Оксигемометрические методы. Кюветный оксигемометр

Обновлено: 26.04.2024

Кардиология:

Определение оксигемоглобина в пробах крови. Техника определения оксигемоглобина

Кюветные оксигемометры позволяют достаточно точно (погрешность +2%) определять степень насыщения крови 02. Анализ одной пробы Занимает несколько минут. Если рассчитать кислородную емкость крови по содержанию гемоглобина в крови, то можно вычислить также содержание 02 в объемных процентах в анализируемых пробах.

Кислородную емкость крови можно рассчитать, если известно количество Нb (в г на 100 мл крови). Количество Нb в крови определяют хорошо выверенным гемометром Сали (ошибка определения +0,5 г%) или фотоэлектроколориметром. Как известно, 1 г НЬ крови человека присоединяет 1,34 мл 02 (константа Гюффнера).
Отсюда кислородная емкость крови равна количеству Нb (в г), умноженному на 1,34.

Содержание О2 в крови рассчитывают из полученных при анализе данных о насыщении НЬ кислородом (в %) и о кислородной емкости крови, высчитанной по количеству Нb.
Кровь для определения в ней газов берут так, чтобы она не соприкасалась с воздухом. Артериальную кровь получают при пункции одной из артерий во время зондирования. В лабораторных условиях мы предпочитали определять насыщение артериальной крови в пробе артериализированной крови из капилляров пальца (С. Д. Балаховский, И. С. Балаховский, 1953).

Millinger, Niblcck, Joung (1960) сравнивали анализы артериальной и артериализированной капиллярной крови у детей с врожденными пороками сердца и пришли к выводу, что хотя в отдельных случаях имеются заметные расхождения, но в среднем содержание О2, СО2 и Нb в обеих пробах близко совпадает. Таким образом, в случаях, когда трудно получить кровь из артерии, можно исследовать капиллярную кровь из разогретого пальца.

При работе с отражательными кюветными оксигемометра ми (ОКО-1, 0-57), помимо контроля по светофильтрам, необходимо каждый раз проверять, соответствует ли 100% насыщения данной крови показаниям оксигемометра. Для этого порцию крови без масла встряхивают в течение 10 минут на воздухе до полной оксигенации, разводят раствором салицилата натрия и анализируют на оксигемометре.
Если показания оксигемометра не соответствуют 98—100% (даже после контрольного вторичного встряхивания), то в полученные показания оксигемометра следует ввести поправку.

Так, если проба крови полностью оксигенирована (100% насыщения), а показания оксигемометра равны 96 единицам, то поправка будет равна 100/96; тогда показания, полученные при анализе всех остальных проб крови данного испытуемого, надо умножать на эту поправку.

Необходимость подобной коррекции связана как с техническими погрешностями отдельных оксигемометров, так и с некоторыми особенностями анализируемой крови, такими, как понижение количества гемоглобина или значительное количество дериватов гемоглобина (карбгемоглобина, метгемоглобнна и др.).

Большое значение для правильного определения НbО2 артериальной крови имеет также состояние больного. Мы убедились, что даже очень небольшое физическое напряжение у больных с дианетическим врожденным пороком сердца ведет к значительным колебаниям уровня оксигенации. Для коррекции возможных изменений оксигенации, нередко возникающих у детей под влиянием боли или страха в момент укола пальца, взятие крови осуществляли под контролем ушного оксигемографа (Д. А. Донецкий, Р. С. Виницкая, 1966).

Оксигемометрические методы. Кюветный оксигемометр

Дыхательная рентгенокимография. Анализ дыхательной рентгенокимографии

Дыхательная рентгенокимография — один из старейших рентгено-функциональных методов, предложенный еще в 1911 году польским врачом Sabat. Рентгенокимография обеспечивает объективную регистрацию состояния движения органа во времени и дает возможность сравнивать участие далеко расположенных его отделов или различных органов (К. В. Помельцов, 1965).

Принцип рентгенокимографии заключается в том, что контуры движущихся органов на снимке имеют форму зубчатой кривой, причем высота зубца отражает величину, а ширина у основания — время смещения. Технически это осуществляется путем прохождения рентгеновых лучей через узкую щель (0,5 мм) в свинцовой пластинке или решетку, в которой щели расположены на расстоянии 12 мм друг от друга (многощелевой кимограф). Во время производства снимка решетка или кассета с пленкой приводится в движение, причем больной продолжает дышать.

В настоящее время наиболее распространена многощелевая непрерывная рентгенокимография, при которой движется решетка, а кассета с пленкой остается неподвижной. При дыхательной рентгенокимографии щели решетки обычно располагают вертикально, так как в этом направлении происходит основной компонент движения диафрагмы и ребер. Исследование производят в двух проекциях — передней (прямой) и боковой, причем переднюю рентгенокимограмму обычно производят при спокойном дыхании, а боковую — при глубоком (Л. Д. Линденбратен, 1960).

