脉搏血氧饱和度监测技术精编版课件.ppt

1、脉搏血氧饱和度监测技术广州市妇女儿童医疗中心新生儿科广州市妇女儿童医疗中心新生儿科周晓光周晓光脉搏血氧饱和度监测的历史19351935：Matthes研制了第一个双波长的耳部血氧测定探头，可以实现脉搏血氧饱和度的测定，不过种设备测定缓慢，需要频繁校准而且不能区分动脉和静脉血流。脉搏血氧饱和度监测的历史19491949：WoodWood设计的脉搏血氧饱和度测定仪将设计的脉搏血氧饱和度测定仪将耳部的血液挤走以获得绝对零点来改耳部的血液挤走以获得绝对零点来改进测定精度，这种设备光源稳定性要进测定精度，这种设备光源稳定性要求高，每次测量需要繁琐调整，因而求高，每次测量需要繁琐调整，因而没有得到广泛应用

2、。没有得到广泛应用。脉搏血氧饱和度监测的历史该设备第一次实现了连续非侵袭性地监测动脉血氧饱和度。19641964：ShawShaw设计了一种八波长（从设计了一种八波长（从650nm650nm到到1050nm1050nm的八个光波）的八个光波）的自身调整的耳部血氧计，的自身调整的耳部血氧计，优点是避免了繁琐的调整，优点是避免了繁琐的调整，但该设备体积较大，结构复但该设备体积较大，结构复杂，容易损坏而且价格昂贵。杂，容易损坏而且价格昂贵。脉搏血氧饱和度监测的历史l19721972年日本人年日本人AoyagiAoyagi用红光和红外线穿过测用红光和红外线穿过测量部位动脉血管，可以直接计算出脉搏血氧量

3、部位动脉血管，可以直接计算出脉搏血氧饱和度。该方法采用发光二极管减少了血氧饱和度。该方法采用发光二极管减少了血氧探头的体积。探头的体积。19811981年年,BIOX/Ohmeda,BIOX/Ohmeda将其投入将其投入到了商业应用中到了商业应用中。脉搏血氧饱和度监测的历史n19831983年年NellcorNellcor研制出一种性能更好的脉搏血研制出一种性能更好的脉搏血氧计氧计N-100N-100，并形成了一种标准模式，系利用，并形成了一种标准模式，系利用发光二极管做为光源，硅管作为光传感器，发光二极管做为光源，硅管作为光传感器，微型计算机进行信息处理，从而使脉搏血氧微型计算机进行信息处理

4、，从而使脉搏血氧饱和度测量仪进入了新时代。饱和度测量仪进入了新时代。从此脉搏血样饱和度监测技术在医学临床领从此脉搏血样饱和度监测技术在医学临床领域得到了广泛的应用。域得到了广泛的应用。脉搏血氧饱和度监测的历史19981998年：年：Diab&KianiDiab&Kiani采用信号萃取技术发明了新的信采用信号萃取技术发明了新的信号提取脉搏血氧技术号提取脉搏血氧技术(Masimo SET),(Masimo SET),通过使用通过使用带有选通转换技术带有选通转换技术(DST)(DST)和并行机制的自适应和并行机制的自适应滤波器将动脉信号和噪间隔离开来滤波器将动脉信号和噪间隔离开来,从而可以从而可以在

5、运动和低灌注的情况下仍然可以准确的检测在运动和低灌注的情况下仍然可以准确的检测病人的脉搏血氧饱和度。病人的脉搏血氧饱和度。脉搏血氧饱和度监测的历史20052005年：年：MasimoMasimo公司应用彩虹技术平台（公司应用彩虹技术平台（Rainbow platformRainbow platform）生产碳氧血氧仪）生产碳氧血氧仪。是第一台能同时无创连续监测碳氧。是第一台能同时无创连续监测碳氧血红蛋白血红蛋白(%SpCO)(%SpCO)、高铁血红蛋白、高铁血红蛋白(%SpMET)(%SpMET)、血氧饱和度、血氧饱和度(%SpO2)(%SpO2)、脉、脉搏、灌注指数搏、灌注指数(PI)(PI

