Пульсоксиметрия (метод диагностики)

Пульсоксиметрия и COVID-19

Контроль концентрации кислорода в крови ведут в медицине и спорте длительное время, но в обществе термин пульсоксиметр появился в связи с распространением коронавируса COVID-19. Причина в поражении последним легких и развитии серьезных форм пневмонии. Одним из признаков усугубления ситуации, когда пораженный орган дыхательной системы не справляется со своими функциями, остается замедление газового обмена. Это ведет к падению содержания кислорода в крови, что ведет к развитию гипоксии и становится показанием для подключения пациента к дополнительному источнику кислорода.

В норме у взрослых и детей насыщение кислородом крови должно составлять 95-98% (для венозной показатель составляет 75%). Если показатель падает до 94%, то необходимы меры по борьбе с гипоксией в виде дополнительной подачи кислорода через канюли или аппараты искусственного дыхания.

Кроме борьбы с коронавирусом пульсоксиметрию используют во время хирургической операции и после нее, для обнаружения признаков апное, контроля за состоянием во время приступов бронхиальной астмы и других заболеваниях. Проводят процедуру как разово, так и в качестве мониторинга, длящегося в течение ночи, суток или иного периода по назначению лечащего врача.

Как работает пульсоксиметр

Пульсоксиметры бывают нескольких типов:

• стационарные – габаритное оборудование, которое используются в операционных, в отделении интенсивной терапии;
• поясные – портативные аппараты;
• наручные – используются спортсменами (пульсометр);
• напалечные – можно использовать амбулаторно, как и поясные;
• мониторы сна – используются при сбоях дыхательной системы во сне.

Пульсоксиметр – это портативный или стационарный аппарат для измерения индекса сатурации. Он состоит из датчика и монитора. Датчик присоединяют к мочке уха, пальцу или к крылу носа. У датчика есть источник инфракрасного и красного света, эти источники подают два луча, которые проходят через ткань. В зависимости от того, как хорошо гемоглобин насыщен О2, изменяется длина светового луча, которую он поглощает. Детектор регистрирует свет, который остался не поглощённым.

Данные быстро обрабатываются и выводятся на монитор пульсоксиметра. Помимо уровня сатурации, аппарат показывает пульс. Некоторые модели регистрируют данные о сердечном сокращении в виде графика и подают сигнал при гипоксии.

Все пульсоксиметры обладают памятью, полученные результаты можно перенести на компьютер. Это особенно удобно для тех, кто проводит процедуры замеров дома, полученные данные можно принести доктору для контроля.

Для новорождённых применяют неонатальный пульсоксиметр. Это такое же устройство, как для взрослых, но с датчиком-манжеткой, который изготовлен из мягкого материала, крепится к стопе и не мешает ребёнку. Для детей постарше применяют такие же датчики, как взрослым, но меньшего размера. Также есть портативные экземпляры для детей и взрослых, в которых датчик встроен в монитор, для получения данных нужно только поместить палец в разъём и подождать результата.

При выборе собственного пульсоксиметра обязательно нужно посоветоваться с доктором (терапевт, кардиолог). Врач подскажет, какой именно тип аппарата подходит (одноразовый или многоразовый), какие данные пульса можно считать нормальными, а в каком случае необходимо обратиться к доктору. После приобретения нужно ознакомиться с инструкцией.

Методы измерения сатурации

Сатурацию можно измерить двумя способами: выполнить забор крови из пальца или провести пульсоксиметрию. В медицине первый вариант используется редко. Сам анализ достаточно сложен, а получение его результата требует много времени. Показания сатурации часто применяют в ходе проведения операции, но делать это постоянно при хирургическом или ином вмешательстве не представляется возможным.

Данный метод исследования практически не имеет недостатков, позволяет в кратчайшие сроки получить значение концентрации кислорода в крови. При необходимости пациенту будут оперативно назначены мероприятия, чтобы повысить сатурацию кислорода в крови.

