Мониторинг степени насыщения гемоглобина крови кислородом

Спектрофотометрическая оксиметрия. В исследовании оксигенации крови широко используется методика спектрофотометрии, заключающаяся в измерении поглощения света, прошедшего через пробу крови в различных спектральных диапазонах. Количественная спектрофотометрия крови основана на использовании закона Бира-Ламберта (величина абсорбции света пропор­циональна толщине слоя поглощающего вещества, т. е. при исследова­нии кровотока она определяется размером сосуда или объемом крови, проходящим через исследуемый участок тканей. Сужение и расшире­ние сосуда под действием артериальной пульсации кровотока вызыва­ют соответствующее изменение амплитуды сигнала, получаемого с выхода фотоприемника) для растворов, который связывает интенсивность падающего (/пад) и интенсивность проходящего (/) сквозь исследуемую пробу света

1=1 exp (-А),

НЬ02 имеет минимум поглощения в красной части спектра, где поглощение редуцированного НЬ выше; в инфракрасной (ИК) части спектра поглощения НbO2 становится несколько выше поглощения НЬ. СОНЬ имеет резко падающую зависимость поглощения и в ИК области его поглощение незначительно. MetHb имеет более сложную зависимость поглощения от длины волны излучения, однако, можно выделить характерные участки спектра, где оптические свойства MetHb существенно отличаются от свойств других форм гемоглобина.

Для целей клинической оксиметрии можно предположить, что концентрация фракций СОНЬ и MetHb мала по сравнению с концентрацией НЬ02 и НЬ, тогда функциональную сатурацию артериальной крови можно определить с помощью измерений только на двух длинах волн света.

Попытки непосредственного использования методики спектрофотометрии для построения мониторных приборов неинвазивного чрескожного измерения сатурации артериальной крови кислородом не привели к успеху из-за неустойчивости показаний таких приборов.

Методика пульсовой оксиметрии

Методика пульсовой оксиметрии основана на использовании принципов фотоплетизмографии, позволяющих выделить артериальную составляющую абсорбции света для определения оксигенации артериальной крови. Измерение этой составляющей дает возможность использовать спектрофотометрию для неинвазивного чрескожного мониторинга сатурации артериальной крови кислородом. В соответствии с методикой фотоплетизмографии участок тканей, в котором исследуется кровоток, располагается на пути луча света между источником излучения и фотоприемником датчика.

Помехи.

Основные помехи, влияющие на точность измерения сатурации, имеют электрическую, оптическую и физиологическую природу.

Электрические помехи («наводки») возникают в усилительном тракте пульсоксиметра в результате влияния внешних электромагнитных полей, создаваемых, в частности, питающей сетью 50 Гц.

Помехи оптического происхождения возникают в случае попадания света от посторонних источников излучения (от хирургических ламп, ламп дневного света и т.п.) на фотоприемник датчика.

Помехи физиологической природы оказывают наиболее сильное влияние на показания пульсоксиметров. К таким помехам относят влияние двигательных артефактов, в том числе и дыхания, непостоянство формы пульсовой волны и снижение ее амплитуды у различных пациентов.

13. Мониторинг напряжения кислорода в крови.

В клинической практике используется прямой и чрескожный методы определения напряжения кислорода в крови. При прямом методе оценки напряжения кислорода в артериальной крови используется анализ проб крови. Для этой цели применяется кислородный электрод Кларка, представляющий собой электролитическую ячейку, отделенную от исследуемой крови кислородопроницаемой мембраной.

Для чрескожного метода определения Р02, применяемого в мониторных приборах, используются мембранные датчики, содержащие электрод Clark и нагревательный элемент. Мембрана электрода приводится в соприкосновение с кожей, которая нагревается до температуры около 44°С. Под действием нагревания кислород из капиллярных сосудов диффундирует в эпидермис, а затем в электролитическую ячейку, где происходит измерение.

Для уменьшения ошибок определения Ptc02 датчик прибора располагают на поверхности кожи в местах с высоким капиллярным давлением и минимальной вазоконстрикцией. Наиболее часто используются

локализации датчиков на грудной клетке в области ключицы, на коже головы, латеральной стороне живота, внутренней стороне бедра.

Сравнение измерителей Р02 с пульсоксиметрами показывает, что последние обладают большей чувствительностью к сильной гипоксемии, более высоким (в 5...8 раз) быстродействием измерений.