- هورمون هاي بزاقي و‏PH‏
- پارامترهاي تنفسي و دماي بدن
- درصد اشباع اكسيژن خون و ضربان قلب
از اين رو استفاده از سنسورهاي مركب جهت مانيتورينگ همزمان اين پارامترها، بسيار مفيد است. ‏
اين سنسور از دو ديود نوري با طول موجهاي660 و990 نانومتر تشكيل شده كه براي جلوگيري از ‏Reflectance optical shield‏ به كار برده مي شود. طراحي نحوه تداخل نور بازتابي و ارسالي سنسور به گونه‌اي است كه به طور كامل در دهان ثابت مي‌شود و در نتيجه مقاومت بسيار  خوبي در  برابر نويز هاي حركتي خواهد داشت. جهت تست اين سنسور و بررسي عملكرد آن سه نوع مختلف از سنسورهاي اكسي‌متري (انگشتي - لاله گوش و زباني) به طور همزمان به يك بيمار متصل و از او خواسته شده است كه نفس خود را حبس كند. در اثر اين امر درصد اشباع اكسيژن خون بيمار كاهش مي‌يابد. ‏
همانگونه كه در شكل4 مشخص است سنسور زباني حساسيت بيشتري نسبت به تغييرات درصد اشباع اكسيژن خون نشان مي‌دهد و اين تغييرات را سريع‌تر دنبال مي‌كند. همچنين نمودار همبستگي  مقادير اندازه گيري شده توسط سنسور زباني و سنسور لاله گوشي در شكل رسم شده است كه نشان دهنده  رابطه خطي بين آنها است. از ديگر مزاياي اين سنسور فاصله نزديك آن با مغز است، كه اين امر باعث مي‌شود كه تخمين دقيق تري از اكسيژن رساني مغزي به دست آيد. ‏
سنسور انعكاسي مركب
 اين سنسور از چندين‌‌‏LED‏ با طول موج هاي مختلف (660-730-770-800-880-930 نانومتر) تشكيل شده است كه در اطراف يك فتوديود مشترك قرار گرفته اند. ( شكل5)  ‏
طراحي اين سنسور به گونه اي است كه مي‌توان از آن براي قسمتهاي مختلف بدن استفاده كرد. بدين ترتيب مي‌توان عملكرد اعضاي مختلف بدن را در پالس اكسي متري انعكاسي بررسي كرد. لازم به ذكر است با توجه به اينكه اين سنسور به صورت انعكاسي عمل مي‌كند جهت انجام محاسبات از تئوري انتشار فوتون‌ استفاده مي‌شود. همچنين با توجه به وجود طول موجهاي مختلف در اين سنسور مي‌توان عملكرد طول موج هاي مختلف را در پالس اكسي متري انعكاسي مورد مطالعه قرار داد. ‏
ميكروسنسور سيليكوني جهت استفاده در كاتتر
‏ دراين سنسور با استفاده از تكنولوژي نيمه هادي‌ها امكان اندازه گيري همزمان فشار خون- جريان خون درصد اشباع اكسيژن سرخرگي و دما به صورت يك سنسور مجتمع و با ابعاد ميكرومتر به وجود آمده است. از اين سنسور به صورت تهاجمي در كاتتر‌ها استفاده مي‌شود. به همين دليل مشكلاتي از قبيل ايجاد لخته، مسدود شدن مسيرخون و كشش ديواره رگ‌ها به وجود خواهد آمد. براي جلوگيري از وقوع اين مشكلات در كاربرد كلينيكي براي كنترل  ورود كاتتر به بدن بايد به طور همزمان از فلوروسكوپي استفاده شود. در شكل زير نحوه قرار گيري اين سنسور در يك رگ خوني مشاهده مي‌شود. ( شكل6) ‏
