脈搏血氧飽和度測(cè)量精度的影響因素分析

陳寧，游天

（1.湖南省計(jì)量檢測(cè)研究院 電氣性能與可靠性實(shí)驗(yàn)所醫(yī)療器械檢測(cè)室，湖南 長(zhǎng)沙 410014；2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 檢驗(yàn)科，湖南 長(zhǎng)沙 410014）

在人體組織進(jìn)行大型的手術(shù)麻醉過(guò)程中，對(duì)患者脈搏血氧飽和度檢測(cè)的精度監(jiān)控十分重要，脈搏血氧飽和度是患者重要的生理參數(shù)之一，若患者組織中的血氧飽和度過(guò)低，就會(huì)造成不可逆的缺氧性損傷，從而給患者的治愈率產(chǎn)生重要的影響。因此，本醫(yī)療器械產(chǎn)品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院的脈搏血氧儀進(jìn)行檢測(cè)精度的測(cè)量，就是為了了解臨床上患者脈搏血氧飽和度測(cè)量的具體情況。一般在臨床上應(yīng)用的是脈搏血氧儀，它利用光電容積描記法來(lái)測(cè)量患者脈搏血氧飽和度，這種測(cè)量方式操作簡(jiǎn)單，并且對(duì)患者身體沒(méi)有創(chuàng)傷性，能夠連續(xù)、實(shí)時(shí)地對(duì)患者的血氧飽和情況進(jìn)行顯示，因此在臨床上應(yīng)用具有一定的優(yōu)勢(shì)性，也是醫(yī)院比較認(rèn)可的一種檢測(cè)方法。但該種檢測(cè)方法也會(huì)因各種因素產(chǎn)生的干擾影響，為了保證臨床患者脈搏血氧儀測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，本研究對(duì)本次測(cè)量中出現(xiàn)的影響因素進(jìn)行分析，從而給醫(yī)護(hù)人員提供準(zhǔn)確的、可靠的檢測(cè)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本次在湖南省計(jì)量檢測(cè)研究院電氣性能與可靠性實(shí)驗(yàn)所醫(yī)療器械檢測(cè)室進(jìn)行檢測(cè)的是湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院使用的脈搏血氧儀，對(duì)2019 年3 月至10 月在該院進(jìn)行手術(shù)治療的140 例患者的脈搏血氧飽和度精度進(jìn)行測(cè)量，受檢測(cè)的患者在治療過(guò)程中應(yīng)用血氧飽和度監(jiān)測(cè)的時(shí)間都超過(guò)24 h。140 例患者中男83 例，女57 例；年齡25～59 歲，平均（45.2±6.2）歲。有機(jī)磷中毒患者23 例，心血管疾病患者27 例，重癥胰腺炎患者41 例，呼吸道疾病患者37 例，其他患病患者12例。本次脈搏血氧飽和度檢測(cè)經(jīng)醫(yī)學(xué)委員會(huì)審核批準(zhǔn)，且140 例患者在參與器械產(chǎn)品檢測(cè)的過(guò)程中均知情同意，并簽署了知情文件書。

1.2 一般方法

本次檢測(cè)的儀器是脈搏血氧儀，并配有心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，在對(duì)患者進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將其腳趾或手指放在脈搏血氧儀上，通過(guò)傳感器探頭測(cè)量患者的脈搏血氧飽和度。將患者手指或腳趾尾端放在探頭停止鍵的位置，對(duì)患者的脈搏血樣飽和度進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中分別將患者每8 h 左右的檢測(cè)情況進(jìn)行記錄，并與當(dāng)時(shí)患者在臨床上產(chǎn)生的反應(yīng)進(jìn)行分析，給予患者采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)脈血?dú)夥治鰴z測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)兩種檢測(cè)數(shù)值比較出現(xiàn)差值，對(duì)患者疾病種類以及中毒因素所致的原因排除，對(duì)所檢測(cè)的值所出現(xiàn)的異常的影響因素進(jìn)行分析［1］。因此，在臨床實(shí)際應(yīng)用中SO2就常常被動(dòng)脈血氧飽和度所替換，考慮到動(dòng)脈血中的血紅蛋白主要是還原性血紅蛋白和氧合血紅蛋白，所以在對(duì)人體進(jìn)行脈搏血氧飽和度精度檢測(cè)的過(guò)程中，在患者心室收縮和舒張過(guò)程中，人體動(dòng)脈血管就會(huì)隨之?dāng)U張或收縮，從而造成檢測(cè)的部位的血容量存在變化，脈搏血氧儀就利用這個(gè)特點(diǎn)對(duì)患者進(jìn)行血氧飽和度精度的測(cè)量。