6、)和灌注变化指数（和灌注变化指数（Pleth Variability IndexPleth Variability Index）的全新）的全新技术平台。技术平台。传统脉搏氧饱和度监测原理HbHb和和HbOHbO2 2对红外对红外光（光（940nm940nm）及红）及红光（光（660nm660nm）的吸）的吸收作用不同收作用不同HbOHbO2 2吸收更多红吸收更多红外光，允许红光外光，允许红光通过；通过；HbHb吸收更吸收更多红光，允许红多红光，允许红外光通过。外光通过。传统脉搏氧饱和度监测原理探头为已知波长的发探头为已知波长的发光二级管，发出波长光二级管，发出波长660nm660nm的红光和的

7、红光和940nm940nm的红外光，氧合的红外光，氧合HbHb和和解氧解氧HbHb在这两种特定在这两种特定的光场下有不同吸收的光场下有不同吸收光谱，通过搏动血管光谱，通过搏动血管床的光吸收情况换算床的光吸收情况换算出氧合血红蛋白的饱出氧合血红蛋白的饱和度。和度。Variable light absorption due pulsatile volume of arterial bloodConstant light absorption due to non-pulsatile arterial blood.Constant light absorption due to venous blo

8、od.DC Constant light absorption due to tissue,bone,.氧饱和度测定部位（无运动）氧饱和度测定部位（无运动）光吸收类型光吸收类型Absorption传统脉搏氧饱和度监测原理Emitter-shines Red(R)&Infrared(IR)light through patientPhotodetectorSENSORMonitor-analyzes signal and reports SpO2 and pulse rateMONITOR IR RPatient cable-transmits signal to the monitorCABL

9、EPost Processor传统脉搏氧饱和度监测原理Digitized,Filtered&NormalizedR/IRConfidence Based Arbitrator%Saturation%SaturationConventional Pulse Oximetry Algorithm0 50%66%97%100%SpO2RD/IR2.50%1.7520%1.6030%1.5040%1.2560%1.0082%0.7591%0.6795%0.40100%血流灌注对脉搏氧饱和度转换准血流灌注对脉搏氧饱和度转换准确性的影响（运动状态）确性的影响（运动状态）Good Perfusion(Con

10、ventional PO)SpaO2=98SpvO2=88SpO2=93Poor Perfusion(Conventional PO)SpO2=74SpaO2=98SpvO2=50脉搏血氧仪示血氧饱和度偏差脉搏血氧仪示血氧饱和度偏差的可能原因的可能原因 干扰因素干扰因素 病理因素病理因素静脉注射染料 低氧血症电刀干扰 低温指甲油指甲油 血红蛋白异常血红蛋白异常室内强光干扰室内强光干扰 碳氧血红蛋白血症碳氧血红蛋白血症检测部位剧烈活动检测部位剧烈活动 高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症传感器放置不到位传感器放置不到位 硫化血红蛋白血症硫化血红蛋白血症高压氧、核磁共振状态高压氧、核磁共振状态 显著静

11、脉搏动显著静脉搏动 静脉淤血静脉淤血同侧测量血压同侧测量血压 低灌注低灌注肤色差异肤色差异 重度贫血重度贫血手术室电刀干扰对SPO2的影响低灌注状态对SPO2的影响Masimo SET(Signal Extraction Technology 信号提取技术)NoiseLNOP Sensors-improved design shields noise from light and electrical interference,and absorbs noise from motion Monitor Technology-uses adaptive filters to distinguis

12、h between noise signals and arterial signals;shields against light and electrical interference,and reads 10X smaller pulse amplitudes.MotionElectrical InterferenceLightPatient cable-transmits signal to the monitorMasimo SET 如何改进脉搏血氧饱和度监测氧合血红蛋白脱氧血红蛋白异类血红蛋白碳氧血红蛋白高铁血红蛋白硫化血红蛋白镰状细胞血红蛋白遗传获得性血红蛋白异常血红蛋白的种类血

