多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀是一種為臨床醫(yī)學(xué)診斷提供重要病人信息的設(shè)備，它通過各種功能模塊，可實(shí)時檢測人體的心電信號、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率和體溫等重要參數(shù)。隨著現(xiàn)代計(jì)量檢定校準(zhǔn)技術(shù)的不斷發(fā)展，多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的計(jì)量檢定也已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)計(jì)量的重要組成部分。而其中作為多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀檢定中重要組成部分的血氧飽和度的檢定，因其在臨床救護(hù)中監(jiān)測血液氧合能力的不可替代性而格外受到臨床醫(yī)護(hù)人員的關(guān)注。下面就結(jié)合日常檢定工作簡單介紹一下監(jiān)護(hù)儀血氧飽和度的測量原理及常見故障分析。

氧是維系人類生命的基礎(chǔ)，人體的新陳代謝就是一個生物氧化的過程，通過心臟的收縮和舒張使人體的血液脈動地流過肺部，新陳代謝過程中所需要的氧經(jīng)呼吸運(yùn)動由肺部進(jìn)入人體血液，在這里與血液紅細(xì)胞中的血紅蛋白（Hb）結(jié)合成氧合血紅蛋白（HbO2），再輸送到人體個部分組織細(xì)胞中去，以維持組織細(xì)胞的新陳代謝。血氧飽和度就是血液中被氧結(jié)合的氧合血紅蛋白（HbO2）的容量占全部可結(jié)合的血紅蛋白（Hb）容量的百分比，即血液中血氧的濃度。它是呼吸循環(huán)以及臨床診斷上的重要生理參數(shù)，在許多生理及臨床檢測過程中需要周期性的采樣和計(jì)算血氧飽和度，例如對于心臟病人的治療過程中、麻醉手術(shù)及術(shù)后或氧療過程中及時了解病人的血氧含量是十分重要的；臨床上通過監(jiān)測動脈血氧飽和度對肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進(jìn)行評估。正常的人體動脈血的血氧飽和度為98%，靜脈血為75%。還有一個概念是功能性氧飽和度，它是指HbO2濃度與HbO2+Hb濃度之比，有別于氧合血紅蛋白所占百分?jǐn)?shù)。

血氧飽和度的測量方法通常可分為電化學(xué)法和光學(xué)法兩類。電化學(xué)法是通過對人體采血，再通過血?dú)夥治鰞x測量出血氧分壓（PO2）從而計(jì)算出血氧飽和度，這其中需要動脈穿刺或插管，是一種有創(chuàng)測量方法，即痛苦又有創(chuàng)傷，而且不可以連續(xù)的進(jìn)行監(jiān)測，并且結(jié)果回報(bào)不及時。臨床上通常采用光學(xué)法，它采用光電傳感器的無創(chuàng)方法，它是基于動脈血液對光的吸收量隨動脈搏動而變化的原理來進(jìn)行測量的，所以也將這種測量結(jié)果稱作脈搏血氧飽和度（SPO2）.這種方法操作方便，能提供連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測，及早發(fā)現(xiàn)缺氧情況和病情變化，其缺點(diǎn)是精密度比電化學(xué)法低，尤其是血氧濃度較低時誤差較大。多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的血氧飽和度測量多屬此類。

 
下面介紹一下血氧飽和度測量是如何通過產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的，此類產(chǎn)品通常分為兩部分，也就是血氧飽和度探頭和測量模塊。血氧飽和度探頭傳感器由雙發(fā)射管（紅光和紅外光）和光敏二極管組成。測量模塊驅(qū)動兩個發(fā)射管分別產(chǎn)生兩種波長的光線（分別是波長為660nm左右的紅光和940nm左右的紅外光），經(jīng)脈沖調(diào)制驅(qū)動交替發(fā)光，經(jīng)過人體組織--通常是透光好的肢端--傳遞到接收管（接收管一般采用低噪聲、暗電流小、相應(yīng)速度快、光接收面積大的PIN型光敏二極管），接收管把交替連續(xù)投射過手指動脈血管的紅光和紅外光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘�，該信號�?jīng)過放大濾波，信號基線電平變換和去直流分量等信號處理過程后，加到一個具有自動增益調(diào)整功能的電壓/電流轉(zhuǎn)換電路，然后由積分電路對信號電流處理，其輸出經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，進(jìn)而得到實(shí)時的血氧飽和度。測量模塊可以單獨(dú)成機(jī)，成為血氧飽和度測量儀（計(jì)），也可置入其他設(shè)備，如多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀、麻醉監(jiān)護(hù)儀。

