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诊所中的脉搏血氧仪有一个手指夹型探头，其一侧有一个LED，另一侧有一个光电探测器。从手指一侧发出的光穿过组织、静脉血和动脉血，被探测器收集。大部分光线在到达手指另一侧的光电探测器之前被吸收或散射。血液的流动是由心跳引起的，或者说是天生的脉动，因此透射光随时间而变化。红光和红外光用于脉搏血氧仪，以估计动脉血的真实血红蛋白氧饱和度。氧合血红蛋白(HbO2)吸收可见光和红外光(IR)的方式与脱氧血红蛋白(Hb)不同，呈现亮红色，而不是棕色血红蛋白。动脉血液中的吸收由叠加在DC信号上的交流信号表示，该信号表示其他物质中的吸收，如组织、静脉、毛细血管、骨骼等中的色素沉着。心脏同步交流信号约为DC水平的1%。这被称为灌注指数%。
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