1.3 檢測(cè)儀測(cè)量精度比較

本次在測(cè)量中對(duì)醫(yī)院選用的三種不同廠家的脈搏血氧飽和度測(cè)量?jī)x進(jìn)行比較，分別是利康生物醫(yī)藥科技股份有限公司脈搏血氧儀和康泰醫(yī)學(xué)系統(tǒng)股份有限公司及Masimo 公司所應(yīng)用的Radical-7/Set 技術(shù)平臺(tái)，它們都由插頭、電纜以及SPO2探頭組成。

1.4 SPO2的檢測(cè)原理

本機(jī)構(gòu)對(duì)SPO2進(jìn)行檢測(cè)的常用方法有反射法、近紅外分光光度計(jì)法、脈搏法和無(wú)血透視法等，其中脈搏法是最簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性最好，準(zhǔn)確度最高的，因此本次研究選擇檢測(cè)的方法為脈搏法。

其中本次檢測(cè)的原理是HBO2和HB 在紅外光區(qū)域或紅光區(qū)域中的特性不同，在紅光區(qū)域HBO2為600～700 nm 與HB 之間存在的紅光吸收特性差別較大。其中血液的光吸收程度和光散射程度都離不開血氧飽和度。HBO2和HB 在紅光光譜800～1 000 nm 區(qū)域中對(duì)光吸收的差別顯現(xiàn)不大。這就說(shuō)明血液中對(duì)光吸收程度與散射程度都和血液中的血紅蛋白有直接關(guān)系。脈搏血氧飽和度測(cè)量時(shí)，光源發(fā)射660 nm 和940 nm 波長(zhǎng)時(shí)光線照射周期性，脈動(dòng)充血的組織透過(guò)光線強(qiáng)度會(huì)使其周期性的脈動(dòng)產(chǎn)生相同的變化，探頭中的光探測(cè)器在檢測(cè)時(shí)也會(huì)隨之變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并通過(guò)電路處理形成數(shù)據(jù)，從而提示患者血氧飽和度的百分比以及心率。

2 結(jié)果

2.1 分析三種不同廠家所產(chǎn)血氧儀測(cè)量精度

對(duì)三種不同廠家所產(chǎn)血氧儀測(cè)量范圍和精度進(jìn)行分析，見表1。

表1 三種不同廠家所產(chǎn)血氧儀測(cè)量精度（%）

2.2 脈搏血氧飽和度測(cè)量精度影響因素分析

通過(guò)對(duì)醫(yī)院中的檢測(cè)儀進(jìn)行精確準(zhǔn)度測(cè)量顯示，患者在脈搏血氧飽和度測(cè)量精度的檢驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)異常的因素包括6 個(gè)方面，分別是檢測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常、檢測(cè)患者部位皮膚出現(xiàn)異常、檢測(cè)環(huán)境造成的誤差、探頭位置出現(xiàn)異常造成的檢測(cè)精度異常、檢測(cè)部位出現(xiàn)低灌注和檢測(cè)動(dòng)作出現(xiàn)偽差等。其中在檢測(cè)過(guò)程中最主要的影響因素就是檢測(cè)探頭的位置發(fā)生異常，異常率為40.71%。見表2。

表2 140 例患者脈搏血氧飽和度測(cè)量精度影響因素分析

3 討論

在本次脈搏血氧飽和度精度測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量精度的影響因素最多的就是探頭位置異常，共發(fā)生了57 例，這種異常也是檢測(cè)數(shù)值精度不準(zhǔn)的重要方面，占總體比例的40.71%［2］。脈搏血氧飽和是以檢測(cè)儀器的探頭為主，將患者的食指或腳趾夾在探頭上，將數(shù)據(jù)傳到電腦的傳感視窗中，并將儀器夾住的手指放在暫停鍵的位置上，讓儀器的紅光正對(duì)患者的手指。由于檢測(cè)過(guò)程中，患者常因移動(dòng)或手指指甲較長(zhǎng)而出現(xiàn)在檢測(cè)探頭的位置上，或碰觸到檢測(cè)探頭，導(dǎo)致檢測(cè)探頭的位置發(fā)生變化，就會(huì)使得紅光以及紅外光的光束照射在手指放置的邊緣位置，這時(shí)就會(huì)影響檢測(cè)的數(shù)值精度，減少檢測(cè)的可用信號(hào)，導(dǎo)致脈搏血氧飽和度檢測(cè)精度低于正常測(cè)量值［3］。所以，在給患者進(jìn)行脈搏血氧飽和度的檢測(cè)時(shí)，患者就應(yīng)該根據(jù)醫(yī)生和護(hù)士的要求，將手指甲進(jìn)行修剪，這時(shí)檢測(cè)儀器探頭在發(fā)生檢測(cè)移動(dòng)時(shí)若仍出現(xiàn)位置異常，則需要及時(shí)對(duì)探頭位置進(jìn)行復(fù)位。若患者不愿意主動(dòng)配合檢測(cè)，則可以為患者提供一次性乳膠拇指手套，作用是為固定脈搏血氧飽和度檢測(cè)儀器的探頭，這種固定的方式操作簡(jiǎn)單，也不會(huì)對(duì)患者造成任何不適，且能夠有效防止探頭出現(xiàn)異常移動(dòng)，性價(jià)比相對(duì)較高［4］。

