Пульсоксиметры состоят из источника света, датчика, детектора и процессора, который анализирует полученные данные. Длина волны света, которую может поглощать гемоглобин, зависит от количества кислорода, содержащегося в гемоглобине. Именно этот принцип лежит в основе пульсоксиметрии.
Spo2 что это такое
А.А. Швет, анестезиолог-реаниматолог, Минск.
Пульсоксиметры были внедрены при переоснащении отделений интенсивной терапии (ОРИТ). Это связано с тем, что устройство было получено отделением интенсивной терапии. Это может (при умелом использовании) значительно повысить качество обслуживания. В этом разделе объясняется, что такое пульсоксиметрия и как данные с экрана пульсоксиметра могут быть использованы для лечения пациентов.
Пульсоксиметрия основана на измерении поглощения гемоглобином в крови света определенной длины волны. Гемоглобин действует как своеобразный фильтр, и «цвет» фильтра зависит от количества кислорода, связанного с гемоглобином, т.е. от процентного содержания оксигемоглобина, а «толщина» фильтра определяется следующими импульсами Мелкие артерии: каждая пульсовая волна увеличивает объем крови в артериях и артериолах. Поэтому пульсоксиметрия может использоваться для одновременного определения трех диагностических параметров: насыщения гемоглобина кислородом в крови, частоты пульса и его «объемной» амплитуды.
История метода
История пульсоксиметрии берет свое начало в 1874 году. В то время Вирродт обнаружил, что поток красного света через руку ослабевает после наложения жгута. В 30-60-е годы нашего века было предпринято много попыток создать приборы для быстрого обнаружения гипоксемии, но приборы были громоздкими и неудобными, компактными электронными схемами (микропроцессоры появились гораздо позже), на датчик не попадал свет нужной длины волны получены с помощью прикрепленного светофильтра, а процедура калибровки была очень сложной для рутинной работы.
В 1972 году Такуо Аояги (на фото), инженер компании Nihon Kohden, который измерял сердечный выброс неинвазивным способом, обнаружил, что изменения в поглощении света, вызванные пульсацией артерий, позволяют измерить артериальную оксигенацию.. Вскоре был выпущен первый пульсоксиметр (модель OLV-5100). Это устройство не требовало калибровки, но по-прежнему использовало систему фильтров в качестве источника света. Скотт Уилбур первым использовал микропроцессор для калибровки экрана и обработки данных, а также запатентовал собственный алгоритм расчета насыщенности цвета. Объединив принципы Т. Аояги с полупроводниковой технологией, Уилбер смог создать первый в своем роде пульсоксиметр.
Очевидно, что принцип и техническое применение пульсоксиметрии закладывает основу для всевозможных ошибок, которые могут привести к ошибочным выводам специалистов, использующих этот вид мониторинга. Обычно, и это понятно, более дешевые модели без специальных систем защиты от помех подвержены артефактам. Поэтому, если производитель не вызывает серьезного доверия, остерегайтесь указаний на устройства, которые часто покупают по самой низкой цене.
Далее рассмотрим основные типы ошибок.
1. ошибки освещения.
2. ошибки электрического руководства.
- Источники электромагнитного излучения (мониторы, ЭКС, аппараты ИВЛ, дефибрилляторы и т. д.)
- Электрохирургические инструменты
3. ошибки из-за низкой ширины PPG. Способность пульсоксиметра генерировать сигнал, полезный для расчета SPO2, зависит от объема пульса, т.е. от ширины PPG. По мере снижения периферического кровотока экран должен полагаться на значительное усиление электрического сигнала, но при этом неизбежно возрастает оптоэлектрогенный вялотекущий шум. Значительное уменьшение ширины PPG повлияет на точность расчета SPO2, так как отношение шумового сигнала будет очень низким. В этой ситуации бледные оксиметры разных производителей ведут себя по-разному. «Честные» модели либо перестают отображать SPO2, либо предупреждают, что экран не гарантирует точность данных. Остальные не закрывают глаза и не показывают значения, часто рассчитанные по шуму, а не по сигналу. Почти каждый агонист или врач скорой помощи видел национальные модели, демонстрирующие 100% SPO2 во время сердечно-легочной реанимации, но это вызывает лишь улыбку. Печальны лишь попытки некоторых коллег интерпретировать это как свидетельство качества выполняемого массажа…
4. уровень гемоглобина в крови может быть источником неточности. При глубокой анемии в сочетании с нарушениями периферического кровотока точность измерения SP02 значительно снижается. Причины такого снижения точности очевидны. Гемоглобин передает начальную информацию пульсоксиметра. Конечно, с этой точки зрения заявление коллеги о том, что «анемия снижает сытость», не выдерживает критики, поскольку не существует линейной зависимости между сытостью и снижением концентрации гемоглобина.