اين سنسور از سه بخش اصلي تشكيل شده است:
1- سنسور فشار
  اين سنسور از يك ‏Piezo-resistor‏ از جنس پلي سيليكون تشكيل شده كه درون يك غشاء پلي سيليكوني به ضخامت4 ميكرومتر قرارگرفته است. تست سنسور فشار در آب را به همراه محدوده اندازه گيري بين
‏  ‏Mr/kpa‏ 5- 1حساسيت تا 250 كيلوپاسكال را فراهم كرده است كه براي اندازه گيري فشار خون كه حدود 40كيلو پاسكال است مناسب است. (شكل 7)‏
‏2- سنسور جريان  و دما
اين سنسور براي اندازه گيري از اصل ‏Thermo transfer جريان استفاده مي‌كند. يك‌ گرم كننده پلي سيليكوني در وسط و دو ترموپيل آلومينيومي- پلي سيليكوني در اطراف اختلاف دماي بالا و پايين گرم كننده  كه ناشي از جريان است را اندازه‌گيري مي‌كند. از همين سنسورجهت اندازه‌گيري دما نيزاستفاده مي‌شود. (شكل8)‏
‏3- سنسور اشباع اكسيژن
اين سنسور از دو رديف فتوديود به صورت رديفي تشكيل شده است. ‏
يك فيبرنوري جهت انتقال طول موجهاي  660 و800 نانومتر به داخل خون استفاده مي‌شود. اين نورها در خارج بدن و توسط دو ديود نوري توليد مي‌شود. پس از برهمكنش نور و خون، نور بازتابي توسط فتودتكتورها ثبت مي‌شود. فتوديود بالايي به تمام طول موج‌ها حساس ولي فتوديود پاييني تنها  به طول موج 800 نانومتر حساس است. در نهايت از سيگنال هاي بدست آمده براي محاسبه درصد اشباع اكسيژن خون استفاده مي‌شود. (شكل9) ‏
Ring Sensor‏
 سنسور حلقوي  جهت حذف ‏Motion Artifact، كاهش تداخل نورهاي محيطي و امكان مانيتورينگ ‏wireless ‎‏ طراحي شده است. از طرفي  وزن كم اين سنسور باعث مي‌شود كه بيمار احساس راحتي بيشتري داشته باشد. اجزاي مختلف اين سنسور در شكل 10 مشخص شده است.‏
 با توجه به اينكه ‏LED‏‌ها و فتوديود در يك سمت قرار گرفته اند، اين سنسور در مد انعكاسي عمل مي‌كند. اين سنسور از بخش هاي مجزايي تشكيل شده است. (شكل11)                          ‏
Base unit‏ جهت فيكس كردن لايه سنسور و جلوگيري از  حركت آن استفاده مي‌شود. ‏
Cover‏ كه از سنسور در مقابل اجزاي خارجي محافظت مي‌كند. ‏
Pressure Band‏  يك لايه از جنس لاستيك است، كه از اعمال فشار مستقيم به سنسور جلوگيري مي‌كند. ‏
Sensor band‏  اين لايه متشكل از دو ‏LED‏ قرمز و مادون قرمز و دو فتودتكتور است. يكي  از آنها ثبت سيگنال  اصلي ‏PPG، و ديگري ثبت سيگنال مرجع مورد استفاده در فيلترهاي تطبيقي، را بر عهده دارند.  ‏
انتخاب سنسور ‏
جهت انتخاب صحيح يك سنسور رهنمون‌هايي وجود دارد:‏
1- يك ناحيه مناسب جهت قرارگيري سنسور، ناحيه‌اي است كه براي تزريق وريدي مناسب بوده و آرتيفكت حركتي زيادي نداشته باشد.(شكل12)‏
2- اندازه محل قرارگيري سنسور تعيين‌كننده اندازه سنسور بوده و سن بيمار در اين مورد مطرح نيست.