在檢測(cè)動(dòng)作出現(xiàn)偽差的情況下，也會(huì)影響患者脈搏血氧飽和度，其中出現(xiàn)偽差影響的患者有24 例，比率占17.14%。這是因?yàn)樵跈z測(cè)的過(guò)程中，由于患者身體抖動(dòng)或是其他活動(dòng)所造成的檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差性。其中出現(xiàn)的最大誤差值可使得檢測(cè)結(jié)果的精度出現(xiàn)20%左右的誤差。

在檢測(cè)過(guò)程中，患者部位皮膚出現(xiàn)異常情況也會(huì)引起脈搏血氧飽和度精度出現(xiàn)異常，在檢測(cè)過(guò)程中有14 例患者為此現(xiàn)象，占總比率的10%。其影響因素是檢測(cè)患者的部位皮膚存在深色素沉淀或是指甲中有污垢等情況。有些女性患者在做脈搏血氧飽和度檢測(cè)時(shí)，在指甲上涂的指甲油都會(huì)影響紅光或紅外光的滲透，從而對(duì)脈搏血氧飽和度的檢測(cè)數(shù)值的精度產(chǎn)生一定的影響［5］。

檢測(cè)環(huán)境不同出現(xiàn)的檢測(cè)差總共有11 例，占比重的7.86%。這表現(xiàn)在檢測(cè)過(guò)程中，如果檢測(cè)儀的探頭進(jìn)入到強(qiáng)烈光源區(qū)域就會(huì)對(duì)檢測(cè)器的光吸收率產(chǎn)生嚴(yán)重影響，特別是患者在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，若脈搏波動(dòng)較弱，則容易出現(xiàn)誤差，且情況更為嚴(yán)重。因此，若出現(xiàn)此類影響，在臨床檢測(cè)中就應(yīng)及時(shí)用防止透光的布料將檢測(cè)探頭進(jìn)行遮擋，從而降低檢測(cè)時(shí)脈搏血氧飽和度的精度差［6］。

在本次血氧飽和度檢測(cè)過(guò)程中，影響其檢測(cè)精度的另一原因?yàn)榛颊邫z測(cè)部位出現(xiàn)低灌注狀態(tài)，有20 例，占比14.29%，這時(shí)患者出現(xiàn)低溫肢體壓迫血管收縮及心率出量的情況，就會(huì)導(dǎo)致患者在脈搏血氧飽和度檢測(cè)時(shí)檢測(cè)部位出現(xiàn)血流量減少，影響檢測(cè)儀器接收信號(hào)，無(wú)法識(shí)別真正的檢測(cè)數(shù)據(jù)，導(dǎo)致檢測(cè)值出現(xiàn)誤差［7］。

在檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)脈搏血氧飽和度檢測(cè)系統(tǒng)異常，導(dǎo)致檢測(cè)精度異常的有14 例，占10.00%。一般脈搏血氧儀在醫(yī)院臨床使用的時(shí)間為半年，脈搏血氧飽和度檢測(cè)是通過(guò)紅外光以及紅光的發(fā)光管進(jìn)行檢測(cè)的，如果長(zhǎng)時(shí)間使用就會(huì)造成發(fā)光管老化現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響檢測(cè)值的精度。因此，一旦出現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)異常，就要對(duì)檢測(cè)儀器的探頭和發(fā)光管進(jìn)行更換。并且也要保證脈搏相飽和度檢測(cè)儀器的各個(gè)線路的接觸正常［8-9］。

綜上所述，在醫(yī)院使用脈搏血氧飽和度治療的患者都是一些呼吸困難或需要人工通氣治療的患者，在臨床檢測(cè)上數(shù)值的精度非常重要。本醫(yī)療器械檢測(cè)室對(duì)湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院的140 例患者進(jìn)行脈搏血氧飽和度的檢測(cè)進(jìn)行測(cè)量精度的分析，并對(duì)影響因素進(jìn)行分析，這是為了在臨床使用過(guò)程中能夠逐步完善檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度，及時(shí)排除干擾的因素，確保檢測(cè)數(shù)值準(zhǔn)確可靠。