Сам прибор может применяться даже во время операции. Некоторые пациенты покупают упрощенный вариант устройства, чтобы контролировать состояние здоровья в домашних условиях.

Измерение в домашних условиях

Для определения сатурации в домашних условиях можно приобрести специальный прибор — пульсоксиметр. Устройство состоит из сенсора, который крепится на пальце, и электронного блока с экраном. Для проведения измерений не требуются сложные манипуляции:

1. необходимо разместить датчик на пальце;
2. включить прибор, который автоматически проведет измерения.

Все данные отображаются на экране устройства в виде процентов. Кроме сатурации оно измеряет ЧСС. Размер датчика должен обязательно соответствовать размеру пальца. Необходимо регулярно контролировать уровень заряда батареи. При нормальных показателях прибор может издавать кратковременные периодические звуки, но некоторые модели полностью «молчат». В случае пониженной сатурации будут слышны многократные тревожные сигналы.

Рекомендации по использованию

Иногда в работе датчика возникают погрешности. Они могут быть обусловлены наличием на пальцах шрамов или ожогов, повышенной отечности, тремора. Лак на ногтях также искажает результаты тестирования. Даже светлые или прозрачные его варианты потребуется удалить перед процедурой. Чтобы диагностика оказалась максимально достоверной, необходимо придерживаться следующих правил перед ее проведением:

Отказаться от употребления спиртных или тонизирующих напитков

В этой категории нужно отнести черный или любой крепкий чай, энергетики, кофе.

Приблизительно за 2 часа до исследования важно отказаться от приема пищи.
Не принимать препараты, оказывающие влияние на активность сердца или дыхательной системы, любые успокоительные средства.
Весь период измерения сатурации пациент должен оставаться в неподвижном состоянии.. Аппарат для измерения насыщения крови кислородом можно крепить не только на палец, но и на мочку уха. Если в первом случае придется удалить лак или иные косметические средства, то во втором — потребуется снять сережки

В противном случае результат может оказаться недостоверным

Если в первом случае придется удалить лак или иные косметические средства, то во втором — потребуется снять сережки. В противном случае результат может оказаться недостоверным

Аппарат для измерения насыщения крови кислородом можно крепить не только на палец, но и на мочку уха. Если в первом случае придется удалить лак или иные косметические средства, то во втором — потребуется снять сережки. В противном случае результат может оказаться недостоверным.

Могут ли фитнес-браслеты или умные часы измерять уровень кислорода в крови

А вот компания Apple со своими Apple Watch все еще медлит. Сообщалось, что даже первое поколение часов имели необходимые датчики для такого замера, но до сих пор Apple эту функцию не включила на программном уровне. По последним данным мы получим долгожданную функцию уже в этому году вместе с выходом iOS 14 этой осенью.

Теперь, когда вы стали понимать о COVID-пневмонии чуть больше, то при выборе очередного носимого гаджета — обратите внимание на измерение уровня кислорода в крови. Если бы не пандемия, возможно вы бы никогда и не узнали, что может показать и чем может быть полезен такой датчик

Механизм

Спектры поглощения оксигенированного гемоглобина (HbO2) и деоксигенированного гемоглобина (Hb) для красных и инфракрасных длин волн

Внутренняя сторона пульсоксиметра

Монитор кислорода в крови отображает процент крови, насыщенной кислородом. В частности, он измеряет, какой процент гемоглобина , белка в крови, переносящего кислород, загружен. Приемлемые нормальные диапазоны Sa O ₂ для пациентов без легочной патологии составляют от 95 до 99 процентов. Для человека, дышащего комнатным воздухом на уровне моря или около него , оценка артериального pO ₂ может быть сделана по показаниям (SpO ₂ ) монитора кислорода в крови .

