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高考申論題 106年 [醫學工程] 醫學儀表及測量

第 三 題

三、請說明非侵入式血氧飽和濃度量測原理與電路架構。(20 分)
📝 此題為申論題

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看到「非侵入式血氧飽和濃度量測」,考生應立即聯想到光體積變化描記圖法 (PPG) 與比爾-朗伯定律 (Beer-Lambert Law)。答題須分為兩大主軸:一是物理生理機制(雙波長 660nm/940nm 吸光特性與 AC/DC 比例推導),二是硬體電路架構(光源驅動、光電二極體、轉阻放大器與分離交直流成分的濾波器設計),將理論與電路實現緊密結合。

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【破題】 非侵入式血氧飽和濃度 (SpO2) 量測主要基於光體積變化描記圖法 (Photoplethysmography, PPG) 與比爾-朗伯定律 (Beer-Lambert Law),利用血液中不同血紅素對特定波長光線吸收率的差異,配合前端類比訊號處理電路擷取微弱的脈動訊號來計算血氧值。 【論述】

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