Анализ дыхательной рентгенокимограммы заключается в изучении формы дыхательных зубцов и сравнении зубцов диафрагмы и ребер. Каждый дыхательный зубец состоит из двух колен: крутого и более короткого колена вдоха и пологого удлиненного колена выдоха. Удлинение колена выдоха служит признаком обструктивной дыхательной недостаточности.

Сравнительное изучение зубцов различных участков диафрагмы и ребер может указать на неравномерность вентиляции различных отделов легкого, но чаще всего деформация зубцов отмечается при плевро-диафрагмальных и плевро-костальных сращениях.

Я. Л. Шик (1936) предложил измерять диафрагмально-реберный коэффициент, который позволяет объективно анализировать и характеризовать типы дыхания. Диафрагмально-реберный коэффициент (сокращенное обозначение — ДРК) представляет отношение амплитуды зубцов диафрагмы к амплитуде зубцов заднего отдела V ребра. Грудному типу дыхания соответствует ДРК не более 3, брюшному — 6 и выше. ДРК от 3 до 6 относится к смешанному типу дыхания.

Е. Л. Кевеш и В. И. Бураковский (1955) провели сравнительное изучение рентгенокимографии у легочных больных. Они считают, что дыхательная рентгенокимография представляет ценный метод, дающий возможность получить сравнительное представление о вентиляционной способности одного легкого по отношению к другому. Однако возможности его ограничены, так как не позволяют установить поглощение кислорода, определяющее эффективность дыхания. Поэтому, по мнению Е. Л. Кевеша и В. И. Бураковского, рентгенокимография, спирография и бронхоспирометрия должны дополнять друг друга и служить для комплексного углубленного изучения дыхательной функции легких в клинике грудной хирургии.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Оксигемометрические методы (фото- и спектрофотометрические методы) основаны на регистрации изменений спектральной характеристики крови в зависимости от степени ее оксигенации. По способу фотометрирования эти методы разделяются на «методы пропускания», в которых измеряется свет, прошедший через слой крови, и «метод отражения», при котором измеряется интенсивность отражения и рассеяния света кровью. Физической основой оксигемометрии является различие в поглощении света оксигемоглобином и восстановленным гемоглобином в зоне волн 620—680 ммк (Е. М. Крепе, 1959).

Для определения абсолютных величин степени насыщения крови кислородом применяются кюветный оксигемометр ОКО-01, конструкции Г. Л. Дерновской-Зеленцовой, А. А. Захарова и Л. Ф. Сочивко, комбинированный оксигемометр 0-57 конструкции А. Г. Крейцера и Е. А. Зельдина, геморефлектор Бринкмана фирмы Кипп и другие приборы.
Кюветный оксигемометр ОКО-01 основан на измерении интенсивности света, отраженного слоем крови на участке спектра 650 ммк.

В верхней части прибора расположена вращающаяся головка, имеющая гнезда для трех разборных кювет. Две кюветы содержат специальные эталонные стекла и служат для калибровки прибора, а в третью помещается исследуемая проба крови. Для измерения достаточно 0,4 мл крови, стабилизируемой 30% раствором оксалата натрия. Методика получения крови описана в предыдущей статье.

Перед исследованием кровь разводится вдвое специальным гипертоническим раствором, содержащим в 100 мл воды 2 г хлористого натрия и 0.3 г салициловокислого натрия, для предупреждения агглютинации эритроцитов, уменьшающей величину отражения. В шприц набирается 0,4 мл указанного раствора и затем 0,4 мл исследуемой крови из-под слоя вазелинового масла. После тщательного перемешивания разведенную кровь вводят в рабочую кювету после предварительного прогревания и калибровки прибора.

Через 30 секунд поворотом головки перемещается гнездо рабочей кюветы над осветителем и по шкале отсчитывается насыщение артериальной крови кислородом, выраженное в процентах оксигемоглобина. Технические детали работы с кюветным оксигемографом приводятся в приложенной к прибору инструкции.

Преимуществом данной методики является то, что при относительно простой технике исследования в течение нескольких минут можно определить степень абсолютного насыщения крови кислородом с достаточной достоверностью (погрешность измерений при содержании гемоглобина в крови от 50 до 100% по Сали не превышает ± 2%).

В клинике легочной хирургии большое значение имеет динамическое непрерывное измерение степени насыщения крови кислородом в меняющихся условиях нагрузок, проб с задержкой дыхания, выключением вентиляции одного из легких, а также в ходе операций. Для динамического наблюдения за насыщением крови кислородом используются оксигемометры с ушным датчиком типа катодного оксигемометра Е. М. Крепса, М. С. Шипалова и Е. А. Болотинского (1951), основанного на «методе пропускании».

