Что измеряется пульсоксиметром

Пульсоксиметр – это похожий на прищепку прибор для измерения сатурации (SpO2 – процента гемоглобина, насыщенного кислородом, по отношению ко всему гемоглобину в крови). Назначение медицинского изделия – измерение пульса, выявление дыхательной недостаточности, возникающей вследствие хронических заболеваний, поражений и пороков развития органов и систем. Её причинами могут стать болезни лёгких (туберкулёз, саркоидоз, бронхиальная астма, пневмония и пр.), сердечно-сосудистой системы (тахикардия, инфаркт, гипертензия и т. д.), центральной нервной системы и пр. Снижение SpO2 может быть признаком коронавирусной инфекции, частым осложнением которой выступает пневмония. Пульсоксиметр позволяет распознать опасность и вовремя определить пациента в больницу.

Что такое пульсоксиметр и для чего он нужен

Человеческая кровь примерно на 40% состоит из клеток. И большая часть из них — эритроциты. В каждой такой клетке имеется порядка 250 млн молекул гемоглобина. И именно гемоглобин (это один из видов белка) присоединяет к себе кислород.

Когда человек делает вдох, его легкие наполняются кислородом. Гемоглобин тут же выхватывает эти молекулы кислорода и переносит их к клеткам. Оттуда он забирает углекислый газ, возвращается в легкие и отдает его. Вместе с выдохом углекислый газ покидает организм.

Теоретически одна молекула данного белка может взять 4 молекулы кислорода. Однако это только в теории. В реальности не все молекулы белка транспортируют кислород, некоторые просто перемещаются вместе с потоком плазмы.

Те молекулы белка, которые все же взяли кислород, именуются «оксигемоглобином». И соотношение их количества к общему числу гемоглобина называется «сатурацией» и обозначается SpO2. Так вот, для измерения этого показателя и нужно устройство, которое называется «пульсоксиметром». Это компактный прибор, который обычно надевается на кончик пальца. Но есть и модели, которых устанавливают на мочку уха.

Для здорового человека нормой считается сатурация в пределах 96-99 %. Если значение упадет ниже отметки в 90%, то необходимо немедленно обратиться к специалисту.

Принцип работы пульсоксиметра

Пульсоксиметр состоит из датчика, предназначенного для сбора показателей, микропроцессора, обрабатывающего показатели, и дисплея, отображающего результат измерения.

Датчик прибора, закрепляющийся на пальце, мочке уха или крыле носа, имеет два светодиода: красный и инфракрасный.

Проходя через кровь и ткани, свет, излучаемый светодиодами, улавливается светочувствительным элементом, расположенным на противоположной стороне датчика. Степень поглощения световых волн зависит от степени насыщения гемоглобина крови кислородом. Также кровь и ткани изменяют цвет проходящего через них света. По этим параметрам вычислительный механизм пульсоксиметра определяет степень насыщения крови кислородом.

Проходя через кровь и ткани, световой сигнал приобретает пульсирующий характер, т.к. с каждым сердечным сокращением, изменяется объем кровеносных сосудов. По количеству колебаний прибор определяет пульс пациента.

Остальные показатели рассчитываются при помощи микропроцессора.

Таким образом, пульсоксиметр представляет собой простой в использовании прибор позволяющий проводить измерения быстро, с высокой точностью и без каких-либо неудобств для пациента.

Дата публикации: 14 мая 2014

Особенности хранения и технического обслуживания

Хранить прибор нужно в сухом месте при температуре 10-40 °C. Влага может повредить чувствительные датчики и сократить срок службы прибора.

Перед каждым применением и после рекомендуется очищать отверстие для пальца. Для этого можно использовать 70%-ный изопропиловый спирт. Очищать нужно мягкой тряпкой. При этом нельзя распылять или выливать жидкость на прибор. Следует избегать попадания воды в отверстия пульсоксиметра.

Как только индикатор заряда покажет сигнал низкого напряжения, нужно менять батарейки для корректной работы прибора. Если же пульсоксиметр не планируется использовать в течение длительного времени, то лучше вынуть батарейки.

Как пользоваться пульсоксиметром

На задней стороне прибора имеется крышка. Перед использованием пульсоксиметра необходимо открыть эту крышку и вставить туда 2 батарейки типа ААА, соблюдая правильную полярность.

