Pulsoximetru

Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Un oximetru portabil folosit pentru salvare.

Pulsoximetrul (sau pulsoximetrul ), numit și oximetru sau oximetru , este un dispozitiv medical care vă permite să măsurați saturația hemoglobinei din sânge într-un mod neinvaziv.

Se bazează pe tehnologia dezvoltată de Takuo Aoyagi în 1974 pentru compania japoneză Nihon Kohden .

Nu permite stabilirea de ce moleculă este legată hemoglobina, ci doar procentul de hemoglobină legată. Hemoglobina se leagă de obicei de oxigen , astfel încât să puteți obține o estimare a cantității de oxigen prezent în sânge.

Acest instrument vă permite să vizualizați saturația , ritmul cardiac și intensitatea pulsului. Unele modele vă permit, de asemenea, să vedeți tendința pulsului ( curba pletismografică ), să înregistrați o perioadă de măsurare și să aveți porturi de comunicații USB sau infraroșu.

Descriere

Unul dintre primele modele de pulsoximetru.

Sonda oximetrică atașată la deget.

De obicei constă dintr-o sondă care ia măsurarea și o unitate care calculează și afișează rezultatul măsurătorii. Unele modele mai recente au unități de calcul de sondă într-o singură structură, reducând dimensiunile globale.

Sonda unui oximetru de impuls normal este constituită dintr-un „gripper” care se aplică în mod tipic la ultima falangă a unui deget al pacientului sau la alte anexe, de exemplu la lobul urechii .

Sonda este conectată la unitatea de calcul care afișează măsurarea printr-un monitor , de obicei cu cristale lichide.

Principiile de funcționare

Sonda este formată din două diode și o fotocelulă . Lumina emisă de diode în domeniul roșu și infraroșu trece prin piele și circulația pacientului și este recepționată de fotocelula.

Hemoglobina legată absoarbe lumina în anumite lungimi de undă ; cunoscând cantitatea inițială și finală de lumină, echipamentul este capabil să calculeze saturația de oxigen la pacient, indicată prin abrevierea SpO ₂ .

Oximetrii optici se bazează pe diferitele spectre de absorbție a Hb (hemoglobină nelegată) și HbO ₂ (hemoglobină legată de oxigen sau oxihemoglobină), o diferență care stă și la baza diferitelor culori dintre sângele arterial și venos.

Se folosesc cel puțin două lungimi de undă: prima în roșu în jur de 660 nm și a doua în infraroșu între 805 și 1000 nm. Punctul izosbestic al Hb și HbO ₂ este egal cu 805 nm, deci această lungime de undă (numită „izosbest”) este utilizată ca referință.

În oximetrie de reflecție, lumina împrăștiată înapoi din eșantion ( backscattering ) este eșantionată la două lungimi de undă diferite (λ ₁ și λ ₂ ) și saturația oxigenului este estimată din următoarea relație empirică:

SpO_{2}=A-B\cdot {\frac {R(\lambda _{1})}{R(\lambda _{2})}}

{\ displaystyle SpO_ {2} = AB \ cdot {\ frac {R (\ lambda _ {1})} {R (\ lambda _ {2})}}}

{\ displaystyle SpO_ {2} = A-B \ cdot {\ frac {R (\ lambda _ {1})} {R (\ lambda _ {2})}}}

unde este:

$R(\lambda )=\log \left({\frac {I_{o}}{I_{r}}}\right)$ ${\ displaystyle R (\ lambda) = \ log \ left ({\ frac {I_ {o}} {I_ {r}}} \ right)}$ ${\ displaystyle R (\ lambda) = \ log \ left ({\ frac {I_ {o}} {I_ {r}}} \ right)}$ , se numește reflectanță la lungimea de undă considerată $\lambda$ ${\ displaystyle \ lambda}$ $\ lambda$ ;
$I_{o}$ ${\ displaystyle I_ {o}}$ ${\ displaystyle I_ {o}}$ = intensitatea luminii incidente;
$I_{r}$ ${\ displaystyle I_ {r}}$ $Eu_ {r}$ = intensitatea luminii reflectate;
$LA$ ${\ displaystyle A}$ $LA$ Și $B.$ ${\ displaystyle B}$ $B.$ sunt constante care depind de hematocrit (cantitatea de globule roșii din volumul sanguin). Pentru a compensa această dependență, se folosește de obicei o a treia lungime de undă.