ОКСИГЕМОМЕТРИЯ

ОКСИГЕМОМЕТРИЯ (лат. oxy[genium] кислород + греч, haima кровь + metreo мерить, измерять) — метод определения степени насыщения крови человека кислородом для оценки эффективности функции внешнего дыхания, основанный на различиях спектров поглощения у оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина.

В 1873 г. Фирордт (К. Vierordt) и в 1900 г. Гюфнер (С. G. Hiifner) установили спектральные различия окисленного и восстановленного гемоглобина. Восстановленный гемоглобин в р-рах поглощает проходящий видимый красный свет (с длиной волны в 620—680 нм) во много раз сильнее, чем раствор оксигемоглобина.

С другой стороны, обе эти формы гемоглобина поглощают проходящий инфракрасный свет (длина волны приблизительно 810 нм) в одинаковой степени в так наз. изобести-ческой точке.

При прохождении монохроматического света через слой р-ра свет частично поглощается. Величина этого поглощения подчиняется закону Бугера — Ламберта — Беера: оптическая плотность р-ра (D) прямо пропорциональна концентрации определяемого вещества в р-ре (С), толщине слоя р-ра (L) и коэффициенту поглощения (е), найденному для длины волны, соответствующей длине волны монохроматического света (l), при концентрации (С = 1%) и толщине слоя р-ра (L = 1 см):

Если толщина слоя р-ра и коэффициент поглощения будут постоянны, изменения оптической плотности р-ра будут точно соответствовать изменениям его концентрации.

В 1935 г. Крамер (К. Kramer) доказал, что поглощение проходящего света цельной кровыо, в общем, подчиняется этому закону. В этом же году Маттес (К. Matthes) выявил, что при просвечивании светом живых тканей человека (например, ушной раковины, складки кожи и т. п.) их оптическая плотность зависит также и от кровенаполнения сосудов этих тканей.

Для учета этого явления Маттес предложил использовать метод фотоплетизмометрии, при к-ром на ткани подается свет с длиной волны, соответствующей изобестической точке спектра поглощения гемоглобина. Это позволяет в известной степени исключить влияние концентрации гемоглобина, толщины слоя крови и кровенаполнения на точность измерения.

О. производится с помощью специального спектрофотометра — оксигемометра (оксиметра). Этот прибор определяет величину (С, %) отношения количества оксигемоглобина к имеющемуся в крови гемоглобину, т. е. к сумме восстановленного и оксигенированного гемоглобина:

Существуют методы непрерывной бескровной О. (без взятия проб крови) и О. одномоментной, со взятием отдельных проб крови, а также непрерывные исследования оксигенации в потоке крови.

При регистрации уровня оксигенации крови с помощью специального устройства на диаграммной бумаге записывается оксигемограмма. Оксигемография позволяет документировать и выявлять быстро протекающие изменения оксигенации крови, к-рые не удается заметить при визуальном наблюдении.

Наиболее распространен метод непрерывной бескровной О., при к-ром фотодатчик оксигемометра (оксигемографа) одевается на ушную раковину. В фотодатчике имеются два фотоэлемента: один фотоэлемент рабочий (селеновый), чувствительный к видимому красному свету, а другой компенс ато рн ы й (се рнисто-се ре б р я-ный), чувствительный к инфракрасному свету.

Первый фотоэлемент служит для определения степени оксигенации крови, второй — для компенсации искажений, связанных с пульсовыми изменениями кровенаполнения сосудов ушной раковины. Миниатюрные лампочки фотодатчика просвечивают и нагревают ткани ушной раковины приблизительно до 40°. При этом происходит расширение сосудов, увеличение объемного кровотока через капилляры. Спустя 15— 20 мин. после начала прогрева ушной раковины, когда через ее капилляры начинает протекать кровь, близкая но содержанию кислорода к артериальной крови, приступают к исследованию (снимают показания со шкалы встроенного в прибор миллиамперметра или включают специальное пишущее устройство оксигемографа).

Показатели степени оксигенации крови, определяемые с помощью ушного датчика, являются относительными, и их величина зависит о г исходной установки стрелки миллиамперметра прибора до начала исследования. Для здорового человека в обычных условиях стрелку миллиамперметра ставят на 96—98%, а после двухминутного глубокого вдыхания кислорода — на 100% . При явлениях дыхательной или сердечнососудистой недостаточности исходную установку стрелки производят на основании дополнительного исследования величины оксигенации крови по Ван-Слайку (см. Ван-Слайка методы) или с помощью кювет-ного оксигемометра, к-рый позволяет спектрофотометрически определить степень оксигенации в небольшой порции артериализированной крови, взятой из разогретого в течение 10— 15 мин. в горячей воде пальца или из артерии, под слой вазелинового масла (для избежания контакта исследуемой крови с воздухом). Кровь из-под масла переносят в кювету со стеклянным дном, к-рую располагают над осветителем и фотоэлементом. Свет от осветителя падает на слой крови и, отражаясь, попадает на фотоэлемент.