Режим работы

Типичный импульсный оксиметр использует электронный процессор и пару небольших светодиодов (LED) , обращенный к фотодиоду через полупрозрачные части тела пациента, как правило , палец или мочку уха. Один светодиод красный с длиной волны 660 нм, а другой инфракрасный с длиной волны 940 нм. Поглощение света на этих длинах волн значительно различается между кровью, насыщенной кислородом, и кровью, лишенной кислорода. Кислородный гемоглобин поглощает больше инфракрасного света и пропускает больше красного света. Деоксигенированный гемоглобин пропускает больше инфракрасного света и поглощает больше красного света. Светодиоды последовательно проходят цикл: один включается, затем другой, а затем оба выключаются примерно тридцать раз в секунду, что позволяет фотодиоду отдельно реагировать на красный и инфракрасный свет, а также настраиваться в соответствии с базовой линией окружающего освещения.

Количество света, которое передается (другими словами, не поглощается), измеряется, и для каждой длины волны вырабатываются отдельные нормализованные сигналы. Эти сигналы меняются во времени, потому что количество имеющейся артериальной крови увеличивается (буквально пульсирует) с каждым ударом сердца. Путем вычитания минимального проходящего света из проходящего света на каждой длине волны корректируются эффекты других тканей, генерируя непрерывный сигнал для пульсирующей артериальной крови. Отношение измерения красного света к измерению инфракрасного света затем вычисляется процессором (который представляет собой отношение оксигенированного гемоглобина к деоксигенированному гемоглобину), и это отношение затем преобразуется в SpO ₂ процессором через справочную таблицу на основе Закон Бера – Ламберта . Разделение сигналов также служит другим целям: форма волны плетизмографа («плетизмограмма»), представляющая пульсирующий сигнал, обычно отображается для визуальной индикации импульсов, а также качества сигнала, а также числового отношения между пульсирующим и базовым поглощением (« «) можно использовать для оценки перфузии.

SpO 2 знак равно HbO 2 HbO 2 + Hb {\ displaystyle {\ ce {SpO_2}} = {\ frac {{\ ce {HbO2}}} {{\ ce {{HbO2} + Hb}}}}}

где HbO ₂ — оксигенированный гемоглобин ( ), а Hb — деоксигенированный гемоглобин.

Производные измерения

Из-за изменений объемов крови в коже можно увидеть плетизмографические изменения в световом сигнале, принимаемом датчиком на оксиметре (коэффициент пропускания). Изменение можно описать как периодическую функцию , которая, в свою очередь, может быть разделена на составляющую постоянного тока (пиковое значение) и составляющую переменного тока (пик минус впадина). Отношение компонента переменного тока к компоненту постоянного тока, выраженное в процентах, известно как (периферический) индекс перфузии (Pi) для импульса и обычно находится в диапазоне от 0,02% до 20%. Более раннее измерение, называемое пульсоксиметрической плетизмографией (POP), измеряет только компонент «AC» и выводится вручную из пикселей монитора.

Индекс изменчивости плета (PVI) — это мера изменчивости индекса перфузии, которая возникает во время дыхательных циклов. Математически он рассчитывается как (Pi _max — Pi _min ) / Pi _max × 100% , где максимальное и минимальное значения Pi взяты из одного или нескольких циклов дыхания. Было показано, что это полезный, неинвазивный индикатор постоянной чувствительности к жидкости для пациентов, которым проводится инфузионная терапия. Пульсоксиметрия, амплитуда плетизмографической волны (ΔPOP) — это аналогичный более ранний метод для использования на вручную полученной POP, рассчитываемой как (POP _max — POP _min ) / (POP _max + POP _min ) * 2 .

Области применения и показания к пульсоксиметрии

Хронические нарушения оксигенации способствуют глубоким расстройствам трофики, что отражается на самочувствии. Появляются головные боли, головокружение, сонливость, ослабляется память и мыслительная деятельность, появляются предпосылки к аритмиям, инфарктам, гипертензии.