3- در صورتي كه سنسور خيلي بزرگ يا خيلي كوچك باشد، ديود نوري و آشكارساز (detector‏) در يك راستا قرار نگرفته و اين منجر به خطاي خواندن و بروز آلارم مي شود. در صورت بزرگ بودن سنسور انگشت به دليل لق زدگي قسمت هايي از انگشت توسط منبع نوري پوشش داده شده كه اين مسئله منجر به خطاي خواندن و باي پس شدن نور مي شود.‏
4- جهت جلوگيري از حركت سنسور و كاهش آرتيفكت هاي حركتي بهتر است، از سنسورهاي چسبنده (‏adhesive‏) استفاده شود ( به دليل وجود آرتيفكت هاي حركتي زياد در انگشتان كودكان نوزاد، از سنسورهاي پا استفاده مي شود.)‏
5- جهت كاهش آرتيفكت هاي حركتي سنسور نبايد خيلي محكم بسته شود. اين امر نه تنها به كاهش آرتيكفت هاي حركتي كمك نمي كند بلكه منجر به نكروز بافت مي شود. اين مطلب به خصوص در مورد بيماران داراي ضعف گردش خون بسيار حائز اهميت است.‏
6- سنسورها بايد به صورت مداوم كنترل شوند و در صورت نياز بايد را حركت داده شوند.‏
7- بهترين مكان‏ براي قرارگيري سنسور در نوزادان تازه متولد شده، دست راست مي باشد.‏
روشي نو در طراحي سنسور
به دليل نياز به كاليبره كردن دستگاه در طول پروسه توليد و چك كردن مداوم آن امروزه از تكنيك جديدي جهت رفع اين نياز استفاده مي شود. (شكل13)‏
در اين روش جهت ايجاد دو طول موج متفاوت نياز به وجود دو ‏LED‏ نيست، بلكه جهت برآورد اين منظور از يك ‏LED‏ آبي و يك ياقوت قرمز استفاده مي شود. به اين ترتيب با توليد نور آبي و عبور نور از ياقوت قرمز، نور قرمز نيز توليد ميشود. (به دليل پهناي باند بسيار كم نور قرمز ساتع شده از ياقوت، مي‌توان از آن به عنوان منبع نوري مناسبي جهت ‏Spectroscopy‏ استفاده كرد.)‏
‏ فوتون آبي، الكترون‌هاي يون كروم موجود در ياقوت را برانگيخته كرده و سپس خيلي سريع تنزل غيرتشعشعي اتفاق افتاده و الكترون‌ها به وضعيت نه چندان پايدار ‏doublet‏ باز مي‌گردند.‏
در اين روش به جاي استفاده از انتقال نور از انعكاس آن استفاده مي‌شود. به اين منظور از يك مكعب شكاف دهنده نور استفاده مي‌شود كه مي‌تواند نور منعكس شده از پوست را دوباره بازگرداند. ‏
مكعب شكاف‌دهنده پرتو نور را به دو نيم كرده و باعث مي‌شود 50% نور به بيرون مكعب منعكس شده و مابقي از پوست عبور كند. نورمنعكس شده از پوست نيز توسط 50% نور خارج شده از مكعب توسط سنسور نوري دريافت مي‌شود.
مشكل اين روش اين است كه نور آبي به مقدار زيادي به خارج از مكعب منعكس مي‌شود و اجازه نمي‌دهد نور به مقدار كافي به پوست برسد و نهايتاً مقدار كمي از آن توسط سنسور نوري دريافت مي‌شود. ‏
به اين ترتيب در پي حل اين مسأله، مكعب شكاف‌دهنده نور را حذف كرده و فقط از انعكاس نور توسط بافت استفاده مي‌شود. در اين روش تمام تلاش‌ها در جهت اين منظور است كه نور ‏LED‏ قبل از انعكاس از پوست بر روي سنسور تابيده نشود.‏
‏                                 ‏

مشكلاتي نظير حركت بيمار، خون‌رساني ضعيف به بافت، ازدياد نور محيطي و تداخلات تجهيزات الكتريكي سبب كاهش رضايت از عملكرد سيستم‌هاي متداول پالس‌اكسيمتري و ضعف در دقت آنها شده است. اما اكنون مي‌توان سيستم جديد ‏Masimo‏ را در سخت‌ترين شرايط باليني به كار گرفت. ‏