О., и особенно оксигемографию, применяют во врехмя наркоза, при операциях на грудной клетке, в палатах реанимации и интенсивной терапии.

Так, у больных после операций на грудной клетке О. позволила выявить дыхательную недостаточность в 74,8% всех наблюдений (на основании клин, признаков это осложнение было выявлено лишь в 24%).

О. широко применяют совместно с функц, пробами — пробой с дыханием чистым кислородом, с задержкой дыхания, с дозированной физ. нагрузкой и др., а также в клинической и спортивной медицине, в исследованиях по физиологии дыхания, физиологии труда, при врачебно-трудовой экспертизе, т. е. во всех случаях, когда необходимо выявить эффективность внешнего дыхания и слаженность функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Оксигемометры (оксигемографы) — приборы для измерения (записи) степени насыщения гемоглобина крови кислородом.

Существует 5 типов оксигемомет-ров (оксигемографов): для дробного одномоментного анализа содержания оксигемоглобина в пробе крови (кюветный оксигемометр); для непрерывного определения и графической регистрации количества оксигемоглобина в тканевой капиллярной крови (оксигемометр или оксигемограф с ушным датчиком); комбинированные приборы для определения оксигемоглобина в пробе крови и непрерывного определения ушным датчиком оксигемоглобина в тканевой капиллярной крови; для непрерывного контроля оксигенации потока крови в магистралях аппарата искусственного кровообращения (проточный оксигемометр или оксигемограф); для исследования насыщения гемоглобина кислородом непосредственно в сосудах организма. Перед использованием все приборы калибруются по прилагаемым к ним стандартам.

Первую модель оксигемометра в СССР создали в 1942 г. Е. М. Крепе и М.С. Шииалов.

В 1944 г. ими был разработан первый промышленный образец отечественного оксигемометра.

Кюветный оксигемометр был создан в 1956 г. Определение оксигемоглобина этим прибором занимает 30—40 сек. и требует 0,4 мл крови.

Рис. 1. Индикаторный оксигемограф (модель 033М) с открытым лентопротяжным механизмом: 1 — ручка вращения барабана; 2 — ручка переключателя скорости; 3 — ручка вращения и фиксации рулона бумаги; 4— лентопротяжный механизм; 5 — винт-заглушка; 6 — перо-чернильница; 7 — ручка подъема пера; 8 — крышка отсека настройки; 9 — ручка установки исходного насыщения; 10 — ручка переключателя диапазонов; 11 — розетка для подсоединения преобразователя; 12 — клемма «Земля»; 13 — предохранитель.

Индикаторный оксигемограф 036М Ленинградского производственного объединения «Красногвардеец» выпускается с 1960 г. и предназначен для наблюдения и автоматической графической записи на бумажной ленте степени насыщения гемоглобина крови кислородом (рис. 1).

Рис. 2. Комбинированный оксигемометр (модель 057М): 1 — место установки кюветы; 2 — миллиамперметр (градуированный в процентах оксигемоглобина); 3 — ручка включения прибора; 4 — ручки переключения диапазонов; 5 — ручка калибровки для измерения насыщения циркулирующей крови; 6 — ручка установки стрелки миллиамперметра в исходное положение; 7 — ручка переключения места измерения («кювета» — «ухо»); 8 — ручки калибровки для измерения насыщения крови в кювете; 9 — ушной датчик.

Комбинированный оксигемометр 057М с кюветным и ушным датчиками создан в 1960 г.; выпускается Ленинградским производственным объединением «Красногвардеец» (рис. 2), является сочетанием двух приборов. Измерение фототока оксигемометра происходит на одноцветном участке спектра, в результате чего возникают нек-рые погрешности при больших колебаниях концентрации гемоглобина в крови.

Рис. 3. Проточный фотоокси-гемометр (модель ФОГ-1): 1 — измерительный блок; 2 — ручка калибровки шкал «А» и «Б»; 3 — индикаторные шкалы «А» и «Б»; 4 — проточный фотоэлектрический блок (измерения и контроля); 5 — сменный датчик; 6 — коннекторы для подключения аппарата искусственного кровообращения; 7 — кронштейн для крепления к аппарату искусственного кровообращения; 8 — контрольная сигнальная лампа; 9 — выключатель прибора.

