针对当前临床上心输出量参数检测技术存在的有创伤、 操作复杂和患者易受感染而死亡的问题, 研究了一种基于近红外光谱原理, 动态测量和分析作为指示剂的吲哚氰绿色素在患者动脉血液中的浓度变化情况, 从而根据其特征参数实现心输出量连续测量的无创检测方法。 将吲哚氰绿色素经肘静脉注入患者体内后, 光电脉搏色素谱测量装置作为下位机, 连续、 同步采集和记录其指端处的805和940 nm两个特征波长点的脉搏波信号, 并将数据上传至上位计算机, 由后者绘制色素稀释和排泄的浓度衰减曲线, 以及计算平均循环时间等关键参数, 最后推导出心输出量的数值。 将该方法与作为“金标准”的热稀释法的测量结果相比较, 其最大相对误差为9.76%, 而平均相对误差为4.39%。 该试验结果表明, 所提出的方法为临床上的心输出量检测, 提供了一种操作简便、 无创和连续测量的解决方案。

针对常规的色素浓度测量方法存在操作复杂、有创和非连续等问题, 研究了基于色素稀释和排泄试验的脉搏光谱分析方法。通过静脉注射吲哚青绿指示剂, 选定两特定波长的近红外光作为吲哚青绿色素吸光度测量点, 并采用指夹式传感器提取人体指尖末梢血的光谱信号, 通过连续记录色素浓度稀释曲线, 实现了分离吲哚青绿浓度谱和脉搏血氧吸收光谱的算法。最后分析呈指数衰减规律变化的半对数坐标色素浓度图, 完成了色素血浆消失率K和15 min滞留率R15等肝血流参数的无创测量。该方法基于Lab-VIEW平台, 结合自适应差分阈值法, 有效剔除了血红蛋白吸收光谱和基线漂移的干扰, 各项参数检测准确率高, K值平均测量误差小于0.008。该检测理论和方法既可用于临床肝切除手术的术前、术中和术后的肝储备功能检查, 也可为医学研究提供相应的中间测量过程及中间观察变量。