În schimb, în oximetria de transmisie, lumina care trece prin eșantion este analizată, definind densitatea optică ( absorbanță ) ca:

d={\frac {I_{o}}{I_{t}}}

{\ displaystyle d = {\ frac {I_ {o}} {I_ {t}}}}

{\ displaystyle d = {\ frac {I_ {o}} {I_ {t}}}}

și aplicând legea lui Beer pe eșantionul de substanță avem:

d=L\cdot [h(Hb)\ C(Hb)+h(HbO_{2})\ C(HbO_{2})]

{\ displaystyle d = L \ cdot [h (Hb) \ C (Hb) + h (HbO_ {2}) \ C (HbO_ {2})]}

{\ displaystyle d = L \ cdot [h (Hb) \ C (Hb) + h (HbO_ {2}) \ C (HbO_ {2})]}

unde este:

$C.$ ${\ displaystyle C}$ $C.$ = concentrare;
$h$ ${\ displaystyle h}$ $h$ = coeficient de extincție (absorbție);
$L$ ${\ displaystyle L}$ $L$ = calea optică (contribuția liniară a diferitelor componente la absorbția generală);

Prin măsurători de densitate la două lungimi de undă diferite (λ ₁ și λ ₂ ), concentrațiile de hemoglobină și oxihemoglobină (C (Hb) și C (HbO ₂ )) pot fi determinate ca necunoscute ale unui sistem de două ecuații liniare în care absorbția se cunosc coeficienți h la diferite lungimi de undă (h (λ ₁ , HbO ₂ ), h (λ ₂ , HbO ₂ ), h (λ ₁ , Hb), h (λ ₂ , Hb)) și lungimea căii optice L:

C(Hb)={\frac {(1/L)\cdot [d(\lambda _{1})h(\lambda _{2},HbO_{2})-d(\lambda _{2})h(\lambda _{1},HbO_{2})]}{h(\lambda _{1},Hb)h(\lambda _{2},HbO_{2})-h(\lambda _{1},HbO_{2})h(\lambda _{2},Hb)}}

{\ displaystyle C (Hb) = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {1}) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - d (\ lambda _ { 2}) h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2})]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

{\ displaystyle C (Hb) = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {1}) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - d (\ lambda _ { 2}) h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2})]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

C(HbO_{2})={\frac {(1/L)\cdot [d(\lambda _{2})h(\lambda _{1},Hb)-d(\lambda _{1})h(\lambda _{2},Hb)]}{h(\lambda _{1},Hb)h(\lambda _{2},HbO_{2})-h(\lambda _{1},HbO_{2})h(\lambda _{2},Hb)}}

{\ displaystyle C (HbO_ {2}) = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {2}) h (\ lambda _ {1}, Hb) -d (\ lambda _ { 1}) h (\ lambda _ {2}, Hb)]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1 }, HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

{\ displaystyle C (HbO_ {2}) = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {2}) h (\ lambda _ {1}, Hb) -d (\ lambda _ { 1}) h (\ lambda _ {2}, Hb)]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1 }, HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

Odată ce concentrațiile C (Hb) și C (HbO ₂ ) au fost obținute, saturația de oxigen poate fi calculată fără a se cunoaște valoarea exactă a lui L, care este simplificată, fiind prezentă atât la numărător, cât și la numitorul fracțiune:

SpO_{2}={\frac {C(HbO_{2})}{C(Hb)+C(HbO_{2})}}

{\ displaystyle SpO_ {2} = {\ frac {C (HbO_ {2})} {C (Hb) + C (HbO_ {2})}}}

{\ displaystyle SpO_ {2} = {\ frac {C (HbO_ {2})} {C (Hb) + C (HbO_ {2})}}}

În practică, aceste instrumente, pentru a accelera timpul de execuție, nu efectuează un calcul real, ci utilizează un tabel de asociere .

Demonstrație

Într-adevăr, rescriem relația anterioară pentru două lungimi de undă λ ₁ și λ ₂ :

d(\lambda _{1})=L\cdot [h(\lambda _{1},Hb)\ C(Hb)+h(\lambda _{1},HbO_{2})\ C(HbO_{2})]

{\ displaystyle d (\ lambda _ {1}) = L \ cdot [h (\ lambda _ {1}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \ C (HbO_ {2})]}

{\ displaystyle d (\ lambda _ {1}) = L \ cdot [h (\ lambda _ {1}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \ C (HbO_ {2})]}

d(\lambda _{2})=L\cdot [h(\lambda _{2},Hb)\ C(Hb)+h(\lambda _{2},HbO_{2})\ C(HbO_{2})]