Проточный фотооксигемометр ФОГ-1 создан в 1970 г., выпускается Ленинградским производственным объединением «Красногвардеец» (рис. 3). Принцип работы прибора основан на измерении фототока в области спектра 640 нм, характеризующего количество окисленного гемоглобина, и фототока в области спектра 805 нм, характеризующего весь гемоглобин (окисленный и восстановленный). Прибор используется в комплексе с аппаратом искусственного кровообращения для непрерывного контроля за степенью насыщения гемоглобина кислородом, что определяется по показаниям двух измерительных приборов (шкалы А и Б) и с помощью специальной номограммы. Диапазон измерения насыщения гемоглобина кислородом у прибора от 40 до 100% с погрешностью не более 5% .

Фотоэлектрический оксигемометр. В приборе для инвазивного измерения насыщения гемоглобина кислородом в сосудах организма применяют датчики с волоконной оптикой. При этом используется разница коэффициента отражения оксигемоглобина и гемоглобина в красной и инфракрасной областях спектра. В большинстве подобных приборов датчики рассчитаны на диапазон волн длиной 660 и 805 нм.

За рубежом получили довольно широкое распространение фотоэлектрические оксигемометры с цифровой индикацией, например, «In vivo oxymeter ТМ» (США).

Автоматический оксигемометр ОИ-1 со стекловолоконным датчиком для измерений оксигемоглобина непосредственно в сосудах организма разработан в СССР в 1970 г. Принцип действия прибора состоит в том, что импульсы излучения в двух спектральных диапазонах поочередно поступают в кровеносный сосуд по пучку стеклянных световодов (см. Оптика), помещенных в катетер. Излучение, отраженное оксигемоглобином (измененного спектрального состава), отводится другим пучком световодов того же катетера и поступает на фотоэлектрический анализатор. Отраженные сигналы обрабатываются т. о., что напряжение, показываемое на приборе, оказывается пропорциональным кислородному насыщению гемоглобина исследуемой крови. Результат измерений может быть записан на диаграммной ленте электронного потенциометра.

Оксигемометры подобного типа открывают широкие возможности для непрерывного длительного наблюдения за кислородным режимом больных, находящихся в реанимационных отделениях.

Библиография: Балаховский С. Д. и Балаховский И. С. Методы химического анализа крови, с. 59, М., 1953; Веткин А. Н. и др. Непрерывная регистрация содержания оксигемоглобина при искусственном кровообращении, Мед. техн., № 5, с. 50, 1970; Дембо А. Г. и Крепе E. М. Методы исследования функции внешнего дыхания, в кн.: Физиол. методы в клин, практике, под ред. Д. А. Бирюкова, с. 78, JI., 1966; Крепе E. М. Оксигемометрия, JI., 1959, библиогр.; Кружалова И. А. и д р. Фотоэлектрические океигемометры с волоконной оптикой, Мед. техн., № 12, с. 48, 1971; Морозов П. А. и др. Автоматический оксигемометр со стекловолоконным датчиком, там же, № 5, с. 15, 1970; Cole J. S. а. о. Clinical studies with a solid state fiberoptic oximeter, Amer. J. Cardiol., v. 29, p. 383, 1972.

Пульсоксиметрия. Правила измерения.

Кислород для людей жизненно необходим, так как требуется всем органам в процессе жизнедеятельности, а мозг и сердце особенно чувствительны к его недостатку. Нехватка кислорода в организме называется гипоксией.

Попав в легкие во время вдоха, кислород связывается в легочных капиллярах с гемоглобином в эритроцитах. Сердце непрерывно перекачивает кровь по всему телу, чтобы доставить кислород к тканям.

Пульсоксиметри́я (оксигемометрия, гемоксиметрия) — неинвазивный метод определения степени насыщения крови кислородом. В основе метода лежит спектрофотометрический способ определения насыщения крови кислородом.

Основу метода пульсоксиметрии составляют два ключевых физиологических явления:

Способность гемоглобина в зависимости от его оксигенации в разной степени поглощать свет определенной длины волны при прохождении этого света через участок ткани (оксиметрия).
Пульсация артерий и артериол в соответствии с ударным объемом сердца (пульсовая волна).

Прибор состоит из датчика, имеющего два светодиода, фотодетектора и микропроцессора. Датчик фиксируется на пальце или мочке уха пациента. При прохождении светового потока через кровь оксигемоглобин интенсивно поглощает инфракрасное излучение, а дезоксигемоглобин – красное. Показатель сатурации отражается на дисплее пульсоксиметра (в норме SpO2 = 95-98 %).

Какие показатели отражает пульсоксиметрия?

