Рис. 1.14. Пульсоксиметр PulseOx 7500 SPO Medical
К характерным особенностям прибора можно отнести:
–Запястный форм-фактор прибора позволяет всегда носить его на руке, чтобы в любой момент проконтролировать сатурацию и ЧСС.
–Технология измерения в отражающем свете позволяет не смывать лак
сногтей, при этом получать точный результат. Иными словами, прибор реализует нефелометрический принцип, и источники излучения и фотоприемник размещаются под пальцем.
–Автоматическое включение/выключение при установке и снятии датчика с пальца.
–Большой LCD-дисплей с фоновой подсветкой, обеспечивающий удобное считывание результатов мониторинга.
–Питание от аккумулятора до 300 ч без подзарядки.
–Встроенная память от 8 до 80 ч (в зависимости от того, какая частота регистрации сигнала установлена) служит для хранения данных о здоровье пациента, а встроенный USB-порт – для передачи данных на ПК, чтобы можно было провести полноценный анализ при помощи специального программного обеспечения (в том числе имеется возможность установки русифицированного ПО).
–Фиксирующая муфта универсального размера подходит для любых пальцев (детских и взрослых).
–Показания не сбиваются, даже если сильно потрясти рукой, так как пульсоксиметр устойчив к различным видам двигательной активности.
26
Данный прибор имеет следующие области применения:
–Мониторинг пациентов во время сна для выявления приступов апноэ.
–Наблюдения за пациентами с заболеваниями, при которых вероятность болезней дыхательного характера составляет от 30 до 50 %.
–Контроль сатурации у пациентов в неотложном состоянии до госпитализации.
–Самоконтроль сатурации.
–Контроль допустимых физических нагрузок во время занятий спортом. Основные технические характеристики прибора представлены в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Основные технические характеристики пульсоксиметра PulseOx 7500 SPO Medical
Характеристика |
Значение |
Диапазон измерения сатурации кислорода (SPО2) |
40...99 % |
Шаг измерения сатурации кислорода (SPО2) |
1 % |
Точность измерения сатурации кислорода |
±2 символа |
(SPО2) |
±2 % (в диапазоне 70...99 %) |
Диапазон измерения ЧСС |
40...250 уд./мин |
Шаг измерения ЧСС |
1 уд./мин |
Точность измерения ЧСС |
±3 уд./мин |
|
±3 % |
Тип регистрации сигнала |
Нефелометрический |
Дисплей |
LCD с фоновой подсветкой |
Индикация сигнала |
– Отключение датчика; |
|
– выскальзывание датчика; |
|
– мигающий «сердечный» значок |
Статус-бар памяти |
Столбиковый |
Емкость памяти |
От 8 до 80 ч |
Тип памяти |
Энергонезависимая |
Интервал частоты регистрации сигнала |
Регулируемый: каждые 1, 2, 5 или 10 с |
Автоматическое включение/выключение |
Есть |
USB-интерфейс |
Есть |
Питание |
От собственного литиевого аккуму- |
|
лятора 3,6 В (1/2 «AA») |
Зарядка аккумулятора |
От ПК через USB-кабель |
Время непрерывной работы на одном заряде |
До 300 ч |
аккумулятора |
|
Индикация заряда |
Есть (полный заряд, 1/3 заряда, пол- |
|
ная разрядка) |
Габаритные размеры |
58 × 42 × 21 мм |
Вес |
55 г (с батареей) |
Диапазон рабочих температур |
+4...+42 °C |
Температура хранения |
–20...+70 °C |
27
|
В качестве |
примера компактного |
|
пульсоксиметра, |
предназначенного для |
|
крепления на палец, рассмотрим |
|
|
CHOICEMMED MD300C5, созданный |
|
|
специально для детей в возрасте от 3 до |
|
|
10 лет и обладающий в связи с этим |
|
|
миниатюрной конструкцией (рис. 1.15). |
|
|
В данном приборе датчик встроен |
|
Рис. 1.15. Компактный пульсоксиметр |
непосредственно в корпус. На ярком |
|
|
|
|
CHOICEMMED MD300C5 |
дисплее отображаются текущие значе- |
|
ния сатурации, частоты сердечных сокращений, а также рисуется график частоты пульса. Показания на дисплее можно поворачивать на 90 градусов, что позволяет считывать данные при любом положении руки.
Основные технические характеристики прибора представлены в табл. 1.6.
