光¶

PPG（光电容积脉搏波描记法，Photoplethysmography）¶

• 测心率： 血液中红细胞的血红蛋白对光的吸收率是有规律的。当心脏跳动（泵血）时，外周血管（如手指或手腕）的血液量会发生微小的周期性变化。传感器发出的光射入皮肤，反射回来的光强度会随血液量波动。通过处理这个波形，就能算出心跳频率。

• 测血氧： 这是一个利用“颜色”差异的过程。MAX30102 交替发射红光和红外光，通过计算这两种光被吸收的比例（即 \(R\) 值），就能估算出血液中的含氧量。

• 红光 (660nm)： 还原血红蛋白 (\(Hb\)) 的吸收率极高。

• 红外光 (880-940nm)： 氧合血红蛋白 (\(HbO_2\)) 的吸收率较高。

根据 Lambert-Beer 定律，物质对光的吸收遵循以下公式：

• \(\epsilon\)：物质的摩尔消光系数（红细胞中血红蛋白的特性）。
• \(c\)：物质浓度。
• \(d\)：光程（光在组织中行走的路径长度）。

在人体组织中，情况变得复杂，因为光不仅被吸收，还会被散射。底层模型通常将其简化为： \(I = I_{dc} + I_{ac}\)

• DC 分量（直流）： 来自皮肤、肌肉、骨骼以及非搏动性的静脉血。这部分信号相对恒定。
• AC 分量（交流）： 仅来自动脉搏动引起的血液容积变化。这是我们要提取的核心。

为了消除个体皮肤厚度、肤色和传感器压力的干扰，计算 “比值的比值”（Ratio of Ratios），即 \(R\) 值：

得到 \(R\) 值后，并不能直接转换成百分比，而是通过经验公式（Lookup Table）：

（其中 \(a\) 和 \(b\) 是通过人体临床实验校准出的常数）。