در پالس‌اكسي متري به شيوه متداول، غلظت اكسيژن شرياني (‏SpO2‎‏) و نرخ ضربان قلب (‏PR‏) توسط مدل تئوري كه بيست و پنج سال قبل اختراع كشف شد، اندازه گيري مي‌شود. در اين مدل فرض مي‌شود كه خون شرياني تنها عامل جذب‌كننده نور در مسير باريكه نور است. نسبت نور قرمز فرستاده شده (‏RD‏) به نور مادون قرمز (‏IR‏) با عنوان "نسبت دانسيته (چگالي) نوري" بيان شده و براي محاسبه ‏SpO2‎‏ در داخل بدن انسان استفاده مي‌شود. ‏
در محيط باليني، اندازه‌گيري صحيح و مداوم ‏SpO2‎‏ كار مشكلي است. ازدياد نور محيطي و تداخلات الكترومغناطيسي سبب كاهش دقت اندازه‌گيري مي‌شوند. ضعيف بودن جريان خون در بافت نيز ممكن است دامنه سيگنال را تا حدي پايين آورد، به طوري كه قابل رديابي نباشد و اين وضعيت در بيماراني كه رنگ پوست تيره و انگشتان قطور دارند، تشديد مي‌شود. ‏Freund‏ و همكارانش ثابت كرده‌اند كه در صورت عملكرد ناصحيح يك دستگاه پالس‌اكسيمتر، در 32% از موارد اين دستگاه نمي‌تواند اطلاعات را در هنگام بيهوشي درشت كند. همچنين در مطالعات انجام شده توسط بررسي مدارك كامپيوتري بيهوشي، 9 درصد از موارد به مدت 10 دقيقه يا بيشتر با خطا در پالس‌اكسي‌متري مواجه بوده‌اند. در طي مطالعاتي كه توسط واحد مراقبت‌هاي پس از بيهوشي انجام شده است، بيشتر اخطارهاي سيستم پالس‌اكسي‌متري در طي 8 دقيقه به علت جابه‌جايي سنسور، نويز ناشي از حركت، خون‌رساني كم يا تركيبي از اين سه عامل بوده است و 77 درصد از اخطارها اشتباه بوده‌اند. واضح است كه خطاهاي پالس‌اكسيمتري به علت ماهيت آن، يعني ثبت پيوسته و مداوم غلظت اكسيژن‌ خون، ثبت و ضبط شده و قابل پيگيري هستند.‏

تأثير حركت بر پالس‌اكسي‌متري
 طبق بررسي‌هاي صورت گرفته و آزمايشات انجام شده بر روي داوطلبان، روش‌هاي متداول پالس‌اكسي‌متري در صورت بروز حركات ناگهاني به خطا در قرائت دچار مي‌شوند. در گذشته اين پديده با عنوان ازدياد "نويز" (حركت) و تحت فشار گذاشتن "سيگنال" (خون شرياني) بيان مي‌شد، كه نسبت دانسيته نوري را به يك مي‌رساند

اگر نسبت دانسيته نوري برابر با يك باشد، در اين صورت غلظت اكسيژن خون در حدود 82% گزارش مي‌شود. اما حتي در بيماراني كه ضعيف‌ترين جريان خون را دارند، غلظت اكسيژن خون كمتر از 82% است.
در حين بررسي تكنيك‌هايي جهت تقويت كارآيي پالس‌اكسي‌متري، محققان دريافتند كه سيستم‌هاي متداول به اين علت در حين حركت دچار خطا مي‌شوند، كه مدل تئوري غلظت اكسيژن كه محاسبات بر پايه آن استوار است، در حين حركت كارايي ندارند. در هنگام حركت كردن، خون وريدي و ساير مواد جاذب غيرشرياني، نوعي سيگنال نوري توليد مي‌كنند، كه باعث رقيق شدن نور تابش شده مي‌شود. يكي از كشف هاي بنيادي اين بود كه نسبت ‏RD‏ به ‏IR‏ داراي اجزاي شرياني و "غيرشرياني" است. در حين حركت، اين اجزاي غيرشرياني سيگنال خودشان را توليد مي‌كنند كه روش‌هاي متداول پالس‌اكسي‌متري قادر به تمايز آن نيستند. از ديدگاه تئوري، ميزان كاهش غلظت ‏SpO2‎‏ به غلظت اكسيژن و نيز سهم مربوط به تأثير اين اجزا بستگي دارد. مهندسي داده‌ها پيشنهاد مي‌كند كه مهم‌ترين جزء غير شرياني در مسير نور، خون وريدي است و با اينكه اين مطلب هنوز كاملاً به اثبات نرسيده است،‌از اين پس اجزاي غيرشرياني را با نام كلي "وريدي" ذكر خواهيم كرد.‏