血氧探頭傳感器端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本上由上面提到的三個半導(dǎo)體器件組成，產(chǎn)品外形以指夾或指套或一次性粘貼封裝形式居多，兩個發(fā)射管多數(shù)為反向并聯(lián)，與光敏二極管正對，探頭另一端與血氧飽和度測量計(jì)或監(jiān)護(hù)儀相連。以指夾型探頭為例，手指伸入指夾內(nèi)，發(fā)射管在指背側(cè)，光電管在指腹側(cè)。因不同批次的發(fā)射管甚至相同批次的發(fā)射管，發(fā)射光譜有差異，如果采用單一的吸收比＼血氧飽和度定標(biāo)曲線將導(dǎo)致測量結(jié)果偏差，為了提高器件使用率，降低生產(chǎn)成本，探頭內(nèi)會增加了一個器件叫做特征電阻，同時在測量模塊內(nèi)增加相應(yīng)的定標(biāo)曲線，測量模塊通過識別這個電阻來選取相應(yīng)的飽和度定標(biāo)曲線，做到硬件和軟件的匹配。 

上面介紹了血氧飽和度測量的一般原理和實(shí)現(xiàn)方法。為了減少日常血氧飽和度監(jiān)測中出現(xiàn)的各種問題，避免影響到日常檢定，下面介紹一下影響血氧飽和度測量的因素以及使用注意事項(xiàng)、維護(hù)： 

  1強(qiáng)光環(huán)境會對信號形成干擾，會使光接收器偏離正常范圍，造成測量不準(zhǔn)確，因此應(yīng)該避免在強(qiáng)光下使用。如果必須在強(qiáng)光（手術(shù)燈等）下監(jiān)測時，應(yīng)當(dāng)用遮擋物蓋住探頭。 

  2監(jiān)測時，應(yīng)將傳感器帖附到病人身體的適當(dāng)位置上，如有可能，將其放在與心臟同樣高度的位置上。同時應(yīng)避免與測量無創(chuàng)血壓的袖帶套在同一手臂上，或者在使用動脈導(dǎo)管、腔內(nèi)管路、靜脈注射的肢體上一同使用。

 
  3對于特殊情況的病人也會造成測量上的誤差。如監(jiān)測休克、末梢循環(huán)差、手指溫度過低或者靜脈注射染色藥物等的病人時，都可造成測量不準(zhǔn)或測不出。對于因手術(shù)中因皮膚長時間暴露引起的皮膚冰冷，導(dǎo)致指端讀出的血氧飽和度數(shù)值偏低情況，應(yīng)注意肢體保暖，保持室溫。

 
4監(jiān)測血氧飽和度時，應(yīng)避免連續(xù)長時間的監(jiān)護(hù)同一部位，應(yīng)該每2到3小時變換一次測量部位，以避免因長時間佩帶的探頭對指端的壓力影響局部血液循環(huán)從而影響測量精度。 

5監(jiān)測時，應(yīng)該注意檢查病人手指甲是否有紅色的指甲油，這也會影響紅光和紅外光的吸收比。紫色和藍(lán)色的指甲油會過多的吸收紅光波長，可使血氧飽和度讀數(shù)變低。 

6探頭與局部組織的對合程度：如患者翻身、更換體位導(dǎo)致探頭與主體接觸不良，使血氧飽和度電纜受到牽拉松動。探頭有灰塵等異物時可遮蓋光源和光感器，造成結(jié)果誤差甚至不能進(jìn)行監(jiān)測。長指甲和人造指甲會干擾探頭與組織的對合，影響讀數(shù)。此外，手指插入探頭的深度和方向及其監(jiān)測肢體的過多活動均可造成指套移位，影響探頭與局部組織的對合，從而導(dǎo)致讀數(shù)偏低或不明顯。