{\ displaystyle d (\ lambda _ {2}) = L \ cdot [h (\ lambda _ {2}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ C (HbO_ {2})]}

{\ displaystyle d (\ lambda _ {2}) = L \ cdot [h (\ lambda _ {2}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ C (HbO_ {2})]}

sau:

(1/L)\cdot d(\lambda _{1})=h(\lambda _{1},Hb)\ C(Hb)+h(\lambda _{1},HbO_{2})\ C(HbO_{2})

{\ displaystyle (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1}) = h (\ lambda _ {1}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2} ) \ C (HbO_ {2})}

{\ displaystyle (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1}) = h (\ lambda _ {1}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2} ) \ C (HbO_ {2})}

(1/L)\cdot d(\lambda _{2})=h(\lambda _{2},Hb)\ C(Hb)+h(\lambda _{2},HbO_{2})\ C(HbO_{2})

{\ displaystyle (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) = h (\ lambda _ {2}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2} ) \ C (HbO_ {2})}

{\ displaystyle (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) = h (\ lambda _ {2}, Hb) \ C (Hb) + h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2} ) \ C (HbO_ {2})}

și sub formă de matrice :

{\begin{pmatrix}(1/L)\cdot d(\lambda _{1})\\(1/L)\cdot d(\lambda _{2})\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}h(\lambda _{1},Hb)&h(\lambda _{1},HbO_{2})\\h(\lambda _{2},Hb)&h(\lambda _{2},HbO_{2})\end{pmatrix}}{\begin{pmatrix}C(Hb)\\C(HbO_{2})\end{pmatrix}}

{\ displaystyle {\ begin {pmatrix} (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1}) \\ (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ end {pmatrix}} {\ begin {pmatrix} C (Hb) \\ C (HbO_ {2}) \ end {pmatrix}}}

{\ displaystyle {\ begin {pmatrix} (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1}) \\ (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ end {pmatrix}} {\ begin {pmatrix} C (Hb) \\ C (HbO_ {2}) \ end {pmatrix}}}

În acest moment, aplicând metoda lui Cramer :

C(Hb)={\frac {\det {\begin{pmatrix}(1/L)\cdot d(\lambda _{1})&h(\lambda _{1},HbO_{2})\\(1/L)\cdot d(\lambda _{2})&h(\lambda _{2},HbO_{2})\end{pmatrix}}}{\det {\begin{pmatrix}h(\lambda _{1},Hb)&h(\lambda _{1},HbO_{2})\\h(\lambda _{2},Hb)&h(\lambda _{2},HbO_{2})\end{pmatrix}}}}

{\ displaystyle C (Hb) = {\ frac {\ det {\ begin {pmatrix} (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1}) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2} ) \\ (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ end {pmatrix}}} {\ det {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ end {pmatrix}}}}}

{\ displaystyle C (Hb) = {\ frac {\ det {\ begin {pmatrix} (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1}) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2} ) \\ (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ end {pmatrix}}} {\ det {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) \ end {pmatrix}}}}}

={\frac {(1/L)\cdot [d(\lambda _{1})h(\lambda _{2},HbO_{2})-d(\lambda _{2})h(\lambda _{1},HbO_{2})]}{h(\lambda _{1},Hb)h(\lambda _{2},HbO_{2})-h(\lambda _{1},HbO_{2})h(\lambda _{2},Hb)}}

{\ displaystyle = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {1}) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - d (\ lambda _ {2}) h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2})]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1} , HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

{\ displaystyle = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {1}) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - d (\ lambda _ {2}) h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2})]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1} , HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

și, în mod similar:

C(HbO_{2})={\frac {\det {\begin{pmatrix}h(\lambda _{1},Hb)&(1/L)\cdot d(\lambda _{1})\\h(\lambda _{2},Hb)&(1/L)\cdot d(\lambda _{2})\end{pmatrix}}}{\det {\begin{pmatrix}h(\lambda _{1},Hb)&h(\lambda _{1},HbO_{2})\\h(\lambda _{2},Hb)&h(\lambda _{2},HbO_{2})\end{pmatrix}}}}

{\ displaystyle C (HbO_ {2}) = {\ frac {\ det {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1} ) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) \ end {pmatrix}}} {\ det {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2} ) \ end {pmatrix}}}}}

