高考申論題
111年
[醫學工程] 醫學儀表及測量
第 四 題
四、新冠肺炎（COVID-19）患者在治療過程中經常需要使用光學式血氧濃度計，以連續監測患者血液中的血氧飽和濃度；請應用比爾定律（Beer’s law）、光子波長與吸收度推導相關公式以說明其工作原理。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，首先應聯想到脈搏血氧計是利用含氧血紅素(HbO2)與缺氧血紅素(Hb)在紅光(660nm)與紅外光(940nm)下的吸收光譜差異來運作。解題需利用比爾-朗伯定律建立光衰減模型，分離出動脈搏動產生的交流(AC)與靜態組織的直流(DC)成分，推導出雙波長吸光度比值(R)與血氧飽和度(SpO2)的數學關係式。
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【解題思路】利用雙波長（紅光與紅外光）光源，結合比爾-朗伯定律（Beer-Lambert Law）推導出交流與直流吸收比值（R值），進而換算血氧飽和度（SpO2）。 【詳解】 一、生理機制與物理機制示意
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