مدل پالس‌اكسي‌متري ‏Masiom
مدل پالس‌اكسي‌متري به دست آمده توسط ماسيمو بر اين اساس استوار است كه مقادير غلظت‌ها از دو جزء تشكيل شده است:‌بخشي كه واقعاً مربوط به شريان است و بخش ديگري كه ناشي از حركت و سيگنال‌هاي نويزي است. چنين فرض مي‌شود كه در شرايط حركت، سيگنال‌هاي ‏IR، ‏RD‏ به دست آمده حاوي هر دو غلظت شرياني و وريدي (يا غير شرياني) هستند كه دومي ناشي از نويز حركتي است. ‏
كه درآن ‏IR‏ سيگنال مادون قرمز خون، ‏RD‏ سيگنال قرمز خون،  ‏S‏ بردار سيگنال ‏IR‏ خون شرياني، ‏M‏ بردار سيگنال ‏IR‏ حركتي توليد شده در خون وريدي (يا غير شرياني)، ‏ra‏ نسبت دانسيته نوري مربوط به غلظت شرياني (كه ‏SpO2‎‏ را به ما مي‌دهد) و ‏rv‏ نسبت دانسيته نوري مربوط به غلظت وريدي (يا غيرشرياني) است.‏
روش ماسيمو براي تعيين ‏SpO2‎‏ به محاسبه نسبت نورهاي ‏RD‏ به ‏IR‏ بستگي ندارد. در عوض مدلي كه در روابط (1) و (2) بيان شد براي محاسبه يك سيگنال مرجع (‏RS‏) به كار مي‌رود و از آن در طراحي فيلتر تطبيقي (‏AF‏) و نيز فاكتور اصلاح انتقال غلظت (‏DST‏) به منظور مشخص كردن ميزان صحيح غلظت شرياني استفاده مي‌شود. سيگنال ‏RD‏ از طريق رابطه آن با اجزاي ‏S‏ و ‏M‏ از سيگنال ‏IR‏ و با مقادير ‏ra‏ و ‏rv‏ بيان شده است.
‏
محاسبه سيگنال مرجع
 بردار ‏RS‏ به صورت زير محاسبه مي‌شود (ماسيمو اين رابطه را براي محاسبه ‏RS‏ ابداع كرده است):
تمامي مقادير ‏ra‏ كه داراي محدوده غلظت 0 تا 100 درصد هستند با مقدار ‏r‏ تخمين زده‌ شده است(مقادير ‏r‏ كه برابر با ‏ra‏ و ‏rv‏ باشند تا زمان ثبت اين محاسبات مشاهده نشده‌اند) ‏RS‏ به شيوه فوق محاسبه شده و به عنوان ورودي ‏AF‏ استفاده مي‌شود.
سيگنال‌هاي ‏RS‏ و ‏IR‏ به داخل يك ‏AF‏ تغذيه مي‌شوند كه اجزاي فركانسي مشترك بين اين دو سيگنال را از بين مي‌برد. خروجي ‏AF‏ براي ايجاد يك منحني تواني براي دو سيگنال ‏RS‏ و ‏IR‏ استفاده مي‌شود كه مجموعاً با نام ‏DST‏ شناخته مي‌شوند. (شكل شماره 1)
يك روش براي تعيين مقدار ‏ra، تغيير مقدار ‏r‏ است. (هنگامي كه ‏ra‏ را بدانيم، ‏SpO2‎‏ از تساوي كاليبراسيون قابل محاسبه است.) تعيين اينكه كدام مقدار از ‏r‏ برابر با ‏ra‏ است ممكن نمي‌شود مگر اينكه مقادير ممكن ‏ra‏ به ازاي تمام محدوده مجاز 0 تا 100 درصد محاسبه شود. (در جدول شماره 1، گام‌هاي لازم براي ‏DST‏ بيان شده‌اند.)
جدول 2- خلاصه‌اي از روش انجام اصلاح در انتقال سيگنال (‏DST‏) را نشان مي دهد.‏
فرآيند اصلاح انتقال سيگنال
‏-  بايد بلوك مربوط به سيگنال‌هاي قرمز و مادون قرمز گردآوري شود.
-  سيگنال مرجع بايد براي آزمايش غلظت محاسبه شود. (مثلاً با شروع از مقدار صفر درصد)
- بايد سيگنال مرجع و سيگنال مادون قرمز به فيلتر تطبيقي فرستاده شود.‏
‏- فيلتر تطبيقي اجزاي فركانسي مشترك بين سيگنال‌هاي مرجع و ‏IR‏ را حذف مي‌كند.
- اين مراحل را بايد براي تمام مقادير واقع در محدوده 0 تا 100 درصد تكرار شود.‏
‏- پيك توان ‏DST‏ را مشخص كنيد. اين مقدار نشان‌دهنده ‏SpO2‎‏ است.
