http://www.modernlib.ru/books....ead
Принцип пульсоксиметрии
На рис. 1.2 условно, в виде слоев, показаны препятствия, которые световые потоки, излучаемые светодиодами, встречают на пути к фотодетектору.
Рис. 1.2. Поглощение световых потоков от светодиодов тканями
Свет частично рассеивается, поглощается и отражается тканями пальца или мочки уха. Напомним, что красный и инфракрасный потоки при прохождении через ткани ослабляются в равной степени. Толщина этого биологического фильтра в каждом случае индивидуальна, но при стабильном положении датчика практически постоянна. Она легко учитывается пульсоксиметром, который настраивает интенсивность свечения светодиодов, чтобы излучаемый ими свет мог в достаточном количестве проникать сквозь толщу тканей. Однако при движении больного или смещении датчика расстояние между светодиодами и фотодетектором становится непостоянным, что приводит к появлению артефактов.
Следующее препятствие на пути светового потока - венозная и капиллярная кровь - первый избирательный фильтр, который ослабляет красное и инфракрасное излучение неодинаково. Соотношение величин двух световых потоков, прошедших через данный фильтр, зависит от концентрации окси- и дезоксигемоглобина в крови. Но поскольку пульсация венул и капилляров незначительна, объем крови, содержащийся в них, можно считать постоянной величиной, которая просто измеряется и легко учитывается при расчетах.
Однако если датчик слишком сильно сдавливает палец или мочку уха, тем самым нарушая отток крови от тканей, пульсация артериального кровотока способна передаваться на вены. Пульсоксиметр не отличает пульсацию артерий от пульсации вен, а потому начинает включать в расчет абсорбцию света венозной кровью, занижая результат. Это необходимо иметь в виду при установке датчика.
Артефактное занижение SpO 2может происходить и при выраженной вазодилатации, когда артериолы перестают сглаживать периферический кровоток и пульсации крови достигают венул. Еще одна вероятная причина пульсации вен, влияющей на точность работы пульсоксиметра,- недостаточность трикуспидального клапана, при которой каждое сокращение правого желудочка сопровождается регургитацией крови в венозную систему.
Такое явление наблюдается не только при органических пороках сердца, но и при острой дилатации правого желудочка, например при массивной тромбоэмболии легочной артерии. Сходные по природе артефакты возникают и в момент кашля, порождающего мощные волны давления в венозной системе (в чем нетрудно убедиться, покашляв после подключения пульсоксиметра).
Высокие венозные волны могут появляться на фотоплетизмограмме, если датчик находится значительно ниже уровня сердца. Чтобы самому убедиться в этом, достаточно встать и опустить руку с датчиком вниз. Во многих случаях такой маневр сопровождается удвоением частоты пульса и занижением сатурации. Поэтому некоторые фирмы рекомендуют располагать руку с помещенным на ней датчиком на уровне сердца.Добавлено (24.06.2011, 09:59)
---------------------------------------------
К сожалению, распознать такого рода артефакты в клинических условиях непросто. Для этого требуется синхронное инвазивное или лабораторное измерение S»02. Лишь в единичных моделях пульсоксиметров есть специальные программы анализа сигнала и обнаружения артефактов. Вот почему в случаях, описанных выше, ориентироваться на показания пульсоксиметра следует с осторожностью.
Перед тем как принять в расчет показания монитора, обратите внимание на форму фотоплетизмограммы. При наличии дополнительных волн и пиков воздержитесь от выводов и действий, основанных на показаниях пульсоксиметра.
Если степень гипоксемии, выявленная пульсоксиметром, переполняет чашу Вашего терпения и требует незамедлительных действий, определите газовый состав артериальной крови: РaО2 - самый надежный показатель, который не подведет.
Следующий слой на схеме - это кровь, остающаяся в артериолах к концу каждой пульсации, своего рода "конечно-систолический объем" артериального русла. Поглощение световых потоков данным слоем содержит столь нужную информацию об артериальном оксигемоглобине, однако извлечь ее невозможно: непульсирующий компонент артериального объема также рассматривается пульсоксиметром лишь как досадная помеха на пути к цели.