Обыкновенные пульсоксиметры, рассчитанные на применение в больницах и домашних условиях, могут регистрировать два основных показателя - сатурация (насыщение) крови кислородом и частоту пульса. Во многих случаях уже эта информация дает общее представление о состоянии пациента,

В условную подготовку пациента к пульсоксиметрии входят следующие рекомендации:

Не употреблять стимулирующие вещества. Любые стимулирующие вещества (наркотические препараты, кофеин, энергетические напитки) влияют на работу нервной системы и внутренних органов.
Отказ от курения. Курение непосредственно перед процедурой может повлиять на глубину вдоха, частоту сердцебиения, тонус сосудов. Это изменения повлекут снижение насыщения крови кислородом, которое отразит пульсоксиметрия.
Отказ от алкоголя. Печень ответственна за выработку многих компонентов крови и ферментов. Таким образом, результат пульсоксиметрии будет несколько искажен.
Не использовать крема для рук и лак для ногтей. В большинстве случаев датчик пульсоксиметра крепится на палец. Использование различных кремов для рук может повлиять на «прозрачность» кожи. Световые волны, которые должны определить насыщение крови кислородом, могут встретить препятствие, что отразится на результате исследования. Лаки для ногтей (особенно синий и фиолетовый цвета) и вовсе делают палец непроницаемым для света, и прибор не будет работать.
Для получения достоверных результатов при использовании пульсоксиметра нужно придерживаться следующих рекомендаций:

Правильный выбор места исследования. Желательно проводить пульсоксиметрию в комнате с умеренным освещением. Тогда яркий свет не будет влиять на работу светочувствительных датчиков. Интенсивный свет (особенно красный, синий и других цветов) может существенно исказить результаты исследования.

Правильное расположение пациента. Основным требованием во время пульсоксиметрии является статичное положение пациента. Желательно проводить процедуру лежа на кушетке с минимальным количеством движений. Быстрые и резкие движения могут привести к смещению датчика, ухудшению его контакта с телом и искажению результата.
Включение и питание прибора. Некоторые современные пульсоксиметры включаются автоматически после надевания датчика. В других моделях аппарат нужно включить самостоятельно. В любом случае, перед использованием пульсоксиметра, нужно проверить уровень зарядки (для моделей на аккумуляторах или батарейках). Исследование может длиться довольно долго, в зависимости от информации, которую хочет получить врач. Если аппарат разрядится до окончания процедуры, ее придется повторить.
Прикрепление датчика. Датчик пульсоксиметра крепят на часть тела, указанную в инструкции. В любом случае он должен хорошо держаться, чтобы не упасть случайно при движениях пациента. Также датчик не должен слишком сильно зажимать палец или стягивать запястье.
Правильная интерпретация результатов. Пульсоксиметр выдает результаты в понятном для пациента виде. Обычно это частота сердечных сокращений и уровень насыщения крови кислородом. Однако грамотно интерпретировать результат может только лечащий врач. Он сопоставляет показатели с результатами других исследований и состоянием пациента.
Техника проведения пульсоксиметрии включает следующие этапы:
пациента «готовят» к процедуре, объясняя, что и как будет происходить;
на палец, мочку уха или другую часть тела (по необходимости) устанавливают датчик;
аппарат включают, и начинается, собственно, процесс измерения, который длится не менее 20 – 30 секунд;
аппарат выводит результат измерений на монитор в удобной для врача или пациента форме.
Попутно пульсоксиметры считывают и частоту сердечных сокращений (ЧСС), регистрируя пульсацию сосудов.
Наиболее часто допускают следующие ошибки при проведении пульсоксиметрии:
наличие лака на ногтях;
неправильное прикрепление датчика (слабая фиксация, плохой контакт с тканями);
некоторые заболевания крови (о которых не знали до начала исследования);
низкая температура тела;
движения пациента во время исследования;
использование датчиков неподходящей модели (по возрасту, весу и др.).
На точность измерений могут оказывать отрицательное влияние ряд факторов:

