道芬新生儿黄疸检测仪基于多波长光反射分光光度法（Multi-wavelength Reflectance Spectrophotometry）实现胆红素浓度的间接测量。其物理机制源于胆红素分子对特定波长可见光的选择性吸收特性。胆红素在450–460 nm波段具有强吸收峰，而在550 nm左右存在等吸收点（isosbestic point），即该波长下胆红素与其他皮肤色素（如黑色素、血红蛋白）的吸光度相同。设备通过发射两组或多组特定波长的LED光源（通常包括蓝光450 nm和绿光550 nm），照射新生儿前额或胸骨等标准测量部位的皮肤，随后由高灵敏度光电探测器接收反射光强度。

仪器内部微处理器根据朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）建立反射光强度与皮肤胆红素浓度之间的数学模型。具体而言，系统计算不同波长下的反射率比值（如R450/R550），以消除皮肤厚度、色素沉着及血流灌注等个体差异带来的干扰。该比值经由预设校准曲线转换为经皮胆红素值（Transcutaneous Bilirubin, TcB），单位通常为mg/dL。校准曲线基于大规模临床数据建立，涵盖不同胎龄、日龄及肤色的新生儿群体，确保跨人群适用性。

值得注意的是，该技术并非直接测量血清胆红素，而是反映皮肤组织间隙中游离胆红素的累积水平。研究表明，在胆红素浓度较低至中等范围（通常TcB < 15 mg/dL）时，TcB与TSB呈良好线性相关（相关系数r > 0.90）；但在高胆红素水平或存在皮肤水肿、贫血、光疗后等情况下，相关性可能下降。因此，设备算法通常内置补偿机制，例如根据测量部位温度、环境光干扰及历史测量趋势进行动态修正，以提升结果稳定性。此外，部分高端型号（如DF-80）引入三波长甚至四波长系统，进一步优化对黑色素干扰的抑制能力，提高在深肤色新生儿中的准确性。