Итак, из трех вышеназванных слоев выходят два - по-разному ослабленных, но постоянных - световых потока. Вся эта история обретает смысл после того, как они проникают через последний слой - кровь, пульсирующую в артериях.
В момент, предшествующий сердечному сокращению, ослабление световых потоков обусловлено первыми тремя слоями:
на фотодиод падает излучение, которое пульсоксиметр расценивает как фоновое. Когда до артерий доходит очередная пульсовая волна, объем крови в них увеличивается и поглощение света изменяется. На пике пульсовой волны различие между фоновым и текущим током фотодетектора становится максимальным. Пульсоксиметр измеряет это различие и считает, что причина его - в дополнительном количестве артериальной крови, появившейся на пути излучения. Этой информации оказывается достаточно, чтобы по специальному алгоритму рассчитать степень насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. К сожалению, сам принцип измерения является источником многих артефактов, потому что любые быстрые изменения сигнала, независимо от их происхождения, монитор может расценить как исходную информацию для расчета Sp02.
В различных моделях пульсоксиметров степень насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом (в % от общего содержания гемоглобина) обозначается неодинаково:
SAT - сатурация (насыщение);
НЬО2- процентное содержание НЬО2 от общего количества гемоглобина;
Sа02 - насыщение артериальной крови кислородом;
SpO2 - насыщение артериальной крови кислородом, измеренное методом пульсоксиметрии.
Последнее обозначение - наиболее употребляемое и самое корректное, поскольку предполагает, что результат измерения зависит от особенностей метода. Например, SpO2 при наличии в крови карбоксигемоглобина будет выше истинной величины SaO2, измеренной лабораторным методом.
В общении с коллегами частое применение правильных, но длинных выражений, типа "сатурация гемоглобина артериальной крови кислородом" или "процентное содержание оксигемоглобина в артериальной крови", поможет быстро завоевать репутацию зануды и умника. Понимая это, многие врачи для удобства в разговоре и записях прибегают к сокращениям, которые не всегда оказываются удачными ("сатурация кислорода" и пр.). Возникновение профессионального жаргона неизбежно, но он не должен искажать суть явления. Говоря о физиологическом процессе, лучше пользоваться словами "оксигенация артериальной крови", а сам параметр SpO2 обозначать термином "сатурация", подразумевая, что речь идет именно о кислороде и артериальной крови. Для записей в историях болезни идеально подходит обозначение "Sp02".
В современных моделях пульсоксиметров пульсация артериол выводится на дисплей в виде кривой. Поскольку эта кривая отражает колебания объема артериального русла, измеренные фотометрическим методом, она называется фотоплетизмограммой (ФПГ). Типичная форма ФПГ показана на рис. 1.3. Диагностическое значение ФПГ мы будем обсуждать ниже, здесь же остановимся на вопросе о скорости реакции пульсоксиметра на колебания сатурации
Добавлено (24.06.2011, 10:11)
---------------------------------------------
Вообще - прочитать всю статью - более чем полезно ))
Добавлено (24.06.2011, 10:28)
---------------------------------------------
Соображения:
Вопрос: как убедиться в том, что вообще существует эндогенная генерация О2 ??
Вариант ответа:
1. замеряем оксигенацию + вычисляем кол-во растворенного в плазме О2. ДО и во время тренеровки.
2. Смотрим на метабилизм клеток (связанный с окислением - с потреблением О2) до и во время тренеровки - Большой пока вопрос как именно это сделать....
3. если метаболизм возрастает не пропорционально больше, чем приток О2 к ткани кровью, то условно делаем вывод, что такая эндогенная генерация есть.
Это как бы общий скелет рассуждения.
Добавлено (24.06.2011, 10:40)
---------------------------------------------
Тут-то как раз уместно будет вспомнить, что инициация дополнительной эндогенной генерации О2 может быть по причине переноса дополнительного количества зарядов эритроцитами... (это я к гипотезе Петраковича подвожу). впрочем возможны и другие "спусковые крючки" дополнительной генерации...
