Пульсоксиметр

Пульсоксиметр: принцип работы, точность показателей, особенности выбора

Что это? Пульсоксиметр представляет собой медицинский прибор для неинвазивного измерения уровня сатурации, то есть насыщения крови кислородом. Эти данные позволяют оценить состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Чем привлекателен? Сам прибор обладает маленькими размерами и легок в использовании. И потому многие стремятся приобрести его для домашней аптечки. Пульсоксиметр помогает принять решение о ходе дальнейшего лечения и предотвратить кислородное голодание.

В этой статье:

1. На чем основан метод пульсоксиметрии
2. Нормы сатурации и показания к использованию пульсоксиметра
3. Применение пульсоксиметра при Covid-19
4. Виды пульсоксиметров
5. Топ моделей домашних пульсоксиметров
6. Как правильно измерять сатурацию с помощью медицинского пульсоксиметра
7. Факторы, влияющие на точность измерений пульсоксиметра
8. Как выбрать лучший пульсоксиметр для домашнего использования
9. Как проверить работу прибора

На чем основан метод пульсоксиметрии

Сначала нужно обратиться к теории. В составе крови около 55 % занимает плазма. Эта жидкость белого с желтоватым оттенком цвета состоит из воды и находящихся в ней белков, солей, витаминов и микроэлементов. Приблизительно 45 % приходится на красные кровяные тельца, или эритроциты, и меньше, чем 1 % занимают белые кровяные тельца (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты).

В составе эритроцитов имеется гемоглобин. Это белок, который присоединяет к себе молекулы кислорода. Таким образом, кислород переносится во все ткани и органы человека. Красный цвет нашей крови тоже придают эритроциты из-за находящихся в них соединений ионов железа. Большое содержание кислорода в артериях делает кровь ярко-красной, а в венах кислорода меньше, но больше углекислого газа, поэтому цвет крови темнее.

В некоторых венах, например, лёгочных, кровь сильно насыщена кислородом. Но эти подробности не имеют большого значения для измерения методом пульсоксиметрии.

Теперь опишем принцип работы прибора, который называется пульсоксиметром. Что это такое? Этот медицинский аппарат с одной стороны оснащён диодами, просвечивающими палец с помощью красных и инфракрасных лучей, а с другой стороны чувствительным элементом, который эти лучи улавливает. При этом фиксируется цвет крови, который меняется в зависимости от того, насколько она насыщена кислородом.

Внешне прибор похож на прищепку. Взрослому человеку надевается пульсоксиметр на палец (иногда на ухо), для младенцев существуют специальные аппараты, прикрепляющиеся к стопе. Время получения результата составляет от 10 до 20 секунд.

Также с помощью этого прибора измеряется частота пульса, некоторые модели показывают пульсовую волну. С её помощью определяется нормальная работа сердечно-сосудистой системы.

Если эта функция имеется в «умных часах», нужно понимать, что они не в состоянии просветить запястье и измеряют отражённый от участка тела свет. Передача данных возможна только в некоторых участках запястья, и при изменении положения часов на руке точность датчика снижается.

Нормы сатурации и показания к использованию пульсоксиметра

Итак, главный показатель, который выдаёт пульсоксиметр – сатурация. Норма у взрослых составляет 95-99 %. Если человек курит, цифры могут быть 95-96. При таких показателях тканям организма хватает кислорода, то есть, гипоксии нет. При снижении процента и приближении к 90 нужна помощь врача.

При острой гипоксии, когда снижение сатурации происходит за несколько минут, возникает угроза мозгу. Недостаток кислорода на протяжении длительного времени приводит к ухудшению усвоения информации, памяти, способности к решению простых задач. При отсутствии дыхания и сердцебиения в течение 5-6 минут в мозге человека происходят необратимые изменения.

Также встречается хроническая гипоксия. Это состояние развивается месяцами, а иногда счёт может идти на года. При медленном снижении уровня насыщения гемоглобина кислородом организм успевает адаптироваться и человек не чувствует ухудшения состояния. Иногда сатурация может снизиться на 8 % за 2 месяца, а при отдельных хронических заболеваниях её уровень снижается до 88 %.

