脉搏血氧饱和度的局限性
第四军医大学西京医院麻醉科陈阳综述胡文能审校
摘要结合脉搏血氧饱和度监测仪的基本工作原理分析了其在应用方面的局限性、适用条
件及影响因素。
关键词脉搏氧饱和度监测
脉搏血氧饱和度监测仪(POM)已经成为手术
室、复苏室和ICU的标准监护仪器。POM测得的血
氧饱和度简称SpO2。近年来发现SpO2的错误读数
可能严重影响对监护病人的处理。POM的局限性主
要有如下四个方面。
1氧离曲线的局限性
氧合血红蛋白解离曲线呈S形,SpO2<
1312kPa时,SpO2能灵敏地反映体内PaO2的变化。
但全身麻醉时FIO2经常>014,若肺功能正常,
PaO2可以显著超过正常值,而SpO2测定仍为
100%,当PaO2降至1312kPa时,SpO2并无变化或
变化很小。全麻诱导时,由于FIO2=110,PaO2显著
增高,即使气管插管误入支气管,短期内SpO2也不
能反映出来,即SpO2只能反映PaO2在1312kPa以
下时的情况,对高PaO2病人并无实际意义。
Bohrer〔1〕报道1例怀疑有压迫性肺不张的急性呼吸
衰竭病人,由仰卧位改为俯卧位时,PaO2由818kPa
迅速增加到2418kPa,而SpO2仅从94%增加到
99%,他认为急性呼吸衰竭的病人,连续动脉内血气
监测优于POM监测。而且病理情况下氧离曲线的
移动,也会影响SpO2与PaO2的相关性。例如在碱
血症、低温、低代谢等情况下,曲线左移,PaO2升高,
均可能出现假性报告。
2异常血红蛋白和染料对读数的影响
成人血液通常含有4种类型的血红蛋白,即氧
合血红蛋白(HbO2)、还原血红蛋白(Hb)、正铁血红
蛋白(MetHb)、碳氧血红蛋白(COHb)。POM工作
的基本原理有两条:一是HbO2和Hb对660nm和
940nm两种波长的光吸收作用不同,Hb对波长
660nm的红光吸收作用为HbO2的10倍,而在波长
940nm的红外区域,HbO2吸收系数比Hb大。二是
两者的光吸收都有一个脉波部分,动脉搏动使光传
导路径增大,吸收作用增强,形成光吸收脉波(AC),
而其他组织成份所吸收的光强度(DC)保持相对稳
定。利用这一特点可以计算出两个波长的光吸收比
率(R)。
R=AC660nmDC660nmAC940nmDC940nm(1)
R与SpO2成负相关,通过标准曲线可得到相
应的SpO2值。例如,R=1时,相应的SpO2约为
85%。在病理情况下,MetHb和COHb浓度异常增
加会引起SpO2读数错误。COHb在波长660nm时
的光吸收作用与HbO2相似,而在波长940nm时相
对可被光透射。由于R值增大,等式(1)引起SpO2
降低假象,动物实验表明,在有COHb存在时,SpO2
大约呈如下关系〔2〕。
SpO2=HbO2+019COHb总血红蛋白×100%(2)
MetHb对660nm光的吸收率与Hb几乎相等,
在波长940nm时比其他几种血红蛋白吸光率都高,
随着MetHb浓度增大,SpO2与实际的SaO2无
关〔3,4〕。因为MetHb在两个波长都引起光吸收,同
时增大了等式(1)的分子和分母,使R趋向于1,即
SpO2趋向于85%。
在新生儿血液中尚存在胎儿血红蛋白(HbF),
但HbF对两个波长的光吸收影响甚微,因而对
SpO2的改变可以忽略不计〔5〕。
此外,存在于搏动性血液中的可吸收660nm和
940nm光的任何物质,都会影响SpO2的读数。如静
脉注射染料对SpO2的影响,包括美蓝、靛胭脂及靛
蓝花青绿〔6〕,15名志愿受试者静脉注射美蓝后,平
均SpO2最低值为65%,持续2～3min,靛胭脂静脉
注射对SpO2也有影响,最低SpO2值为92%。注射3
种染料后的SpO2变化潜伏时间大约是1～2个循环
周期(30～45s),恢复时间都在3min内,但小儿、老
人或患有严重内科疾病的病人可能恢复得慢一些。
—6—国外医学护理学分册1997年第16卷第1期
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
在临床遇此类情况时,应立即抽取动脉血检测SaO2
和PaO2。
3干扰信号
POM设计中最大的问题就是如何从各种电磁
干扰信号中识别“微弱”的动脉血吸收光信号。干扰
信号一般有三个来源:周围的光线,外周组织的低血
流量灌注和病人的躁动,它们都会降低输入的信号
比。
光探测器不能鉴别不同的波长,因而难以区分
红光、红外光和室内光线。POM的微机虽能通过特
定程序来消除普通室内光线的干扰,但某些闪烁的
光源还是可引起错误的读数。有人调查了手术中使