براي سهولت درك نحوه عملكرد ‏DST، رابطه ‏RS‏ به شيوه‌اي متفاوت نمايش داده مي‌شود:
مجدداً ‏RS‏ به صورت ‏r*IR-RD‏ در نظر گرفته مي‌شود. با جايگذاري رابطه (1) در رابطه (2) رابطه زير را خواهيم داشت:‏
اين نحوه نمايش ‏RS‏ نشان‌دهنده سهم ‏S‏ (سيگنال شرياني مطلوب) و ‏M‏ (عناصر حركتي) در توليد ‏RS‏ است.
اكنون با ارايه چند مثال، عملكرد ‏DST‏ را شفاف‌تر مي‌كنيم. در اين پنج مثال، خروجي ‏RS‏ و منحني توان ‏DST‏ مورد ارزيابي قرار گرفته و مقادير ناصحيح ‏r‏ در حين حركت و سكون محاسبه مي‌شوند.
مثال 1) سكون (هيچ حركتي وجود ندارد) در غير اين صورت ‏r =ra‎‏ و ‏M=0‎‏ بنابراين:
از آنجا كه ‏RS=0‎‏ ، آنگاه ‏AF‏ نمي‌تواند هيچ جز فركانسي مشتركي بين ‏RS‏ و ‏IR‏ پيدا كند. بنابراين يك پيك تواني بسيار زياد در منحني تواني ‏DST‏ ايجاد مي‌شود. زيرا ‏M‏ نتوانسته است هيچ انرژي را از سيگنال ‏IR‏ بگيرد.
مثال 2) اكنون حركت وارد سيگنال شده است و در حين مقداردهي به ‏r‏ به مقدار ‏r=rv‏ مي‌رسيم. بنابراين:
اكنون ‏RS‏ برابر با سيگنال شرياني ‏‎(s)‎‏ در ضريبي از ‏‎(rv-ra)‎‏ است.
بنابراين ‏AF‏ فركانس‌هاي مرتبط با سيگنال شرياني را از ‏IR‏ حذف مي‌كند و تنها عامل مؤثر در منحني تواني، عوامل حركتي خواهند بود. اين امر به ايجاد يك پيك تواني منجر مي‌شود كه به سيگنال حركتي (وريدي) مربوط است. (به نقطه ‏A‏ در شكل 2 رجوع كنيد.)
مثال 3) حركت در سيگنال وجود دارد و به مقدار ‏r=ra‏ رسيده‌ايم. بنابراين
اكنون ‏RS‏ برابر با سيگنال حركتي (‏M‏) در ضريبي از ‏‎(ra-rv)‎‏ خواهد بود. پس ‏AF‏ محتواي فركانس مشترك بين سيگنال ‏RS‏ (كه اكنون برابر ‏M‏ است) و سيگنال ‏IR‏ را حذف مي‌كند. پيك تواني ايجاد شده در منحني ‏DST‏ را در نقطه ‏B‏ از شكل (2) ببينيد. ‏
مثال 4) شرايط مانند مثال 3 است، با اين تفاوت كه مقدار ‏r‏ اكنون اندكي از ‏ra‏  فاصله دارد (اين مثال نشان مي‌دهد كه افت توان در مقايسه با وضعيت ‏r= ra‏ به چه صورت است.)‏

در اين مثال، ‏RS‏ اوليه شامل اجزاي فركانسي مربوط به حركت است، ولي از آنجا كه مقدار (‏r- ra‏) برابر با صفر نيست، بخشي از فركانس‌هاي مربوط به سيگنال شرياني نيز حاضر هستند. بنابراين ‏AF‏ اجزاي حركتي را از سيگنال ‏IR‏ حذف مي‌كند و همچنين بخش كوچكي از اجزاي سيگنال شرياني را از بين مي‌برد و به اين ترتيب توان خروجي اندكي كمتر از مثال 3 مي‌شود. (نقطه ‏C‏ در شكل 2 را با نقطه ‏A‏ مقايسه كنيد.)