Необходимость измерения пульса и уровня кислорода может возникнуть в различных ситуациях, как медицинских, так и жизненных.

Когда используют пульсоксиметр? Применение этого прибора необходимо в таких сферах медицинской практики:

• во время введения анестезии;
• при реанимационных мероприятиях;
• при проведении хирургических операций;
• для мониторинга состояния новорождённых при недоношенности;
• во время ведения беременности для предупреждения гипоксии плода;
• в терапевтических практиках.

Пульсоксиметр нужен в случаях нарушений дыхательной и сердечно-сосудистой систем, бронхиальной астмы, пневмонии, ХОБЛ и некоторых других болезнях, а также при подозрении на обструктивное апноэ сна.

Симптомы, которые являются показаниями к проведению пульсоксиметрии:

• жалобы на храп;
• сбои в дыхании во время сна;
• одышка;
• беспокойный сон;
• появление обильного потоотделения ночью;
• изменение цвета лица (синюшный оттенок тканей);
• снижение работоспособности, появление апатии.

Поскольку прибор безопасен, а его использование не требует подготовки пациента к обследованию, можно регулярно проводить пульсоксиметрию для профилактики нарушений.

Применение пульсоксиметра при Covid-19

Коронавирусная инфекция приводит к серьёзному поражению лёгких. Из-за воспалительных процессов ухудшается газообмен, и в кровь не поступает необходимое количество кислорода. Повреждённые участки лёгкого в дальнейшем подвержены фиброзу, и в этой области образуется соединительная ткань, которая не может выполнять дыхательную функцию. Поэтому у человека, заражённого коронавирусом, при тяжёлой или средней форме заболевания, происходит снижение сатурации до 91 % и ниже.

К группе риска относятся пожилые люди, а также лица, имеющие хронические заболевания сердечно-сосудистой, дыхательной системы и других органов. Таким пациентам необходимо иметь для домашнего использования пульсоксиметр, показатели которого смогут вовремя предупредить о нарушениях кислородного обмена. Это позволит своевременно обратиться к врачу и получить помощь.

Также проведение пульсоксиметрии обязательно во время реабилитационного периода после коронавируса. Изменения состояния организма, которые происходили во время болезни (воспаление, повышенная температура, падение иммунитета, слабость), вызывают замедление восстановительных процессов в тканях.

Очаги фиброза, которые образуются в лёгких, исключают эти участки из процесса дыхания. Поэтому, хотя вирус устранён и человек выздоровел, у него по-прежнему могут быть признаки нехватки кислорода. Это происходит, если здоровые участки лёгких не могут полностью обеспечить гемоглобин молекулами этого газа.

Виды пульсоксиметров

Пульсоксиметрия бывает двух видов:

• Трансмиссионная. Световую волну, которую пропускает через ткани тела пульсоксиметр, датчики принимают на выходе. При этом аппарат закрепляется на пальце или на мочке уха.
• Отраженная. Датчик находится рядом с излучателем и принимает отражённую световую волну. Для измерения подойдёт любой участок тела.

Метод, на котором основана работа каждого из приборов, одинаков. Поэтому точность их показаний не различается.

Но, несмотря на одинаковый принцип работы, могут различаться размеры аппарата и сфера, в которой применяется пульсоксиметр. Какие типы этих приборов встречаются, расскажем ниже.

• Предназначенные для постоянного отслеживания уровня кислорода. Их используют, чтобы круглосуточно контролировать состояние пациента, у которого имеются нарушения дыхания. Оптимальный вариант – пульсоксиметр, который оповещает о падении уровня кислорода или пульса с помощью тревожного сигнала.
• Пульсоксиметр напалечный. Это портативные модели, представляющие собой датчик, прикрепляющийся на палец, с небольшим экраном для считывания информации. С помощью такого прибора обычно измеряют ЧСС и уровень сатурации на текущий момент.
• Ушные пульсоксиметры. Напоминают прищепку, которая крепится к мочке уха. Этот пульсоксиметр портативный и удобен, когда нужно быстро снять показатели пульса и уровня сатурации. Обычно их используют работники скорой и неотложной помощи. В качестве домашнего такой аппарат использовать не рекомендуется из-за того, что он может неточно отображать действительное состояние организма.
• Пульсоксиметр детский. Существуют датчики в виде прищепки для детей от 3 лет, которые отличаются только размером, и модели с датчиком в виде манжетки для младенцев.
• Прибор для ношения на запястье. Их удобно использовать для отслеживания состояния во сне и во время физических нагрузок. Такие пульсоксиметры применяют при заболеваниях, требующих регулярно проверять сатурацию и сердечный ритм, в условиях амбулаторного лечения.