用电灼器对7种POM的影响〔7〕,结果所有机型都
有相当高的失误率,SpO2监测失灵(读数为0)的发
生率在017%～611%之间。Eisele〔8〕在使用Nellcorn
100C型POM时,还未连接传感器就显示
HR189bpm,SpO298%,连接完成后读数不变,究其
原因是室内照明荧光灯的闪烁干扰。Costarino〔9〕用
弧氙灯照明时发现,SpO2恒定在100%,HR在180
～255bpm之间,也是室内光源的闪烁引起的。POM
还可受红外线灯的干扰,甚至失灵,读数可降至
零〔10〕。
低灌流量导致低ACDC信号比。POM需要足
够的脉搏容积波才能从吸收光线中识别出动脉搏
动。如果脉波吸收信号太小,POM能自动放大信号
以适应不同条件的病人。但脉波信号放大的同时,背
景信号也放大,最高可达十亿倍,结果导致失真。因
此POM设定了信号比的最低值,超过这个界限
SpO2读数为零,有的提示“低信号强度错误”或者
“低灌流量”。Reich〔11〕认为如果这种状态持续时间
超过15min就称之为“监测失灵”。他调查了1119
例人工记录和4835例计算机记录结果,发现“监测
失灵”的发生率分别为2%和616%。
Reduto〔12〕在腰段硬膜外麻醉后30min,手指测
得的SpO2显著低于基础值及同一时间的SaO2,足
趾的SpO2与基础值及SaO2无明显差异。不同部位
的差异原因是非交感阻滞区域代偿性血管收缩以维
持有效血容量和心排量,微动脉和毛细血管前括约
肌收缩,毛细血管血流量减少,部分血流直接经动静
脉短路进入静脉,使末稍循环搏动性静脉血增加和
搏动性动脉血减少而引起光吸收率的改变,低灌流
量即末稍循环灌注不良的情况,如出血性休克,注射
去甲肾上腺素或交感神经局部区域阻滞,POM的测
定均会出现误差。Tremper等〔13〕在383次SpO2监
测中发现57次低值,分析其原因有心脏指数<
215L(min·m2),体温<35℃(16%),Hb<80gL
(9%),体循环血管阻力指数>260Pa·sml·m2
(35%)。
由于POM可以自动放大输入信号,所以对灌
流量的变化相对地不敏感。此作用并不用于监测外
周血流量〔14〕。但近来有文献报道〔15〕用POM判断外
周灌流量是否充足,甚至评估再植肢体的灌流
量〔16〕。
最难消除的人工伪象可能是患者肢体移动引起
的读数错误,除麻醉病人外,在复苏室和ICU,病人
的躁动导致29%的暂时监测失灵,56%的完全监测
失灵〔17〕。一项实验研究证明POM探头与皮肤脱离
或松动使SpO2读数降低的发生率极高〔18〕,探头松
动使红光和红外光的DC信号都增加,DC660
DC940虽基本恒定,而红光的AC信号增强,红外光
AC信号相对减弱,AC660AC940的值增大,将等
式(1)变形得出等式(3)
R=AC660AC940DC660DC940(3)
所以R值在探头与皮肤脱离时升高,结果SpO2
值就下降。解决的方法一是将平均测量值的时限延
长,减小断续的活动影响,但对SaO2变化的反应时
间也变长了。另一种是延长计算ACDC信号比或
SaO2的变化速度以排除伪信号,例如SpO2在011
秒内从95%降到50%的数据就不被接受,但这也影
响POM的准确度和反应时间。
4精确度和反应
POM的精确度与设计方案中标准曲线的精确
度,以及用于建立标准曲线的实验室血氧测定仪的
精确度有关。不同型号的POM的精确度不尽相同。
例如,IL2282Cooximeter在pH710～714,MetHb0
～10%,总血红蛋白120～160gL的条件下,误差x
±1%(s)〔6〕。大多数制造商都称他们的产品SaO2
在70%～100%时误差为±2%,SaO2在50%～
70%时为±3%,当SaO2<50%则没有明确的精确
度。
影响POM精确度的一个工程学问题是传感器
上的发光二极管(LED)的质量。LED并不是理想的
单色光源,发射光波长误差约±15nm。同一厂家生
产的同一种LED的中心波长也不尽相同。中心波长
的误差会改变光吸收参数,从而引起SpO2误差。光
吸收曲线在红光区是一陡坡,故影响最大。一个解决
方法是检验所有的LED,超出660±5nm的全部淘
汰,但代价昂贵。另一方法是让POM接受几个范围
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中心波长,但要求设计一个复杂的设备来鉴别光的
波长,这样既增加成本而且由于探头体积变大而造
成使用不便。
Severinghaus和Kagle〔19,20〕研究POM对快速
去饱和与复饱和的反应时间,都发现去饱和的反应
时间比复饱和长,而且指(趾)探头的反应时间比耳
探头长。SpO2与终末潮气二氧化碳(ETCO2)比较
反应较慢,尤其在如下情况下,都不如ETCO2检测
反应敏感〔21〕。①气管导管误入食道;②气管导管误
入支气管;③呼吸停止或呼吸机管道接头松脱;④钠
石灰失灵或呼吸阻塞;⑤循环骤停;⑥恶性高热等。
5参考文献
1BohrerHetal1Anesthesia,1994;49:551
2BarkerSJetal1Anesthesiology,1987;67:599
3BarkerSJetal1Anesthesiology,1987;67:A170
4EisenkraftJB1Anesthesiology,1988;68:279
5CornelissenPJHetal1ClinChemic,1983;29:1555
6SchellerMSetal1Anesthesiology,1986;65:550
7TrivediNS1Anesthesiology,1995;83:A451
8BrooksTDetal1Anesthesiology,1984;61:630
9CostarinoATetal1Anesthesiology,1987;67:830
10EiseleJHetal1Anesthesiology,1987;67:864
11ReichDL1Anesthesiology,1995;83:A449
12PedutoVAetal1AnesthAnalg,1994;78:921
13TremperKKetal1Anesthesiology,1985;63:A175
14LawsonDetal1Anesthesiology,1987;67:599
15NowakGSetal1Anesthesiology,1986;64:527
16GrahamBetal1JHandSurg,1986;11A:687
17BarkerSJetal1Anesthesiology,1995;83:A450
18GardosiJOetal1AmJObstetGynecol,1994;170:
1169
19SeveringhausJWetal1Anesthesiology,1987;67:551
20KagleDMetal1Anesthesiology,1987:376
21MurphyKG1Anesthesiology,1990;73:350
帕金森病的治疗及护理
深圳市人民医院黄虹编译潘耀东审校
摘要复习帕金森病的病因、临床表现及治疗,阐述了护士应如何护理患帕金森病的病人,
改善他们的生活质量。
关键词帕金森病治疗护理
帕金森病是表现为运动和体态障碍或紊乱的一
种疾病,以50岁以上的老年人多见,发病率约为1
1000。
1病因
帕金森病的病因至今尚未阐明,遗传因素不一
定重要,也无证据表明是病毒所致。一部分病人可能
由错误用药所致,使用了甲基苯四氢吡啶(MPTP)
后可出现类似帕金森病的体征。也有人报道可能与
农药除草剂有关。
帕金森病的病理是大脑基底节的黑质内黑色素
减少,导致多巴胺缺乏。基底神经节组成部分锥体外
系,主要是控制运动和体态,而缺乏多巴胺则造成运
动迟缓。有一些病人的症状与帕金森病相似,但病理
过程和对抗帕金森病药物的反应不同,因此称之为
帕金森综合征或帕金森神经机能障碍。其症状与帕
金森病相似,但诊断要依据抗帕金森病的药物反应
而定。帕金森综合征常见的原因有:(1)错用或滥用
某些药物;(2)脑血管疾病或反复中风引起;(3)神经
疾病并发帕金森综合征,例如ShyDrager综合征或
Huntington舞蹈病等。
2临床表现
211运动迟缓,动作迟钝:典型的表现是运动缓慢
而且困难,面部缺乏表情,眨眼少即所谓假面具样
脸。手指的运动更不便,不能作精细动作,书写困难,
所写的字越来越小,称写字过小症,说话缓慢而单
调,行走时上肢无摆动。
212肌强直:表现为肌肉紧张度增强,肢体无力,不
灵活,出现弯腰体态和肢体僵硬。
213震颤:静息时也有震颤,但随意运动时震颤可
减轻,而情绪激动时则加重。开始时常从一手,先出
现震颤,以后发展成头部、颈部也震颤。手指震颤呈
典型搓丸样。
—8—国外医学护理学分册1997年第16卷第1期
?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.
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