Таблице 1.6
Основные технические характеристики пульсоксиметра CHOICEMMED MD300C5
Характеристика |
Значение |
Электропитание |
ААА × 2 шт. |
Габариты |
5 × 3 × 3 см |
Гарантийный срок |
1 год |
Температура эксплуатации |
+5…+40 |
Диапазон измерения пульса |
30…235 уд./мин |
Диапазон измерения сатурации |
70… 99 % |
Звуковое оповещение (сигнализация) |
Нет |
Вес |
0,025 кг |
Завершая рассказ о пульсоксиметрах необходимо отметить, что они являются приборами прямого измерения, поэтому их точность зависит от различных факторов: присутствия в крови аномальных форм гемоглобина (в особенности карбоксигемоглобина; в результате стандартный пульсоксиметр, работающий только на двух длинах волн при отравлении угарным газом всегда будет показывать завышенное значение сатурации), нанесения на кожу различных красителей, наличия маникюра, движения пальца в датчике, плохого переферического кровообращения, яркого окружающего света, неправильного положения датчика или загрязнения его поверхности и т. п.
Кроме того, необходимо учитывать фактическое отсутствие единого стандарта аппаратных и алгоритмических решений, применяемых в пульсоксиметрах. В результате из-за различных алгоритмов обработки полученных
28
сигналов, использования различных длин волн и типов излучателей, неодинаковой чувствительности фотоприемников показания, даваемые приборами разных фирм, могут значительно отличаться. Поэтому в случае необходимости выполнения калибровки пульсоксиметра она проводится путем сравнения показаний оксиметра со значениями, получаемыми при исследовании проб крови с помощью лабораторных фотометров.
1.3. Фотометрические приборы для проведения капнометрии
Методика капнометрии заключается в измерении концентрации углекислого газа (СО2) в выдыхаемой пациентом газовой смеси. Для этой цели могут быть использованы газоанализаторы, масс-спектрометры и инфракрасные абсорбционные фотометры. В клинической практике предпочтение отдается последним из-за относительно невысокой стоимости, простоты измерения, удобства эксплуатации и возможности создания портативных мониторов.
В фотометрических капнометрах используется тот факт, что в спектре поглощения СО2 в инфракрасном диапазоне имеется два максимума: при длине волны 2,7…2,8 и 4,3 мкм. Из них первый максимум выражен слабее и частично перекрывается спектром поглощения воды, которая в достаточно большом количестве содержится в выдыхаемом газе. Поэтому на практике используется рабочая длина волны 4,3 мкм.
Первый аппарат для капнографии, работающий по принципу современных капнографов, был изобретен в Германии во время Второй мировой войны, однако он не имел никакого отношения к медицине [11]. Используя данный прибор, немецкие военные по выбросу углекислого газа контролировали полеты реактивных снарядов ФАУ-2, направляемых на Лондон. После окончания войны патент на изобретение в числе прочих попал в США, где в начале 1950-х гг. анестезиолог Джеймс О. Элам и исследователь Макс Листон на его основе создали первый медицинский быстродействующий инфракрасный капнограф, с которым можно было работать в операционных отделениях. Однако аппарат был довольно большим и неудобным. В связи с этим клиническое применение инфракрасной капнографии отложили до лучших времен.
Только в 70-х гг. ХХ в. промышленность освоила производство малогабаритных, простых и в то же время надежных мониторов пациента с функцией капнометрии или капнографии. С этого момента капнографы быстро получили широчайшее распространение в анестезиологии и интенсивной терапии.
29
В1992 г. Всемирная федерация анестезиологических обществ включила
вСтандарты безопасности рекомендацию об использовании капнографии при каждой общей анестезии с интубацией, хотя еще ранее, в 1989 г., в Стандарте безопасности анестезии, принятом в штате Нью-Йорк, капнография уже рассматривалась как обязательный метод мониторинга у всех интубированных больных.
Датчики капнометров выполняются или по однолучевой схеме, с использование двух и более длин волн светового излучения, или по двухлучевой схеме. При однолучевой схеме измерение абсорбции ИК-излучения производится попеременно для различных длин волн (чаще всего для двух). Первая длина волны является рабочей с максимумом поглощения СО2. Вто-
рая выбирается в области малого поглощения СО2 и используется для получения сигнала компенсации, уменьшающего погрешность дрейфа датчика, а также погрешность, вызываемую присутствием в выдыхаемой газовой смеси веществ, поглощающих ИК-излучение, в частности N2O3, имеющего максимум спектра, близкий к максимуму СО2.
При двухлучевой схеме световой поток делится на две части. Одна проходит через измерительную ячейку с газом, состав которого определяется, другая пропускается через эталонную ячейку, заполненную СО2 известной концентрации. Оба сигнала подаются на один и тот же фотоприемник с временным разделением. Таким образом, измеряемый и образцовый сигналы получают от одного источника, поступают на один фотоприемник и проходят один и тот же измерительный тракт, что позволяет на аппаратном уровне существенно снизить влияние помех на искомый результат. Для уменьшения влияния на точность измерений других примесей в газе можно использовать несколько длин волн, как в случае
применения однолучевой схемы датчика. Измерение светопоглощения произво-
дится в измерительных камерах капнометров, куда поступает выдыхаемая газовая смесь. В медицинской практике используют два подхода к заполнению измерительной ячейки выдыхаемым воздухом.
30