Топ моделей домашних пульсоксиметров

Среди большого количества приборов, имеющихся в продаже, непросто найти «правильный» пульсоксиметр, который подойдёт именно вам. Цены на приборы варьируют от 400 до 16 000 рублей, это зависит от качества устройства и производителя. Дальше речь пойдёт о качественных пульсоксиметрах, которые можно купить за 2500–3000 рублей.

За такую цену можно приобрести или российское, или китайское устройство.

• Armed YX301. Эту модель отличает цветной экран с яркими красками, а также широкий диапазон измерений. Кроме таких характеристик, как уровень сатурации, частота пульса и его график, показана также степень заряда батареи. Имеется и автоотключение. Данная модель имеет подтверждение точности измерений, что тоже становится плюсом.
• Armed YX303. Дизайн этого устройства неброский, а дисплей чёрно-белый. Включается автоматически при надевании на палец. Спустя 8 секунд покоя так же автоматически выключается, что экономит расход батареек. Считывает пульс в диапазоне от 25 до 250 ударов в минуту. В комплект входят батарейки и шнурок, чтобы прибор можно было носить на шее.
• LK86. Пульсоксиметр автоматически включается и выключается, присутствует подсветка экрана. Плюсом модели по версии производителя является чип нового поколения. В комплект включается футляр и набор батареек.
• ChoiceMed MD300C1. Этот аппарат имеет цветной LED-дисплей с двумя режимами и подсветкой. Имеется прищепка с фиксатором. Включение производится нажатием на кнопку, выключение автоматическое спустя короткое время после снятия с пальца. Время измерения составляет 10–15 секунд. Имеется два чехла. Диапазон измерения уровня сатурации –35-99 %, пульса – 30-254 удара в минуту.
• Little Doctor MD300C23. Оснащён двухцветным ЖК-экраном, имеется звуковой индикатор и шесть режимов представления показателей. Уровень яркости можно регулировать, есть несколько уровней. Присутствует широкий диапазон измерения, время получения результата – 5 секунд.

При выборе стоит оценить прибор по всем параметрам: быстрота и точность работы, удобство считывания информации с дисплея, наличие поверки в лабораторных условиях, стоимость и её сравнение с похожими приборами. Цена не должна быть завышенной, ведь многие производители выпускают качественные пульсоксиметры по доступным ценам.

Как правильно измерять сатурацию с помощью медицинского пульсоксиметра

Существуют правила, которые сделают более точными показания прибора во время процедуры. Выполнение их не составляет труда.

• Не принимайте до процедуры транквилизаторы, успокоительные и снотворные лекарства, стимулирующие препараты.
• Не рекомендуется употреблять в течение 4-5 часов перед снятием показаний алкогольные напитки, крепкий чай, кофе, а также курить.
• Место крепления датчика должно быть свободно от косметических средств или кремов, которые снизят светоотражающую способность кожных покровов.
• При необходимости измерения пульса и уровня сатурации ночью следует прекратить принимать пищу не позже чем за 3 часа до сна.
• Показания прибора записывают, указывая время их получения. Существуют модели, которые сохраняют историю показаний самостоятельно.

Процесс измерения уровня сатурации немного похож на проверку артериального давления. Вместо тонометра с манжетой используется пульсоксиметр. Как пользоваться прибором?

1. Примите удобное положение. Рука должна лежать на опоре, расслабьте кисть. Лучше, если руки тёплые. Перед началом измерения желательно спокойно посидеть или полежать около 2-3 минут.
2. Пульсоксиметр надевают на указательный или средний палец. Кожа должна быть чистой, ногти без покрытия. Поместить датчик нужно у основания ногтя.
3. Включите прибор. Старайтесь не двигать пальцем, на котором он закреплён, чтобы не изменился угол луча: это исказит результат. Различные модели измеряют уровень сатурации от 10 до 20 секунд. После оповещения о конце работы вы сможете увидеть результаты на мониторе.