13、红蛋白的种类一个新的技术平台，其中包括一个新的技术平台，其中包括:适应滤过、信号并联引擎适应滤过、信号并联引擎,8波长探头波长探头非侵袭性地连续监测非侵袭性地连续监测一氧化碳一氧化碳(SpCO)FDA cleared高铁血红蛋白高铁血红蛋白(SpMet)FDA clearedFractional arterial oxygen saturation(SpaO2)FDA clearedRainbow SET 技术脉搏血氧饱和度的临床应用脉搏血氧饱和度的临床应用连续Spo2监测可明显提高临床监测低氧血症的能力，从而防止由于缺氧引起的意外事件，提高病人的安全性动态监测动态监测Spo2可反映肺氧合状态

14、，指导呼吸，指导呼吸机治疗机治疗1 Chow L,Wright K,Sola A.Can changes in clinical practice decrease the incidence of severe retinopathy of prematurity in very low birth weight Infants?Pediatrics 2003;111(2):339-345 出生体重严重ROP(Masimo使用前)严重ROP(Masimo使用后)500 to 749g38%12%750 to 999g12%0%1,000 to 1,249g10%0%全球严重ROP发病率为10

15、-12%严格的吸氧治疗和脉搏血氧监测，减少高氧血症和低氧血症的反复发作，可降低严重ROP发病率极大减少早产儿视网膜病极大减少早产儿视网膜病先天性心脏病的筛查先天性心脏病的发病率为0.5%-1%早期诊断和治疗可明显改善预后结果先心病诊断标准：手与足部的SpO2同时3%确诊婴儿先天性心脏病确诊婴儿先天性心脏病(CHD)SpO2 技术阳性检出率(PPV)阴性检出率(NPV)PPV for Critical CHD89%95.5%95%Datex-Ohmeda由于假阳性率过高，无适当数据由于假阳性率过高，无适当数据Gianelli A.D.,Mellander M,Sunnegardh J,Sandb

16、erg K,Ostman-Smith I.Screening for duct-dependent congenital heart disease with pulse oximetry:A critical evaluation of strategies to maximize sensitivity,Acta Paediatrica,2005;94:1590-1596Masimo SET 用于筛查先天性心脏病的敏感性非常高SPO2的应用病人的转运包括院内和院外的转运 救护车/直升飞机提高转运过程中病人的安全Valko,Campbell JP,McCarty DL,Martin D,Tu

17、rnbull J.Prehospital use of pulse oximetry in rotary-wing aircraft.Prehospital Disaster Med 1991 Oct-Dec;6(4):421-428 Talke PO.Measurement of systolic blood pressure using pulse oximetry during helicopter flight.Crit Care Med 1991;19:934 特殊传感器 LNOP 蓝色传感器第一个而且唯一的 FDA 批准 为 发绀 新生儿,先心病儿童设计的传感器紫绀患者饱和度低于6

18、0时，能够正确反映患者的血氧饱和度 临床上精确和可信的SpO2，有利于指导先心病的治疗和用药为紫绀型先天性心脏病患者设计的传感器为紫绀型先天性心脏病患者设计的传感器末梢灌注指数（PI）是搏动信号与非搏动信号的比值，以百分数表示101名新生儿按照新生儿急性生理指数（SNAP）进行划分，通过监测PI,脉搏血氧饱和度，脉搏率预测疾病严重程度的准确性PI能够提供简便，无创和自动的新生儿疾病严重程度的预测De Felice C,Latini G,Vacca P,Kopotic RJ.European Journal of Pediatrics 2002;161:561-562Radical-7/Rainbow SET,Radical/SETMasimo Radical-7 彩屏彩屏Masimo Radical-7 蓝屏蓝屏手持或床边手持或床边旋转显示自动切换旋转显示自动切换床边或手持监护，与大多数病人床边或手持监护，与大多数病人监护系统兼容监护系统兼容病员监护仪OEM超过100种病员监护仪配置Masimo SET血氧饱和度金标准技术模块，OEM合作伙伴还在不断增加。