مثال 5) در حين مقداردهي به ‏r، ‏DST‏ به مقداري از ‏r‏ مي‌رسدكه با هيچ‌كدام از مقادير ‏ra‏ و ‏rv‏ برابر نيست:
بنابراين عبارات (‏r-r‏) و (‏r-ra‏) هر دو مخالف صفر هستند. در اين صورت هم اجزاي شرياني و هم اجزاي حركتي در ‏RS‏ موجودند. پس ‏AF‏ مقادير مشترك با ‏IR‏ را حذف مي‌كند. ‏DST‏ به دست آمده، توان ‏AF‏ خروجي را بسيار كم نشان مي‌دهد. (نقطه ‏D‏ در شكل 2)
‏
پردازش سيگنال به روش ديجيتال (‏DSP‏)
پردازش سيگنال به روش ديجيتال اين امكان را ايجاد مي‌كند كه سيگنال‌هاي آنالوگ را در داخل كامپيوتر به صورت سيگنال‌هاي ديجيتالي درآورده و سپس از پردازشگرهاي پر سرعت براي توليد الگوريتم‌هاي ‏DSP‏ استفاده كرد. اهميت ‏DSP‏ هنگامي آشكار مي‌شود كه بدانيم استفاده از يك مدار آنالوگ براي انجام ‏DST‏ بسيار پرهزينه است. به علاوه با استفاده از ‏DSPهاي موجود مي‌توان به روش‌هاي متعددي براي حذف نويز دسترسي داشت. همچنين طراحي برد دقيق، استفاده از سنسورهاي عايق در برابر امواج الكترومغناطيسي و نور محيطي نيز به بهبود كيفيت پالس اكسيمتري در ماسيمو كمك مي‌كند.
پروب‌هاي نوري كم نويز (‏LNOP‏)
مجموعه پروب‌هاي ‏LNOP‏ ماسيمو ويژگي‌هاي منحصر به فردي دارند. بدنه فوتو ديكتور به گونه‌اي طراحي شده است كه با ايجاد استحكام بر سطح پوست، حداقل نور محيطي را به داخل عبور مي‌دهد. به علاوه جنس ماده پلاستيكي پروب از سنسورهاي رقيب بهتر است. به خصوص در تماس با الكل كه باعث خورده شدن پلاستيك مي‌شود.
پالس اكسي‌متري  به روش ‏Masimo‏ اولين نمونه از ابتكار در پالس اكسي‌متري در بيست و پنج سال گذشته است. در مقايسه با محدوديت‌هاي روش‌هاي متداول، مدل ماسيمو نقش چشمگيري در افزايش ايمني و كاهش هزينه مراقبت‌هاي پزشكي دارد.
مطالعات باليني فراواني اثبات كرده است كه استفاده از "‏MASIMO SET‏" به همراه سنسورهاي ماسيمو،  باعث‎: ‎
كاهش هزينه‌هاي نگهداري، بهبود نگهداري بيماران و افزايش ايمني بيماران مي شود.
برخي از مزاياي ‏MASIMO‏ عبارتند از:
‏‎نهايت دقت و هزينه اندك‎ ‎ ‎
بهترين پالس اكسيمتري در زمان دامنه سيگنال ضعيف و حركت‎
‎كيفيت ويژه و دقت بالا، زيرا ذاتا آلارم‌هاي اشتباه را حذف كرده و تمامي آلارم هاي صحيح را تشخيص مي‌دهد، ‏
دقت بالا در‏ زمان حركت زياد بيمار، شامل لرزش، بدحالي، حركت نوزادان و شوك‌هاي ناگهاني، ‏‎ ‎‏ قابل استفاده در زمان جابجايي بيمار با هلي كوپتر يا آمبولانس، ‏
دقيق در زمان ‏‎ Low Perfusion‎‏ (دامنه سيگنال ضعيف)،‏‎
‎دقيق با وجود نور محيطي زياد و مقاوم در برابر تداخل الكتروكوتر، ‏
كاهش هزينه‌هاي مراقبت در كنار پايش مطمئن و سنسورهاي چسبدار بادوام، ‏
كمك در كاهش صدمات چشم نوزادان، ‏
كاهش خطاي پزشكي. ‏

زيرنويس

1. مرجع: Masimo Signal Extraction Pulse Oximetery
By: Julian M.Goldman, MD, Michael T.Petterson, RRT, Robert J.Kopotic, MSN, RN, RRT and steven J Barder,Phd, MD 2005
2. Reference Signal
3. Adaptive Filter
4. Descrete saturatron Transform
5. Power Curve
6. Low Noise Optical Probes

منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۷۷