Теперь можно открыть зажим пульсоксиметра и вставить в отверстие палец. Далее нужно отпустить зажим и нажать кнопку на передней панели. Данная кнопка единственная на всем приборе и выполняет она следующие функции:

После вставки пальца в отверстие и нажатия на кнопку прибор покажет результаты измерений на дисплее. Результаты обычно можно видеть уже через несколько секунд после включения прибора. На дисплее отображается следующая информация:

После получения результатов прибор не нужно отключать. Достаточно просто вынуть палец из отверстия и пульсоксиметр самостоятельно отключится через 5-8 секунд.

Виды и применение пульсоксиметров

На рынке представлен большой выбор приборов разных размеров и видов. Не все они одинаковы и в равной степени точны. Одни предназначены для одновременного замера, другие – для мониторинга. Есть стационарные модели для лечебных учреждений, портативные для домашнего использования и врачей скорой помощи. Одни крепятся на мочку уха, другие на палец.

Разные типы пульсоксиметров

Прищепки – они надеваются на палец и обеспечивают однократное измерение сатурации. Питание от сменных батареек позволяет брать их на выезд. Хотя приборы уступают газовому анализу крови, но в пределах значений SpO2 90% – 100% они дают точные результаты. Этого достаточно для определения состояния пациента врачом и самодиагностики. Проверьте наличие у медицинского изделия Регистрационного удостоверения.

Устройства круглосуточного мониторинга – внешне выглядят почти как приборы первой группы, но от пульсоксиметра отходит шнур, соединённый с браслетом с монитором. Чаще всего применяются для мониторинга маломобильных и немобильных пациентов. Питание прибора осуществляется от сети, аккумулятор может выдержать до 500 перезарядок. Эти устройства дают довольно точные показания. Они также должны быть зарегистрированы.

Фитнес-трекеры и умные часы порой тоже называют пульсоксиметрами. Однако, пользуясь ими, нужно осознавать, что принцип их работы отличается от оксиметрии: излучение проходит не через ткани насквозь, а отражаясь от артерий и артериол и «возвращаясь» на датчики, передающие его в приложение. Результатов научного тестирования, доказывающих достоверность показаний фитнес-трекеров и умных часов, пока нет. Причислять их к медицинским приборам преждевременно, так как в этом качестве ни одни из них не зарегистрированы.

Как мерить сатурацию пульсоксиметром

Измерение уровня сатурации портативными приборами возможно в ЛПУ, в местах скопления людей, на производствах, проходных и т. д. Требования к недопущению распространения коронавирусной инфекции жёсткие, поэтому они применяются практически повсеместно.

Кроме того, люди с хроническими заболеваниями должны знать, как правильно пользоваться пульсоксиметром в домашних условиях.

Это не требует специальных навыков:

Уровень SpO2 у человека меняется в течение суток, поэтому показания лучше снимать, как минимум, два раза. Необходимо проводить замеры на одном и том же пальце, чтобы не было разницы.

Утреннее измерение показывают сатурацию в состоянии покоя. Его лучше делать сразу по пробуждении. Можно повторить замер несколько раз для получения динамики.

Демонстрационное видео. Пульсоксиметрия пульсоксиметром Армед YX301

https://youtube.com/watch?v=RxMPxpDnK3k%3Fcontrols%3D0

Как работает пульсоксиметрия

Пульсоксиметрия проводится при помощи пульсоксиметра. Пульсоксиметр является неинвазивным средством измерения как частоты пульса, так и насыщения артериального гемоглобина кислородом на периферическом капиллярном уровне.Он состоит из портативного монитора и фотоэлектрического зонда который закрепляется на перст, пальце руки или ноги или на мочке уха пациента.Зонд измеряет количество красного цвета в капилляре во время систолы и диастолы. Монитор высчитывает время между пиками и показывает величину пульса в ударах в минуту.Прибор также вычисляет значение, основанное на коэффициенте поглощения света на систоле и диастоле и показывает периферийный процент сатурации кислорода (SpO2).