 　　7日常使用應(yīng)保持傳感器表面的清潔度，以免影響光路的傳導(dǎo)。

 
8血氧探頭維護(hù)：血氧傳感器不可以進(jìn)行高壓消毒，也不可以浸泡在消毒液中，可以用醫(yī)用酒精棉球或軟布擦拭其外表、發(fā)光管和接收器件；對傳感器和電纜要輕拿輕放，保護(hù)傳感器及電纜不被尖銳的物體損傷。當(dāng)傳感器安裝到監(jiān)護(hù)儀上時，應(yīng)仔細(xì)對準(zhǔn)血氧插頭的定位槽，避免電纜插頭內(nèi)的插針變形或損壞。 

下面結(jié)合日常監(jiān)護(hù)儀的計(jì)量檢定和維修中遇到的情況，談下血氧飽和度測量時常見故障及維護(hù)。

 
1以邁瑞PM9000多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀為例，血氧飽和度測量時好時壞。 
檢定中，故障現(xiàn)象提示SPO2傳感器脫落，或者開機(jī)觀察SPO2數(shù)值與病人臨床體征不符，波動較大，且血氧容積波形出現(xiàn)雜波，時好時壞。觀察血氧飽和度的光電傳感器，發(fā)現(xiàn)測量的時好時壞與光電傳感器發(fā)紅光二極管是否發(fā)光有關(guān)，發(fā)光時測量正常，不發(fā)光時不顯示測量數(shù)字，儀器報(bào)警。采用替代法用另一完好血氧探頭接到主機(jī)上后測量正常，說明主機(jī)的血氧測量模塊沒問題，故障出在血氧探頭。該探頭傳感器由發(fā)射和接收兩部分組成，發(fā)射器件用波長分別為660nm的紅光和940nm的紅外發(fā)光發(fā)射管反極性并聯(lián)，接收采用PIN型光敏二極管，選用雙光束測量法。 
打開探頭，從探頭接口處測量發(fā)射端電阻，正常情況下正向電阻為1.2kΩ，反向1.1 kΩ，接收端正向560 Ω，反方向無窮大。如果測量阻值異常，更換相應(yīng)發(fā)射管或二極管即可。如果阻值正常，可排除探頭原因。下面檢查聯(lián)機(jī)，用萬用表的電阻文件檢查插座一側(cè)的電纜完好，則可以確定為光電傳感器一側(cè)的電纜有斷路，基本上都在接近指夾處，重新焊接好即可。

 
2使用中，病人穩(wěn)定，但監(jiān)護(hù)儀測量血氧飽和度數(shù)值偏低。 
分析與處理：先將血氧飽和度指夾夾在正常人手指上測量，數(shù)值為98到99左右，數(shù)值正常，說明指夾正常，觀察病人手指，皮膚角質(zhì)嚴(yán)重，由于血氧飽和度采用光電比色的方法，根據(jù)血紅蛋白的吸光特性來測量數(shù)值，當(dāng)手指皮膚粗糙或有淤血時，接收管接收到的光很少，所以數(shù)值很低。將指夾夾在患者腳趾上，數(shù)值恢復(fù)正常。 

3、檢定過程中，血氧飽和度儀無SPO2數(shù)值，但有紅光發(fā)射。 
分析與處理：經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)光電管（光敏二極管）對光極不敏感，估計(jì)光電管老化或電纜線斷路，打開指套，拆下接收座套，在光電管根部測量現(xiàn)象依舊。用手術(shù)刀小心將被封裝在座套上的光電管剝離，將另一同類報(bào)廢儀器上探頭的光電管焊上或更換新的光電管，用硅膠封裝，注意不要將光電管接收面弄反，完畢后，測量，SPO2值恢復(fù)正常。