Врач на приеме или при осмотре больного на дому всегда «вооружен» стетоскопом и тонометром, но хорошо бы иметь при себе портативный пульсоксиметр, ведь определение сатурации имеет огромное значение для широкого круга пациентов с патологией сердца, легких, системы крови. В развитых странах эти приборы используют не только в клиниках: врачи общей практики, кардиологи, пульмонологи активно применяют их в повседневной работе.

К сожалению, в России и других странах постсоветского пространства пульсоксиметрия проводится исключительно в отделениях реанимации, при лечении больных, находящихся в шаге от смерти

Это связано не только с дороговизной аппаратов, но и с недостаточной осведомленностью самих врачей о важности измерения сатурации

В терапевтической практике пульсоксиметрия применяется при патологии органов дыхания с их недостаточностью, нарушениях сна с остановкой дыхания, предполагаемом цианозе разной этиологии, в целях контроля терапии хронической патологии.

Показаниями к проведению пульсоксиметрии считают:

• Дыхательную недостаточность вне зависимости от ее причин;
• Оксигенотерапию;
• Анестезиологическое пособие при операциях;
• Послеоперационный период, особенно, в сосудистой хирургии, ортопедии;
• Глубокую гипоксия при патологии внутренних органов, системы крови, врожденных аномалиях эритроцитов и др.;
• Вероятный синдром ночных апноэ (остановка дыхания), хроническая ночная гипоксемия.

В ряде случаев возникает необходимость в измерении сатурации ночью. Некоторые состояния сопровождаются остановкой дыхания, когда пациент спит, что представляется весьма опасным и даже грозит гибелью. Такие ночные приступы апноэ нередки у лиц с высокой степенью ожирения, патологией щитовидной железы, легких, гипертонией.

Компьютерная пульсоксиметрия, проводимая ночью, занимает много часов, во время которых контролируется сатурация, пульс, характер пульсовой волны. Прибор определяет концентрацию кислорода за ночь до 30 тысяч раз, сохраняя в памяти каждый показатель. Совершенно необязательно, чтобы пациент находился в это время в больнице, хотя зачастую этого требует его состояние. При отсутствии риска для жизни со стороны основного заболевания, пульсоксиметрию проводят дома.

Алгоритм пульсоксиметрии во сне включает:

1. Фиксацию датчика на пальце и воспринимающего устройства на запястье одной из рук. Прибор включается автоматически.
2. На протяжении всей ночи пульсоксиметр остается на руке, и всякий раз, как пациент проснется, это фиксируется в специальном дневнике.
3. Утром, проснувшись, больной снимает прибор, а дневник отдает лечащему врачу для анализа полученных данных.

Анализ результатов проводится за промежуток с десяти часов вечера и до восьми утра. В это время пациент должен спать в комфортных условиях, с температурой воздуха около 20-23 градусов. Перед сном исключается прием снотворных препаратов, кофе и чая. Любое действие – пробуждение, прием медикаментов, приступ головной боли – фиксируется в дневнике. Если во время сна установлено снижение сатурации до 88% и ниже, то больной нуждается в длительной оксигенотерапии в ночные часы.

Показания к ночной пульсоксиметрии:

• Ожирение, начиная со второй степени;
• Хронические обструктивные заболевания легких с дыхательной недостаточностью;
• Гипертония и сердечная недостаточность, начиная со второй степени;
• Микседема.

Измерение сатурации методом пульсоксиметрии ночью

Иногда необходимо применить пульсоксиметрию в ночное время, для того, чтобы в этот временной промежуток замерить уровень сатурации. У человека во время сна может развиваться ночное апноэ, или же другие патологии, при которых есть вероятность возникновения полной остановке дыхания.

Приступы ночного апноэ, при которых наступает остановка дыхания, может развиваться при следующих патологиях в организме:

• Ожирение;
• Заболевания сердечного органа;
• Недостаточность сердечного типа;
• Заболевание системы кровотока;
• При нарушении кровоснабжения клеток головного мозга кровь;
• При сбое в эндокринной системе;
• Заболеваниях щитовидной железы;
• Патология микседема;
• При артериальной гипертензии;
• Болезни лёгких.