Если пульсоксиметр показывает сатурацию ниже 92%, то это причина для беспокойства. Ее падение ниже 90% наводит на мысль о гипоксемии. Это значит, что концентрация кислорода в кровеносном русле более низкая, чем в клетках. Это затрудняет диффузию кислорода из клеток и назад в кровеносное русло, ведя к гипоксии ткани и в дальнейшем к смерти. Идеальной является сатурация в 94-99%, но следует иметь в виду факторы, которые могут повлиять на показания пульсоксиметра. Среди условий, которые могут сделать показания прибора ненадежными, можно отметить плохую периферическую перфузию, в том числе вызванную шоком, вазоконстрикцией (сужением кровеносных сосудов), гипотензией (пониженным артериальным давлением). Нельзя прикреплять чувствительный зонд к поврежденной конечности. Нельзя использовать прибор на той же руке, на которой измеряется артериальное давление. Следует иметь в виду, что показания пульсоксиметра будут идти вниз в то время, когда манжета тонометра надувается. Она будет закрывать артериальный кровоток, влияющий на показания,

Изменения, происходящие в области медицины, а также связанные с ними электронные переносные устройства, можно назвать поистине революционными. Приборы, которые раньше можно было найти только в стационарах теперь доступны для домашнего медицинского применения, Хорошим примером является концентратор кислорода для дома. Соответственно, пульсоксиметры используются медсестрами в больницах, амбулаторными пациентами дома, любителями фитнеса в тренажерном зале и даже пилотами в самолетах. Пульсоксиметрия наиболее информативный метод определения содержания кислорода к крови.

Пульсоксиметрия. Степени кислородной недостаточности относительно сатурации (SpO2) — показания пульсоксиметра

Показатель PI на пульсоксиметре. Индекс перфузии (PI) – это интенсивность объемного периферического кровотока, иными словами PI — сила пульса в месте измерения.

Величина PI измеряется в диапазоне 0,02–20,0%.

Рекомендации, необходимый поток кислорода, режим и длительность кислородной терапии, назначает лечащий врач! Кислородотерапия в домашних условиях проводится с помощью кислородных концентраторов под контролем показаний пульсоксиметра.

В каких случаях пульсоксиметр необходим

Обратите внимание на то, что результаты, показываемые пульсоксиметром, ни в коем случае нельзя использовать для самостоятельного диагностирования. Необходимо провести комплексное обследование. Также на основании результатов нельзя принимать новые лекарства или менять дозировку назначенных препаратов. Перед этим рекомендуется проконсультироваться с лечащим врачом.

Пульсоксиметр можно купить у нас. Также мы продаем кислородные аппараты (их можно взять и в аренду), ингаляторы, термометры и пр.

Особенности и правила эксплуатации

Для нормального функционирования клеткам человеческого организма нужна энергия. А основными источниками энергии являются молекулы АТФ. Для синтеза последних необходим кислород. Если кислород не будет поступать к клеткам, то наступит гипоксия, или кислородное голодание тканей. Проблема нехватки данного элемента хорошо известна жителям мегаполисов, где воздух уже и так загрязнен выхлопными газами автомобилей и вредными выбросами заводов и фабрик. Также есть и заболевания, которые вызывают нехватку кислорода в крови. Для профилактики гипоксии можно, например, регулярно употреблять кислородные коктейли. Для их приготовления необходимо приобрести кислородный концентратор.

Есть несколько методов определения уровня содержания кислорода в крови. Для этого необязательно посещать стационар, все можно сделать и в домашних условиях за считанные минуты. Измерить уровень кислорода в крови можно с помощью специального прибора — пульсоксиметра.

Пульсоксиметрия и её показатели. Уровень кислорода в крови или сатурация

Прибор состоит из двух частей: излучателя и приемника. При надевании пульсоксиметра на палец излучатель оказывается на его верхней стороне (то есть там, где ноготь), а приемник — на нижней.

Излучатель состоит из 2 светодиодов. Каждый из них излучает свет определенной длины волны: 650 нм (это красный диапазон) и 950 нм (это уже инфракрасный диапазон).

Принцип функционирования пульсоксиметра основан на особенностях поглощения волн разной длины оксигемоглобином и дезоксигемоглобином (так называются молекулы гемоглобина, которые не взяли кислород).

Оксигемоглобин не поглощает красный свет, но отлично поглощает инфракрасный. А дезоксигемоглобин ведет себя наоборот: почти полностью поглощает красный свет, но не поглощает инфракрасный.

Приемник пульсоксиметра, который в момент измерения сатурации находится на противоположной от ногтя стороне пальца, фиксирует все эти изменения красных и инфракрасных волн. Данные отправляются в микропроцессор, где осуществляется их обработка. А результаты выводятся на экран прибора.