Как узнать, что нужно использовать пульсоксиметр? Инструкция может быть такой: проверьте уровень сатурации при указанных симптомах.

• бледность кожи;
• появление головокружения, слабости или одышки;
• учащение сердцебиения;
• дрожь в руках или ногах;
• возникновение тошноты.

Чтобы верно оценить своё состояние, надо руководствоваться не только информацией с монитора пульсоксиметра, но и учитывать все остальные симптомы. Прибор только помогает зафиксировать ухудшение и оценить, насколько оно серьёзно.

Наиболее правильным решением будет предоставление данных пульсоксиометра своему лечащему врачу. Сравнив цифры с текущим состоянием пациента, он сможет решить, необходимы ли терапевтические меры.

В этой таблице приведены средние значения для здорового человека, которые должен показывать пульсоксиметр. Норма у женщин и мужчин совпадает, различия только в возрасте. Можно пользоваться этими данными для сравнения.

Факторы, влияющие на точность измерений пульсоксиметра

По результатам практики, пульсоксиметры являются вполне точными приборами. При нормальной сатурации они выдают погрешность не больше 2 %. Это подтверждается проверками в условиях лаборатории.

Законодательство нашей страны считает единственно верным подтверждением с юридической точки зрения запись в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений. При отсутствии сведений в базе фонда о поверке её результаты недействительны. Но при использовании дешёвых приборов непроверенных производителей можно получить неверные результаты. Точность показаний устройства может снизиться в зависимости от некоторых условий:

• Время приёма пищи. Так же, как при сдаче крови, лучше всего проверять уровень сатурации не раньше, чем через два часа после еды. На точность измерений оказывает влияние употребление таких напитков, как чай, кофе, алкоголь, энергетики, а также курение.
• Физическая нагрузка. При занятиях спортом происходит учащение пульса, при этом снижается уровень кислорода в крови. Перед измерениями необходим отдых.
• Анемия. При её наличии нужен уровень кислорода выше обычного, чтобы обеспечить его транспортировку. Если показатели гемоглобина ниже 5 г/л, то при нехватке кислорода сатурация может оказаться 100 %.
• Отравление угарным газом. Если в организме будет высокая концентрация соединения гемоглобина с угарным газом (карбоксигемоглобин), показатель сатурации может быть также 100 %.
• Покрытие ногтей тёмным лаком. Это может снизить точность измерений. Если ногти окрашены тёмным лаком, прибор лучше прикрепить к мочке уха. При этом украшений в ушах быть не должно.
• Уровень освещения. Если в помещении яркий свет, это может повлиять на точность восприятия изменений особенностей светового пучка. Чтобы пульсоксиметр работал оптимально, освещение должно быть нормальным или приглушённым.
• Температура кисти. Если пальцы у пациента холодные, это снижает точность измерений. Лучше согреть кисти рук перед исследованием.
• Состояние шока или гипотермия. При этом возникает уменьшение или исчезновение пульсовой волны. При отсутствии видимой волны на приборе его показатели не несут информации.
• Приём лекарств. Некоторые из них, например, влияющие на сердечно-сосудистую и дыхательную систему, могут на время изменить показатели, и прибор покажет уровень сатурации, не соответствующий действительности.

Чтобы показатели были точными, необходимо:

• использовать пульсоксиметр с полной зарядкой;
• учитывать возраст и телосложение человека при подборе аппарата;
• при снятии показаний обращать внимание на то, чтобы датчик не смещался, не испытывал посторонних воздействий;
• избегайте приёма сильнодействующих лекарств перед процедурой.

Как выбрать лучший пульсоксиметр для домашнего использования

Требования к аппарату для домашнего применения не такие строгие, как к профессиональному. Подойдёт устройство не слишком дорогое, но стоит учесть при выборе ряд параметров.

• Бренд. Можно встретить в продаже как отечественные, так и зарубежные приборы. Чаще всего можно столкнуться с китайскими. Самые популярные из российских марок, это Armed, Topmed, Med-Mos. Обычно они сочетают в себе доступную цену и неплохое качество.
• Погрешность. Тем, для кого важна точность показателей сатурации, нужен пульсоксиметр, который прошёл поверку, хотя его цена будет выше. Узнать, прошёл ли поверку тот или иной прибор, можно на сайте fgis.gost.ru.
• Время снятия показаний и диапазон данных. Существуют модели с очень быстрым откликом, выдающие результат уже через 10 секунд. Менее дорогие аппараты потребуют до 30 секунд вашего времени. Также стоимость увеличится, если у прибора широкий диапазон значений.
• Дисплей. Стоит обратить внимание на дисплей: чем он больше, тем удобнее. Кроме того, экран может быть чёрно-белым и не иметь подсветки, а может иметь разноцветную подсветку и высокое разрешение. Тогда стоимость прибора возрастёт.
• Дополнительные данные. Более дорогим, но и более удобным будет тот пульсоксиметр, который показывает уровень заряда, интенсивность кровотока, плетизмограмму или иные дополнительные данные.

Как проверить работу прибора

Чтобы верно оценить состояние здоровья, нужно получить максимально точные показатели. Имеются способы проверки исправности пульсоксиметра. Обычно простые устройства хорошо работают, а если сломались – просто не включаются. Можно провести ряд проверок в домашних условиях, которые помогут понять, что прибор неисправен.

• Наиболее просто проверить показания пульса. Сначала проведите измерение в покое, после чего сделайте несколько упражнений и повторите измерения. При увеличении нагрузки учащается пульс. Пульсоксиметр должен это отобразить.
• Если ваш прибор показывает уровень сатурации 99-100 %, это повод усомниться в его правдивости. Этот показатель вызывает сомнения, даже если речь идёт о полностью здоровом человеке, не имеющем нарушений дыхательной или сердечно-сосудистой систем. Нужно проверить показания ещё раз, а при наличии возможности провести измерение с помощью другого прибора и сравнить показания.
• Наиболее качественной проверкой работы устройства будет измерение сатурации и пульса с поднятым вверх пальцем. Нормальный прибор не сможет отразить данные, и монитор ничего не покажет. Если прибор продолжает работать, его показатели занижаются.

Можно пользоваться таким пульсоксиметром, но при этом нельзя забывать чистить его от пыли, необходимо строго соблюдать все условия и проверять результат повторным измерением. Более подходящим выходом будет приобретение более точного аппарата, который в условиях проверки не станет работать. Его данные будут более точными, так как не зависят от освещения, положения кисти и других условий.

После пандемии коронавируса одним из популярных медицинских товаров, которые быстро разбираются, стал пульсоксиметр. Норма кислорода в крови является показателем нормальной работы лёгких. Сознательная часть населения, которая проявляет заботу о своём здоровье, приобретает эти устройства, чтобы в домашних условиях определять уровень сатурации и пульс.

В наши дни пульсоксиметр такой же необходимый прибор в домашней аптечке, как тонометр и термометр. Подтверждением его нужности стала пандемия коронавируса, при которой самым распространённым осложнением стала пневмония со снижением уровня сатурации кислорода. Большинство из тех, кто лечился дома, проводили мониторинг своего состояния, используя портативные пульсоксиметры, и в результате смогли выздороветь и избежать возможных осложнений.

Имеются противопоказания, необходимо ознакомиться с инструкцией по применению или проконсультироваться со специалистом.

Используемые источники

• Тюркмен Х. Сенсор пульоскиметрії для вимірювання часу затримки пульсової хвилі : дис. – КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019.
• Янковская Л. В., Пицко Д. В. Мониторинг в кардиологических блоках интенсивной терапии //Международный журнал сердца и сосудистых заболеваний. – 2016. – Т. 4. – №. 12. – С. 52-62.
• Батыршина А. М., Ветшева М. С. Контроль гемодинамики в торакальной онкохирургии. Современное состояние проблемы //Вестник интенсивной терапии. – 2010. – №. 4. – С. 39-45.