Люди, храпящие в момент сна, жалуются на такую симптоматику после ночного отдыха:

• Очень плохой и поверхностный сон;
• Желание поспать днём;
• Раздражительность;
• Слабость организма;
• Боль в голове;
• Учащённое сердцебиение;
• Разбитость всего организма.

Выявить, действительно ли происходит снижение содержание кислорода в составе крови при ночном апноэ — поможет измерение сатурации аппаратом пульсоксиметром.

Чем измерить сатурацию в домашних условиях

Врачи измеряют такой параметр физиологических данных больного с помощью пульсоксиметра. В продаже имеются профессиональные медицинские приборы, которые используются в стационаре и врачами скорой помощи, а также приборы для домашнего использования. Стоимость последних колеблется от 1 500 до 6 000 руб.

Ряд продавцов мобильных девайсов рекламирует определенные виды фитнес-браслетов как те, что измеряют сатурацию. Следует помнить, что подобные устройства – не медицинское оборудование, поэтому с их помощью получить точные данные невозможно.

Опасность использования такого непрофессионального оборудования состоит в том, что они могут показать высокое содержание кислорода в крови, когда на самом деле у пациента в организме его уровень резко понижен.

Измерять сатурацию у больных COVID-19 следует регулярно, если присутствует риск развития дыхательной недостаточности. При большом поражении легочной ткани нарушается газообмен в организме.

Кроме этого, ряд медиков считает, что опасный вирус меняет структуру гемоглобина, из-за чего он перестает доставлять кислород к разным органам и тканям. Опасность состоит в том, что на раннем этапе сложно выявить воспалительный процесс в легких при коронавирусе, так как в самом начале заболевание может протекать бессимптомно.

Пациент может чувствовать себя хорошо, но при этом в его легких идет острый воспалительный процесс. В такой ситуации резкое понижение значения сатурации может произойти в считанные минуты.

Поэтому всем инфицированным коронавирусом, находящимся дома, следует регулярно проводить замеры насыщенности крови кислородом, используя для этого специальную аппаратуру медицинского назначения. Точное показание значений критического уровня кислорода в крови поможет врачу выбрать оптимальный способ респираторной поддержки пациента в острый период воспаления легких.

У тяжелых больных в стационаре и реанимации врачи проводят постоянный мониторинг уровня кислорода в крови с помощью пульсоксиметрии. Принцип работы такого метода основан на способности гемоглобина по-разному поглощать свет. Это зависит от степени его насыщенности кислородом.

Пульсоксиметр – прибор, контактная часть которого имеет форму прищепки. Ее фиксируют на пальце или мочке уха человека. Данные, которые получает такая «прищепка», выводятся на дисплей.

При низких показаниях сатурации больного срочно госпитализируют в инфекционную клинику, где проводят комплексную диагностику, позволяющую выбрать оптимальную терапевтическую стратегию. Все эти данные нужны для выбора режима подключения к ИВЛ и способа подачи кислорода в организм больного.

Больным коронавирусной инфекцией, которые были оставлены на амбулаторном режиме, следует регулярно проверять уровень кислорода в крови – сатурацию. Если в доме нет специального медицинского прибора, то следует очень внимательно прислушиваться к своему состоянию.

Любой симптом, свидетельствующий о нехватке кислорода в организме, должен заставить вызвать врачей на дом, чтобы провести точные замеры уровня сатурации. В случае подозрения на дистресс-синдром госпитализировать пациента в стационар.

Что измеряют на пальце прибором

Прибором, датчик которого укреплен на пальце (похож на прищепку), измеряют насыщенность крови кислородом. Этот показатель называется сатурацией и отражает риск дыхательной недостаточности. Она может возникнуть при:

• хронических болезнях легких (пневмония, бронхит, астма, туберкулез);
• острых состояниях (закупорка легочной артерии тромбом, непроходимость дыхательных путей, остановка во сне при апноэ);
• нарушении кровообращения (отек легких, порок сердца, инфаркт, шок);
• введении некоторых препаратов для наркоза, расслабления мышц (миорелаксантов).