Многие люди задаются вопросом: «Как пульсоксиметр определяет, какая часть волн была поглощена кровью, а какая — тканью (ведь ткань тоже рассеивает свет)». На самом деле тут все просто. Мышечная ткань на всех участках кончика пальца одинакова. А значит, и свет разными участками будет поглощаться одинаково. Артериальная же кровь постоянно пульсирует (так как бьется сердце). Эта пульсация вызывает изменения количества поглощаемого света. То есть в момент, когда на конкретном участке артерии крови много, поглощается больше света, а когда мало — поглощается мало света. Прибор фиксирует эти периодические изменения и определяет их как поглощение волн именно артериальной кровью, а не тканями.

https://youtube.com/watch?v=RxMPxpDnK3k%3Fcontrols%3D0

Способы определения сатурации

Снабжение организма кислородом связано со способностью гемоглобина крови связывать его. Причиной дыхательной недостаточности во многих случаях является снижение этой способности. Сатурация не измеряет насыщение крови кислородом. Она определяет процент гемоглобина, связанного с кислородом, в артериальной крови.

Способами точного определения уровня насыщения кислородом крови являются:

Первый требует специальной подготовки: забор крови осуществляют из прокола. Результаты получают в течение, как минимум, дня. Его опасно делать людям, страдающим нарушением свёртываемости крови, остановить кровотечение даже из небольшого прокола у которых бывает сложно. Однако в клинических условиях он иногда предпочтительнее, так как даёт более полную картину состава крови и жизненных показателей пациента (pH, углекислый газ, парциальное давление, бикарбонаты и т. д.).

Основное, для чего предназначен пульсоксиметр – это анализ уровня сатурации без необходимости прокола. Прибор надевается на палец наподобие прищепки и выдаёт точные результаты в течение нескольких секунд.

К его плюсам относятся:

Последнее особенно важно в работе врачей скорой помощи, которым на месте необходимо диагностировать болезнь и у которых нет сложного оборудования. Прибор решает две задачи, выступая основным монитором показателей больного в течение длительного времени.

В период пандемии устройство стало особенно важно и должно быть в наборе любого врача, работающего по вызову, так как одним из признаков COVID-19 является дыхательная недостаточность из-за малого насыщения крови кислородом.

Уровень сатурации как свидетельство дыхательной недостаточности при COVID-19

Пульсоксиметр выявляет показатели нормы и отклонений SpO2 у взрослых:

С точки зрения коронавирусной инфекции, SpO2 интерпретируются таким образом:

У детей (на уровне моря) наблюдается отклонение сатурации в 1%, то есть норма составляет 94% – 100%. У новорождённых в первый час она может быть около 90%.

В основе работы устройства лежит оксиметрия – сравнение количества HbO2 (насыщенного кислородом гемоглобина) с RHb (не насыщенным кислородом гемоглобина) артериальной крови. Это становится возможным благодаря различию в способности светопоглощения HbO2 и RHb.

Принцип действия медицинского пульсоксиметра заключается в том, что он анализирует соотношение потоков красного (R) и инфракрасного (IR) излучения, дошедших до приёмника, и на основе этого выдаёт довольно точную сатурацию.

Принцип оксиметрии основан на том, что:

В результате по соотношению красного и инфракрасного излучения определить процент гемоглобина, обогащённого кислородом.

На дисплее пульсоксиметра видна кривая – фотоплетизмограмма (ФПГ). Она появляется благодаря фиксации пульсации артерий и артериол и позволяет выявить ЧСС, а также оценить периферический кровоток.

Пульсоксиметр работает по сложным алгоритмам, учитывающим множество нюансов, например слои тканей, которые просвечивает излучение, включая кровь, остающуюся в артериолах к концу каждой пульсации; фоновое, текущее излучение и т. д.

Фотодетектор фиксирует различие между фоновым и текущим излучениями на пике пульсовой волны, и на его основе рассчитывается SpO2 – степень насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом.

В результате небольшой прибор, без необходимости прокола тканей и забора крови, позволяет в любое время получить данные о:

Большинство современных пульсоксиметров действуют именно по такой схеме. Они могут быть разных размеров, надеваются на мочку уха или палец пациента, но строение одинаково: каждый имеет источник излучения на одной стороне и датчик на другой.

Может ли пульсоксиметр показать неверные результаты

Прибор может показывать некорректные результаты, но только в следующих случаях:

Есть также ряд заболеваний, при которых не рекомендуется использовать пульсоксиметр (результаты измерений все равно будут неверными): анемия тяжелой степени, гиптермия, желтуха, нарушения сердечного ритма и пр.