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診所中的脈搏血氧儀有一個手指夾型探頭，其一側有一個LED，另一側有一個光電探測器。從手指一側發出的光穿過組織、靜脈血和動脈血，被探測器收集。大部分光線在到達手指另一側的光電探測器之前被吸收或散射。血液的流動是由心跳引起的，或者說是天生的脈動，因此透射光隨時間而變化。紅光和紅外光用于脈搏血氧儀，以估計動脈血的真實血紅蛋白氧飽和度。氧合血紅蛋白(HbO2)吸收可見光和紅外光(IR)的方式與脫氧血紅蛋白(Hb)不同，呈現亮紅色，而不是棕色血紅蛋白。動脈血液中的吸收由疊加在DC信號上的交流信號表示，該信號表示其他物質中的吸收，如組織、靜脈、毛細血管、骨骼等中的色素沉著。心臟同步交流信號約為DC水平的1%。這被稱為灌注指數%。
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