血氧濃度（又稱為血氧飽和度oxygen saturation）指的是血液中含氧血紅素與總血紅素的比例，當血氧濃度長期都在相對較低的狀態下，可能較易出現容易疲倦、常打哈欠、精神不集中等慢性缺氧的狀況，若再低到80%以下將會損害大腦與心臟等器官功能，血氧濃度的量測與監控將逐漸成為未來生理特徵指數監控之重要指標。

國研院儀科中心建立非接觸式皮膚血氧影像量測技術，使用均勻光源投射於皮膚後擷取大面積之皮膚反射光影像計算血氧濃度，提供作為末梢循環不佳診斷與治療之圖像式參考資訊。

血紅素帶著誰跑

血液中的紅血球中，其形狀主要呈雙凹圓形狀 (biconcave shape)，邊緣較厚，中央較薄，這樣的形狀可以比圓球有較大的表面積來接觸氧氣分子，此外，紅血球也具有超強大的可變形性，讓自己可以穿梭在微血管中，並到達各大臟器或末梢器官釋放氧氣來維持身體正常運作。其中紅血球中的主要成分為血紅蛋白（又稱為血紅素Hemoglobin，簡寫為 Hb），佔了紅血球的90%，主要用來運輸氧氣與二氧化碳，每個血紅素分子一次最多可以帶著四個氧分子一起移動，但是每個人的紅血球、血紅蛋白數量與氧氣負載能力皆不相同。血液中紅血球的數量的異常增加、減少或形狀變異，都會導致攜氧能力下降，並引起疾病。

血氧濃度知多少

血氧濃度（又稱為血氧飽和度oxygen saturation）指的是血液中含氧血紅素與總血紅素（含氧血紅素與缺氧血紅素加總）的比例，正常人體動脈的血氧濃度為95－100%，如果數值低於90%則視為低氧血症，再低到80%以下將會損害大腦與心臟等器官功能，因此當持續處於低氧狀態時，則需施以氧氣療法。當血氧濃度長期都在相對較低的狀態下，可能會比較容易出現容易疲倦、常打哈欠、精神不集中等慢性缺氧的狀況，很容易與睡不飽、工作太累等狀態混淆，而忽視尋找疲倦的真正原因，甚至錯失治療良機。

▲ 圖一、紅光與紅外光穿透皮膚深度與反射路徑示意圖。

國家實驗研究院台灣儀器科技研究中心研發團隊為了提供更多的血氧濃度量測資訊，建立了非接觸式皮膚血氧影像量測技術，使用均勻光源投射於皮膚後擷取大面積之皮膚反射光影像，依據血液中含氧血紅素與缺氧血紅素對紅光與紅外光之吸收率差異與皮膚反射光影像中各個像素點的影像光強度數值進行血氧濃度計算，並將計算出的血氧濃度依據數值差異建構血氧濃度分佈色階圖，以清楚辨別淺層皮膚之血氧濃度分佈情形（如圖二(c) 所示），提供作為末梢循環不佳診斷與治療之圖像式參考資訊。因人體之各項生理特徵皆會相互影響，如心跳、血流速度，甚至缺氧也會影響糖的代謝，造成血糖濃度相對不穩定，因此血氧濃度的量測與監控將逐漸成為未來生理特徵指數監控之重要指標。

▲ 圖二、皮膚(a)紅光影像，(b)紅外光影像與(c)血氧濃度分佈圖。