яркий внешний свет и движения могут нарушать работу прибора;
неправильное расположение датчика: для трансмиссионных оксиметров необходимо, чтобы обе части датчика находились симметрично относительно просвечиваемого участка ткани, иначе путь между фотодетектором и светодиодами будет неравным, и одна из длин волн будет «перегруженной»;
значительное снижение перфузии периферических тканей ведет к уменьшению или исчезновению пульсовой волны. В этой ситуации увеличивается ошибка измерения SpO2;
при значениях SaO2 ниже 70% также возрастает погрешность измерений сатурации методом пульсоксиметрии – SpO2. В связи с этим следует отметить, что в практической работе врача терапевтической специальности вероятность столкнуться со значениями SaO2 ниже 70% у пациента крайне мала;
анемия требует более высоких уровней кислорода для обеспечения транспорта кислорода. При значениях гемоглобина ниже 50 г/л может отмечаться 100% сатурация крови даже при недостатке кислорода;
отравление угарным газом (высокие концентрации карбоксигемоглобина могут давать значение сатурации около 100%);
красители, включая лак для ногтей, могут спровоцировать заниженное значение сатурации;
сердечные аритмии могут нарушать восприятие пульсоксиметром пульсового сигнала;
возраст, пол, желтуха и темный цвет кожи не влияют на работу пульсоксиметра.
Требования стандартов по пульсоксиметрии устанавливают основную погрешность измерения сатурации в диапазоне (80. 99)% равную ± 2%, (50. 79)% - ± 3%, для сатурации ниже 50% погрешность обычно не нормируется. Высокая точность пульсоксиметрии для значений сатурации более 80% необходима для надежной дифференциации развития состояния гипоксемии и гипоксии. В этом диапазоне кривая диссоциации гемоглобина имеет малую крутизну (рис.38) и небольшое уменьшение сатурации означает сильное изменение напряжения кислорода в крови, что является предвестником гипоксии. Увеличение допустимой погрешности при низких уровнях оксигенации (менее 80%) является клинически обоснованным, так как в этом диапазоне наибольшей ценностью обладает не абсолютное значение сатурации, а оценка динамики процесса, т.е. изменение сатурации в течение определенного времени.
Требования быстродействия измерений сатурации связаны с тем, что на определенных стадиях ведения наркоза, например, интубации, возможно быстрое развитие эпизодов гипоксемии, которые могут привести к гипоксическим состояниям, чреватым серьезными осложнениями. Реальным требованием анестезиологической практики является длительность процесса измерения и оценки сатурации, составляющая не более 6. 10с.
Основные помехи, влияющие на точность измерения сатурации, имеют электрическую, оптическую и физиологическую природу.
Электрические помехи (“наводки”) возникают в усилительном тракте пульсоксиметра в результате влияния внешних электромагнитных полей, создаваемых, в частности, питающей сетью 50 Гц, электрохирургическим инструментом, физиотерапевтической аппаратурой. Подавление помех осуществляется путем частотной фильтрации сигналов, так как полезная информация в ФПГ сигнале сосредоточена, в основном, в диапазоне до 10 Гц, т.е. значительно ниже частотного диапазона помех. Для этой цели используются аналоговые фильтры нижних частот в усилительном тракте, а также цифровая фильтрация, дающая высокую крутизну спада частотной характеристики фильтров.
Помехи оптического происхождения возникают в случае попадания света от посторонних источников излучения (от хирургических ламп, ламп дневного света и т.п.) на фотоприемник датчика. Под действием данных помех уровень сигнала, снимаемого с фотоприемника, может изменяться, искажая сигнал, обусловленный абсорбцией излучения светодиодов в тканях. Для подавления оптических помех используют метод трехфазной коммутации светодиодов датчика. В первые две фазы коммутации поочередно включаются либо “красный”, либо “инфракрасный” светодиод датчика, в третьей фазе оба светодиода выключаются и фотоприемник регистрирует фоновую засветку датчика, включающую оптические помехи. Напряжение фоновой засветки запоминается и вычитается из сигналов “красного” и “инфракрасного” каналов, получаемых в первые две фазы коммутации. Таким образом, действие фоновой засветки датчика на полезный сигнал ослабляется.
Коммутация светодиодов с достаточно высокой частотой (намного превышающей частоты оптических помех) позволяет при выделении сигналов различных каналов в усилительном тракте использовать принципы синхронного детектирования, существенно улучшающие соотношения сигнал/шум. Сильная фоновая засветка датчика может стать причиной возникновения искажений в усилительном тракте, поэтому фотоприемник и первые каскады усиления должны обладать линейностью характеристики в большом динамическом диапазоне входных сигналов. Это необходимо для устранения амплитудных искажений переменной составляющей сигнала и подавления перекрестных помех. Ослабление фоновых засветок достигается также конструктивным построением датчика с использованием оптического экранирования.
Помехи физиологической природы оказывают наиболее сильное влияние на показания пульсоксиметров. К таким помехам можно отнести влияние двигательных артефактов, в том числе и дыхания, непостоянство формы пульсовой волны и снижение ее амплитуды у различных пациентов. Движение конечности с закрепленным на ней датчиком вызывает, например, перераспределение объема крови, находящегося в поле зрения датчика, что дает на выходе фотоприемника помеховый сигнал. Ослабление указанных помех особенно важно при выделении максимумов артериальных пульсаций фотоплетизмографических сигналов обоих каналов.