В книге «Мониторинг дыхания» уважаемого И. Шурыгина описан простой метод управления прибором. По своей сути она заключается в следующем. Закрепите датчик на пальце, положите руку на стол и включите пульсоксиметр. На экране отображаются измеренные значения SPO2 и пульса в идеальных условиях. Запишите их, встаньте и поднимите руку так, чтобы сенсор был направлен вверх. Это приводит к быстрому снижению притока крови к пальцам и учащению пульса. Пульсоксиметру требуется несколько секунд, чтобы адаптировать объем фотодиода и новый коэффициент усиления сигнала и пересчитать сатурацию и частоту пульса. Эти параметры не отличаются от базового уровня. Подъем руки не влияет на насыщение крови кислородом в легких. Если пульсоксиметр показывает разные значения или вообще перестает работать, он не подходит для мониторинга пациентов с тяжелыми нарушениями кровообращения.
5. ошибки из-за движения пациента. Наиболее распространенная причина ошибок пульсоксиметра. Очень важно для CMP. Это связано с тем, что во время транспортировки они проявляются в полную силу. Способность моделей пульсоксиметров обнаруживать и обрабатывать эти артефакты в основном определяется качеством прибора. Чтобы избежать этих помех и правильно интерпретировать признаки мониторинга, пульсоксиметр должен показывать FPG, который можно определить по вышеупомянутым артефактам.
Согласно общепринятой практике омоложения в Москве, насыщение крови у пациентов с диагнозом «ковид» должно составлять не менее 90%. Если значение низкое, пациента укладывают на спину. Если это не помогает и сатурация остается на уровне 90%, пациента адаптируют к трахее.
Как работает метод пульсоксиметрии?
Пульсоксиметры состоят из источника света, датчика, детектора и процессора, который анализирует полученные данные. Длина волны света, которую может поглощать гемоглобин, зависит от количества кислорода, содержащегося в гемоглобине. Именно этот принцип лежит в основе пульсоксиметрии.
Красные и инфракрасные длины волн излучаются источником света на устройстве. Кровь поглощает эти волны до тех пор, пока их пропускают молекулы гемоглобина, переносящие кислород. Гемоглобин, который уже имеет связанные с собой молекулы кислорода, поглощает инфракрасное излучение. Гемоглобин без молекул кислорода поглощает красный свет. Количество света, которое не поглощается, попадает на детектор. Устройство выполняет разрешение и выводит результат на экран. Метод не требует инвазивного вмешательства и не причиняет пациенту боли или другого дискомфорта. Для оценки уровня кислорода в артериальной крови требуется всего несколько секунд (менее 20 секунд).
В настоящее время врачи используют как передающую, так и отраженную пульсоксиметрию.
Пульсовая трансмиссионная оксигенометрия. Передатчики и световые излучатели размещаются с обеих сторон исследуемой ткани. В большинстве случаев для этой цели используется палец, нос или человеческое ухо.
Рефлекторная пульсоксиметрия. Прибор регистрирует волны, которые не поглощаются гемоглобином, но отражаются от тканей. Поэтому датчик может быть размещен в любом месте тела. Возможности этого метода несколько расширены, но точность исследования одинакова в обоих случаях.
Однако пульсоксиметрия имеет некоторые недостатки. Например, устройство меняет поведение, когда тест проводится при ярком свете или когда датчик движется. На точность теста может повлиять лак, нанесенный на ногтевую пластину, если устройство находится на пальце. Кроме того, при неправильном креплении пульсоксиметра возможны неточности в измерениях. Такие ситуации, как шок пациента или гипотезы, могут повлиять на точность измерения. Отравление угарным газом может привести к тому, что уровень сатурации достигнет 100%, и кровь будет насыщена углекислым газом вместо кислорода.
Техническое видео объяснение того, как работает метод пульсоксиметрии:.
Где и когда применяют пульсоксиметрию?