Пульсоксиметрия часто назначается для контроля за состоянием пациентов в реанимации, находящихся в коме, а также при общем наркозе во время операции. При падении уровня кислорода прибор издает сигнал оповещения, тогда проводится его подача через маску для поддержания жизнедеятельности.

Инструкции по применению напаличного пульсоксиметра и пульсоксиметра на запястье

Замеры рекомендуется проводить в помещении без яркого освещения, человек, которому будет проводится пульсоксиметрия, должен находиться в статичном состоянии.
Пульсоксиметр необходимо подключить к электрической сети, автономный прибор должен иметь полную зарядку аккумулятора, если устройство работает на батарейках, обратите внимание на индикатор заряда, некоторые устройства автоматически включаются и выключаются при надевании и снятии.
Датчик пульсоксиметра установить на выбранную часть тела и подождать несколько секунд результат, который отображается на дисплее в виде числового значения. Некоторые устройства также выводят гистограмму интенсивности пульса.
Если полученные данные меняются в широком диапазоне, например, от 80% до 95%, то достоверность результатов сомнительная, рекомендуется проверить показатели насыщенности крови кислородом клиническими методами.

Виды пульсоксиметра

Пульсоксиметр определяет артериальный компонент при объеме крови во время пульсации.

Данная процедура пульсоксиметрия имеет 2 вида работы:

• Трансмиссионный вид определения сатурации;
• Вид отражённой сатурации.

При трансмиссионном типе анализа применяется волна света, проходящая через ткани организма.

При отражённом типе определения сатурации датчики приема и излучения волны расположены рядом.

Прибор, который основан на рабочем принципе отражения, может снять информацию по насыщению состава крови кислородом с различного участка тела:

• С лицевой части;
• На животе;
• На верхней конечности в районе предплечья;
• На нижней конечности с голени.

В клиниках применяются стационарные пульсоксиметра, а в домашних условиях можно применять портативные аппараты, которые бывают:

• Определение показаний с помощью прибора, одевающегося на палец;
• Оксипульсометр для детей — можно использовать для определения насыщения кислородом крови у новорожденных;
• Пульсоксиметр запястный.

Перед тем, как использовать портативный тип пульсоксиметра обязательно должна быть изучена инструкция по применению.

Область использования пульсоксиметрии

• В пластической и сосудистой хирургии, ортопедии (чтобы наблюдать пульс и сатурацию кислорода).
• Реанимация и анестезиология (чтобы контролировать седации мидазоламом, для подтверждения цианоза; контроля состояния больного во время транспортировки).
• В неонтологии (чтобы контролировать у недоношенных младенцев возможность возникновения повреждения легких, сетчатки).
• В акушерстве (оксиметрия плода).
• Педиатрия (для контроля состояния).
• В терапии (позволяет выявлять и контролировать дыхательную недостаточность, ночное апноэ; контролировать медикаментозное лечение хронических болезней).

Подводя итоги

Коронавирусная инфекция – опасное заболевание, которое может обостриться буквально в считанные часы.
Больным с COVID-19 в легкой форме следует в домашних условиях периодически проверять уровень сатурации.
Делать это с помощью фитнес-браслетов бесполезно, так как они не позволяют замерить точные показания.
Как только значение показателя насыщенности крови кислородом будет приближаться к критическим значениям, следует звонить в скорую помощь.
Больных коронавирусом при снижении способности легких поглощать кислород может спасти только профессиональная медицинская помощь, оказанная в условиях стационара.

Сатурация кислорода в крови — 8 видео

Врач терапевт, ревматолог

Рейтинг: 4.41
/
Всего статей: 49

Поделиться с друзьями