{\ displaystyle C (HbO_ {2}) = {\ frac {\ det {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {1} ) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & (1 / L) \ cdot d (\ lambda _ {2}) \ end {pmatrix}}} {\ det {\ begin {pmatrix} h (\ lambda _ {1}, Hb) & h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) \\ h (\ lambda _ {2}, Hb) & h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2} ) \ end {pmatrix}}}}}

={\frac {(1/L)\cdot [d(\lambda _{2})h(\lambda _{1},Hb)-d(\lambda _{1})h(\lambda _{2},Hb)]}{h(\lambda _{1},Hb)h(\lambda _{2},HbO_{2})-h(\lambda _{1},HbO_{2})h(\lambda _{2},Hb)}}

{\ displaystyle = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {2}) h (\ lambda _ {1}, Hb) -d (\ lambda _ {1}) h (\ lambda _ {2}, Hb)]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

{\ displaystyle = {\ frac {(1 / L) \ cdot [d (\ lambda _ {2}) h (\ lambda _ {1}, Hb) -d (\ lambda _ {1}) h (\ lambda _ {2}, Hb)]} {h (\ lambda _ {1}, Hb) h (\ lambda _ {2}, HbO_ {2}) - h (\ lambda _ {1}, HbO_ {2}) h (\ lambda _ {2}, Hb)}}}

Odată ce concentrațiile C (Hb) și C (HbO ₂ ) au fost obținute, pentru modul în care este definită saturația, avem:

SpO_{2}={\frac {C(HbO_{2})}{C(Hb)+C(HbO_{2})}}

{\ displaystyle SpO_ {2} = {\ frac {C (HbO_ {2})} {C (Hb) + C (HbO_ {2})}}}

{\ displaystyle SpO_ {2} = {\ frac {C (HbO_ {2})} {C (Hb) + C (HbO_ {2})}}}

Utilizare și aplicații

În general, sonda este aplicată într-o zonă străbătută de o circulație superficială, cum ar fi degetul unei mâini sau lobul unei urechi, deoarece o circulație plasată prea „adânc” nu poate fi atinsă și traversată de fasciculele de lumină și prin urmare, măsurarea nu poate fi efectuată.

La fiecare bătăi cardiace este posibil să se afișeze saturația de oxigen, frecvența și intensitatea încheieturii mâinii pacientului.

Utilizarea este gratuită; este de obicei utilizat atât de personalul sanitar ( medici și asistenți medicali ), cât și de personalul care nu este de îngrijire medicală. Utilizarea sa este prevăzută atât în secțiile de spital , cât și pe vehiculele de urgență , deoarece este un dispozitiv neinvaziv, adică nu este necesar să pătrundă în țesuturile pacientului și este încă la începutul recunoașterii hipoxiei în comparație cu condițiile de cianoză , permițând un diagnostic de desaturare a oxigenului. înainte să apară complicații grave.

Limitări de utilizare

Utilizarea în condiții suboptimale poate duce la erori de citire care pot denatura rezultatele afișate. În special:

oja neagră, albastră sau verde protejează lungimile de undă generate de sondă, făcând măsurarea inexactă;
vasoconstricția districtelor periferice, cum ar fi cea a degetelor, duce la o scădere a fluxului sanguin detectabil de către sondă, care, prin urmare, procesează date false;
pulsioximetrul permite să cunoască doar procentul de saturație a hemoglobinei, în timp ce nu dezvăluie informații cu privire la ce gaz este legat: acest lucru poate duce la o interpretare incorectă a datelor. De exemplu, într-o otrăvire cu monoxid de carbon, cantitatea de hemoglobină legată rămâne ridicată, deoarece monoxidul de carbon are o afinitate pentru hemoglobina mult mai mare în comparație cu oxigenul. În aceste cazuri saturația indică o valoare normală, în timp ce în realitate pacientul poate prezenta hipoxie cauzată de monoxid de carbon;
hipotensiune : citirea devine din ce în ce mai puțin fiabilă atunci când nivelul sistolic scade sub 55-60 mmHg;
temperatura corpului: sub 35 ° C există o reducere a valorilor citite ale dispozitivului;
mișcări ale persoanei: pot crea citiri ratate ale undei pulsatile care nu îi pot verifica forma;
coloranți: albastrul de metilen din sânge poate denatura rezultatele subestimând valorile.

Elemente conexe

Alte proiecte

Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe puls oximetru

linkuri externe

Pulsoximetrie , pe my-personaltrainer.it . Adus pe 19 martie 2020 .
Pulsoximetru de ce , pe selfpediatrico.it . Adus pe 19 martie 2020 .

Portalul Medicinii

Portalul de prim ajutor