Если человеческий организм может относительно долго существовать без пищи и воды, то без кислорода он жить не может из-за его запасов. В течение нескольких минут после возникновения острой нехватки кислорода в организме происходят процессы, приводящие к смерти. В первую очередь страдают органы, отвечающие за жизненно важные функции организма.
Если гипоксия продолжается годами, страдают все органы и системы. Это, безусловно, скажется на самочувствии человека. Усиливаются головные боли, головокружение и сонливость, страдают внимание и память. Возможны аритмии, сердечные приступы и повышение артериального давления.
Большинство специалистов всегда имеют в своих клиниках прибор для измерения давления и стетоскоп, но не пульсометр. Это делает невозможным определение уровня сытости пациента. Этот показатель важен для лечения и диагностики пациентов с гематологическими, респираторными и сердечно-сосудистыми заболеваниями. В европейских странах с высоким уровнем развития медицины частота пульса всегда доступна врачам общей практики, кардиологам и специалистам по дыханию.
В России пульсоксиметрия является методом исследования, доступным только в отделениях интенсивной терапии. Его вводят пациентам, находящимся под угрозой жизни и смерти. Дело в том, что прибор является точным, и большинство отечественных врачей практически не знают о его диагностической ценности.
Импульсная оксиметрия неизбежно проводится, когда человек находится под анестезией или когда необходимо перенести пациента в тяжелом состоянии. Поэтому тест широко распространен среди анестезиологов и в специальной практике интенсивной терапии.
Новорожденные в раннем неонатальном периоде нуждаются в регулярном контроле содержания кислорода в крови. Гипоксия, возникающая у таких детей, может привести к серьезным нарушениям зрения.
Терапевты также используют этот метод. Используется для диагностики нарушений дыхания, когда пациенты жалуются на апноэ при различных хронических заболеваниях.
Показания к проведению перомической оксигенации включают
Необходимость в кислородной терапии.
Дыхательная недостаточность по различным причинам.
Период восстановления после сосудистых или ортопедических операций.
Тяжелая гипоксия с повреждением органов.
Хроническая ночная гипоксемия.
Проведение пульсоксиметрии во время сна
Возможно, потребуется измерить уровень кислорода в крови в течение ночи. В некоторых случаях оппозиция дыхания и гипоксия возникают именно ночью. Часто спящий человек не знает, что страдает от гипоксии во время сна. Апноэ сна поражает людей с избыточным весом, страдающих заболеваниями щитовидной железы, нарушениями дыхания и гипертонией.
Симптомами, указывающими на необходимость проведения ночной пульсоксиметрии, являются храп во время сна, плохое качество сна, дневная сонливость, проблемы с сердцем и частые головные боли. Чтобы определить наличие гипоксии, следует измерить уровень кислорода в крови во время ночного отдыха.
Для проведения теста пациент помещается в устройство на ночь. В течение нескольких часов регистрируется сатурация, пульс и пульсовые волны. До 30 000 показаний можно снять только ночью.
Испытуемые не нуждаются в госпитализации. Если нет непосредственной угрозы жизни и здоровью, тест может быть проведен на дому.
Процедура выполняется следующим образом.
Датчик размещается на пальце, а устройство обнаружения прикрепляется к запястью. Устройство активируется автоматически.
Пульсоксиметры остаются на руке человека в течение всей ночи. Они записывают каждый момент его пробуждения.
Утром устройство необходимо снять и вернуть врачу. Врач анализирует полученные данные.
Информация, полученная с устройства между 10 ч. 8 вечера Нужно заниматься. Люди должны находиться в комфортной обстановке. Температура в спальне не должна превышать 23°C. Не принимайте стимуляторы на ночь. Также не следует принимать лекарства. Если человек просыпается ночью, у него болит голова или он принимает лекарства, об этом следует сообщить врачу. Если сытость во сне падает ниже 88%, требуется ночная кислородная терапия.
Кому следует проводить ночную пульсоксиметрию:.
Люди с избыточным весом, если они достигли степени ожирения2.
Пациенты с обструктивными заболеваниями дыхательных путей.
Люди с гипертонией и второй сердечной недостаточностью.
Если ничего из вышеперечисленного не диагностировано, это не означает, что пульсоксиметрия не может быть проведена. Если есть признаки этого в виде патологических симптомов, необходимо провести тесты. Особое внимание следует обратить на такие признаки отклонений, как ночной храп, апноэ сна, повышенное потоотделение, частые пробуждения, чрезмерная дневная сонливость, частые головные боли и одышка в ночное время.
