Ecosyste.ms: Awesome

An open API service indexing awesome lists of open source software.

Awesome Lists | Featured Topics | Projects

https://github.com/hzeller/hemoglobin

Little viz of hemoglobin absorption spectrum
https://github.com/hzeller/hemoglobin

hemoglobin pulse-oximetry spectrometer

Last synced: 13 days ago
JSON representation

Little viz of hemoglobin absorption spectrum

Awesome Lists containing this project

README 

        
# Pulsoximeter

(sorry, in German, was used in a German-speaking country)



## Funktionsweise



![](img/hem.png)



Wenn man mit einer Wellenlaenge misst, kann man noch nicht auf die Konzentration

schliessen, weil ja das Lumen unterschiedlich ist von Person zu Person (z.B.

Kinderfinger und Erwachsener mit Wurstfingern ... beim letzteren kommt weniger

Licht durch). Oder allein schon vom Puls, weil ja der Finger 'pumpt'.



Wenn man also nur bei einer Wellenlaenge schaut, dann sieht man mehr oder

weniger Licht, aber weil man kein Vergleichswert hat, kann man daraus noch

nicht auf die Konzentration schliessen.



Wenn man sich aber die Absorption der Oxygenierungslevel bei unterschiedlichen Farben ansieht

erkennt man, dass sich besonders viel um 660nm und 940nm tut:



| Gesättigt O₂               | Ungesättigt O₂               |

|----------------------------|------------------------------|

| ![](img/saturated-hem.png) | ![](img/unsaturated-hem.png) |



Wenn man die Werte von Sensoren bei 660nm und 940nm vergleicht, dann sieht

man, dass bei O₂-gesattigtem Blut 3.8x mehr licht im Infraroten absorbiert wird

wie bei 660nm Rot.



Und bei ungesaettigtem Blut nur 0.21x soviel (oder

4.6x 'weniger'). Und das ist ja unabhaengig vom Finger: wenn einer mit doppelt

so dickem Finger gemessen wird, dann misst man in beiden Wellelängen nur

die Hälfte; aber da ja die Messung bei beiden Wellenlängen auf die Hälfte

reduziert sind, ist ja das erwartete Verhältnis von 3.8x immer noch gleich.



![](img/saturated-hem-emphasize.png)



![](img/unsaturated-hem-emphasize.png)



Also dadurch dass man bei beiden Wellenlaengen misst, rechnet sich das raus, weil man sich

nur das Verhältnis ansieht.



Das gleiche, wenn sich das Lumen aendert ('pumpen' im Finger): mal ist mehr,

mal weniger Blut in demselben Finger, aber bei voller Sättigung wird man immer

messen, dass im Infraroten 3.8x mehr absorbiert wird.



![](img/pulse.png)



Also duch das Messen an zwei Wellenlaengen rechnen sich Schwankungen

automatisch raus.



## Animation



https://youtu.be/TrGO6Bi2npU



[ ![](img/animation.apng) ](https://youtu.be/TrGO6Bi2npU)



## Build



To re-create



Rebuild graphs: `make`



Create animation: `./create-animation.sh`  (builds `animation.mp4`)



`make anim-clean` to delete the intermediate annimation pictures.



## Sources



The raw data in [hem.data](./hem.data) is compiled by

Scott Prahl < https://omlc.org/spectra/hemoglobin/ >



This plot and animation is shared under the License

CC-BY-SA Henner Zeller <[email protected]>,

so you're free to use and modify in any context as long as you provide

Attribution and share your modification under the same license.

< https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0 >