Возможные источники погрешностей при пульсоксиметрии
Особенность определения уровня оксигенации крови с помощью пульсоксиметра заключается в том, что, в соответствии с принципом действия прибора, в нем производится измерение величины поглощения света, прошедшего через ткани, содержащие артериальные сосуды, в красном и инфракрасном диапазоне и вычисление R - отношения измеренных величин. Значение сатурации определяется по величине R в соответствии с калибровочной зависимостью, устанавливаемой параллельными градуировочными измерениями функциональной или фракционной сатурации у добровольцев с помощью отбора проб крови и их анализа в кюветном оксиметре.
Показания пульсоксиметра при определении оксигенации крови у пациентов соответствуют градуировочной сатурации только тогда, когда доля дисгемоглобинов у пациентов и у лиц, участвующих в градуировке прибора, совпадают. В большинстве случаев предполагается, что фракция дисгемоглобинов (СОНb, МеtНb) не превышает 2% и ее долей в определении сатурации можно пренебречь. Однако при колебаниях этой фракции показания пульсоксиметра отличаются от величин SaО2функ или SaО2фр, по которым производилась градуировка прибора. Поэтому для более корректного обозначения показаний пульсоксиметров используется термин SрО2, применяемый большинством изготовителей аппаратуры, который подчеркивает возможность ошибок определения сатурации при возрастании фракции дисгемоглобинов.
Влияние СОНb на показания сатурации определяются спектром его поглощения (рис.40). На волне 940нм СОНb обладает очень низким поглощением и не вносит вклад в общее поглощение. На волне 660нм СОНb обладает поглощением очень близким к поглощению НвО2. Следовательно, показания пульсоксиметра будут ошибочно завышены по отношению к величине SаО2фр. Это может маскировать опасные для жизни состояния с низким значением фракционной сатурации (например, при присутствии во вдыхаемом газе СО). Так при содержании СОНb - 50% SрО2 оказывается равным 95% / 96 /.
Фракция МеtНb поглощает больше света на волне 940нм чем Нb, но на волне 660нм имеет почти равное с ним поглощение. Это приводит к завышению SрО2 при низких значениях SaО2фр и к занижению показаний при больших значениях. При высоких концентрациях МеtНb SрО2 приближается к 85% (отношение близко к 1) и не зависит от реальной оксигенации артериальной крови.
Высокий уровень билирубина не оказывает влияние на поглощение света на используемых длинах волн и не искажает показания пульсоксиметра. Однако для кюветных оксиметров ошибки возникают при более низких длинах волн и могут привести к занижению показаний.
Фетогемоглобин (НвF), имеющийся у новорожденных в первые несколько месяцев после рождения, и Нb имеют очень близкие характеристики поглощения, совпадающие на волне 940нм и различающиеся на несколько процентов на волне 660нм / 87 /. Это требует небольшого уточнения калибровочной зависимости, используемой в приборах фетального мониторинга / 88 /.
Красящие вещества, вводимые в кровь, оказывают влияние на показания пульсоксиметров. Метилен голубой дает уменьшение величины SрО2, более значительно влияет введение индигокармина, используемого для измерения сердечного выброса.
Ошибки в определении состояния пациента по данным SрО2 могут возникнуть из-за маскирования снижения величины РО2, которое может наступить прежде, чем начнется значительное падение SрО2. Это обстоятельство объясняется ходом кривых диссоциации НвО2 (рис.38). При больших сдвигах PО2 (в диапазоне выше 60 мм рт.ст.) наблюдаются небольшие изменения SаО2, но если PО2 становится меньше 60 мм рт.ст., малые изменения PО2 приводят к большим сдвигам SаО2 .Поэтому нижняя граница уровня тревожной сигнализации должна быть установлена равной 94%, что соответствует безопасному значению PО2.
Ошибки могут возникать при низкой тканевой перфузии или выраженной вазоконстрикции вследствие слабости пульсации в месте расположения датчика прибора. Следует отметить, что при выраженной гемодилюции, анемии и кровопотере высокие показатели SpО2 отнюдь не гарантируют безопасный уровень доставки кислорода к тканям, т.к. общая кислородная емкость крови при этом может оказаться недостаточной.

1.Шурыгин, И.А. Мониторинг дыхания: пульсоксиметрия, капног- рафия, оксиметрия. – СПб.: Невский Диалект; М.: БИНОМ, 2000. – 301 с
2.«Руководство ВОЗ по пульсоксиметрии». Женева, Швейцария. 2009 год. 1- 23;
3.«Базовый курс анестезиолога». Учебное пособие, электронный вариант / под ред. Э. В. Недашковского, В. В. Кузькова. — Архангельск: Северный государственный медицинский университет, 2010 год. 184 — 188.
4. «Стандартизация клинических и неклинических производственных процессов в медицинских организациях, их внедрение и мониторинг» Методические рекомендации, РГП «РЦРЗ», Астана, 2017 год);
5.«Компьютерная пульсоксиметрия. В диагностике нарушений дыхания во сне.» Р.В.Бузунов, И.Л.Иванова, Ю.Н.Кононов, С.Л.Лопухин, Л.Т.Пименов. Учебно-методическое пособие для врачей.
6.Инструкция производителя по эксплуатации прибора «Пульсоксиметр»

Читайте также: