Датчики и устройства SpO2 — что это и как работает?
Благодаря смарт технологиям, люди могут позвонить или отклонить звонок, не доставая телефон из кармана. То же самое касается ситуаций, когда во время бега приходят уведомления из социальных сетей. В таком случае выручают фитнес трекеры, возможности которых не ограничены мониторингом состояния.
У электронных гаджетов множество полезных и дополнительных функций. Производители хотели бы облегчать повседневную жизнь пользователей и это не о роскоши, а о попытках соответствовать духу современности. Пришло то время, когда фитнес браслет с функцией измерения кислорода на равных занимает место часов в рейтинге наручных аксессуаров.
У большинства пользователей запросы еще те. Люди, которые физически активничают, хотят контролировать свой пульс, дыхание, планировать маршруты движения (благодаря GPS-навигации) и даже измерять кровяное давление. Для многих из них пульсоксиметр в категории must-have.
Итак, про насыщение. Показатель SpO2 — это показатель кислорода в крови. Низкая сатурация является признаком респираторных заболеваний или дефектов внутренних органов. К ним относятся:
- астма,
- вирусные и бактериальные респираторные инфекции,
- пороки сердца и легких.
Падение показателей считается признаком заболевания COVID-19. Поэтому, пульсоксиметр стал инновационным устройством, побившим в 2020-ом все рекорды популярности. Сами по себе системы, которые показывают уровень SpO2, незамысловаты.
Для измерения устройство излучает световые импульсы, поэтому аксессуар мигает, с помощью которых можно установить интенсивность поглощения оксигемоглобина. Это нестабильная комбинация кислорода и гемоглобина в крови. В зависимости от степени поглощения света оксигемоглобином, прибор считывает показатель.
Для полного комфорта: Как правильно пользоваться увлажнителем воздуха: 10 + советов по эксплуатации
Вопрос №2. Что такое радиофармпрепарат?
Радиофармпрепарат (РФП) – это соединение, состоящее из специального вещества и радионуклида (изотопа, радионуклидной метки). Специальное вещество отвечает за то, в каком органе накопится РФП, а радионуклидная метка позволяет врачу-диагносту увидеть это накопление на изображении.
В настоящее время для производства РФП используется очень широкий спектр как специальных веществ, так и радионуклидных меток. Во всем мире самым часто используемым у онкологических больных соединением специального вещества и радионуклидной метки является 18F-фтордезоксиглюкоза (18F-ФДГ). В данном соединении 18F выполняет функцию радионуклидной метки, ФДГ – специального вещества.
Кортизол – что это такое?
Кортизол – это органическое химическое соединение — природный глюкокортикостероидный гормон, вырабатываемый корой надпочечников под влиянием АКТГ (адренокортикотропина). За выработку кортизола отвечают гипоталамус и гипофиз. Когда уровень кортизола снижается, гипоталамус высвобождает кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH), стимулирующий гипофиз вырабатывать АКТГ, который, в свою очередь, регулирует выработку кортизола надпочечниками.
В крови кортизол встречается преимущественно в форме, связанной с белками плазмы (транскортин и альбумин), лишь небольшая его часть встречается в свободной, т.е. активной форме. Секреция кортизола пульсирует, а частота и размер импульсов зависит от действия АКТГ.
Основная роль этого гормона заключается в регулировании уровня глюкозы в крови, когда в частности потребность в ней возрастает, например, в ответ на физические нагрузки, голод и стресс, благодаря чему его в просторечии называют «гормоном с». Он также обладает сильным противовоспалительным действием. Гормон действует на кровеносную систему – он сужает сосуды, ускоряется сердцебиение и повышается артериальное давление.
Самый высокий уровень кортизола в крови наблюдается утром, а самый низкий около полуночи, поэтому делать анализ концентрации кортизола в крови следует утром после ночного сна, натощак.
Суть пульсоксиметрии
Кислород нужен нам для обмена веществ, без него организм не сможет синтезировать АТФ – главное энергетическое вещество. Когда мы делаем вдох, воздух попадает в лёгкие, отсюда через сеть капилляров он транспортируется по всему телу.
Как правило, окружающий воздух состоит на 78% из азота, на 21% из кислорода и 1% остальных смесей. Здоровый организм из такого воздуха может получать достаточное количество кислорода. Но при загрязнении окружающей среды, в промзонах и больших городах состав атмосферы меняется не в лучшую сторону, увеличивается доля углекислого газа и азота. Вследствие этого у людей развивается хроническое кислородное голодание, постоянная усталость, пороки сердечно-сосудистой системы, сонливость и заторможенность.
Также тело не получает нужное количество О2 при болезнях дыхательной системы, кровеносных сосудов и сердца. Причинами этих заболеваний могут быть неправильное питание, храп, малоподвижный образ жизни, вредные привычки. При отсутствии лечения хроническая нехватка кислорода приводит к более серьёзным нарушениям вплоть до смерти. Поэтому в медицине появился раздел пульсоксиметрии, которая посвящена мониторингу насыщения артериальной крови О2. Средний процент насыщения называют индексом сатурации, в норме она равняется 95-98%. При снижении до 94% пациенту назначают лечение, при показателе ниже 91% требуется неотложная медицинская помощь.
Пульсоксиметрия нужна:
- при кислородной терапии;
- после операций;
- во время наркоза;
- для мониторинга при хронических заболеваниях (для профилактики гипоксии);
- в неонатологии для присмотра за недоношенными новорождёнными;
- в акушерстве и педиатрии.
Благодаря техническому прогрессу сегодня пациенты могут измерять сатурацию самостоятельно. Для этого нужно купить портативный пульсоксиметр и научиться им пользоваться.
Где сделать пульсоксиметрию?
как частном, так и государственном
Записаться на пульсоксиметрию
Чтобы записаться на прием к врачу или диагностику, Вам достаточно позвонить по единому номеру телефона
Оператор Вас выслушает и перенаправит звонок в нужную клинику, либо примет заказ на запись к необходимому Вам специалисту.
Аппараты для проведения пульсоксиметрии всегда имеются в следующих отделениях:
- реанимация любого профиля;
- пульмонология;
- хирургия;
- кардиология;
- неонатология;
- акушерство и гинекология.
Кроме того, каждый человек может при необходимости приобрести портативный аппарат для проведения пульсоксиметрии в домашних условиях.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Самоконтроль гликемии пациентом
В связи с вышесказанным, в последней редакции «Алгоритмов специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом» (2015 г.) уделено особое внимание мониторингу больных СД. Так, самоконтроль гликемии должен проводиться несколько раз в день в дебюте
заболевания или при декомпенсации, а на терапии сахароснижающими препаратами — ежедневно не менее 2-х исследований в разное время суток и 1 раз в неделю — не менее 4-х раз в день
На инсулинотерапии контроль гликемии должен проводиться еще чаще, не
менее 4-х раз ежедневно. Чтобы адекватно оценить состояние углеводного обмена, определить риски развития осложнений, используется такой показатель, как гликированный гемоглобин (HbA1C). Однако, этот показатель дает нам информацию о том, какой средний
сахар был у пациента в течение последних 3-х месяцев, но никак не характеризует ситуацию более короткого промежутка времени. Вот и получается, что вся ответственность за контролем сахара, а значит и поддержание компенсации, лежит полностью на пациенте.
Тем не менее, даже при выполнении всех рекомендаций и тщательном самоконтроле за рамками остается информация о динамике сахара в остальное время суток, и мы не можем дать гарантии об отсутствии гипер- или гипогликемии.
Можно ли самостоятельно быстро поднять сатурацию?
До приезда скорой помощи и оксигенотерапии больной может принять следующие меры:
1. Сделайте дыхательные упражнения
Сядьте прямо, опустите плечи, выпрямитесь и постарайтесь расслабиться.
Упражнение 1
- Поднимите одну руку вверх и возьмитесь за торшер / перекладину / ручку двери, чтобы зафиксировать положение руки.
- Другую руку положите на диафрагму. Глубоко дышите, приподнимая диафрагму на вдохе.
Упражнение 2
- Продолжайте держать одну руку вверх, другую держите вытянутой вперед.
- На вдохе поворачивайте корпус в сторону вытянутой прямо руки (если поднята левая рука — поворачивайте корпус влево и наоборот).
Упражнение 3
Глубоко дышите с одной поднятой вверх рукой. Рука зафиксирована на любом предмете (торшер) или стене.
Откройте окна и проветрите помещение.
Лежите до 30 минут на животе.
Важно! Пожилым пациентам ввиду индивидуальных анатомических особенностей лежать на животе нельзя — возможно сдавливание дыхательного органа. Нет данных, что какие-либо медикаменты способны эффективно повысить у больного коронавирусом сатурацию
Однако при отсутствии индивидуальной непереносимости и наличии в домашней аптечке аспирина, допустимо использование этого препарата
Нет данных, что какие-либо медикаменты способны эффективно повысить у больного коронавирусом сатурацию. Однако при отсутствии индивидуальной непереносимости и наличии в домашней аптечке аспирина, допустимо использование этого препарата.
Прием антикоагулянта аспирина ассоциируется со снижением потребности в механической вентиляции легких и в переводе в отделение интенсивной терапии, а также со снижением смертности пациентов, госпитализированных с COVID-19.
В целом, врачи, работавшие с тяжелобольными пациентами, неоднократно отмечали, что оксигенотерапия, а точнее постоянное пребывание пациента «на кислороде» менее эффективно, чем дыхательные упражнения. Больной должен самостоятельно, под контролем медицинского персонала дышать, «разминая» и стимулируя легкие.
Важно!Выполнение популярного упражнения с «надуванием» воздушных шариков не допустимо при поражении легких КТ-2, КТ-3, КТ-4 и особенно у пожилых пациентов, поскольку поврежденный и перерастянутый легочный матрикс может просто не выдержать нагрузки
Непрерывный длительный мониторинг гликемии
Но медицина находится в постоянном развитии. В последние годы появился и активно используется метод суточного мониторирования гликемии. Суть метода — в постоянном автоматическом измерении уровня сахара крови во внутриклеточной (интерстициальной)
жидкости в течение нескольких суток. Для такого мониторирования используется специализированный программно-аппаратный комплекс CGMS (Continuous Glucose Monitoring System) – высокочувствительный метод контроля уровня глюкозы в крови.
В состав системы входят три модуля:
- высокочувствительный платиновый сенсор;
- трансмиттер и монитор;
- устройство для экспорта данных из трансмиттера в компьютер.
Сенсор (рис.1) — это индивидуальное одноразовое устройство, регистрирующее уровень сахара в интерстициальной жидкости, устанавливается подкожно с помощью специального устройства, практически без болевых ощущений
(рис.2).
После установки, к сенсору прикрепляется трансмиттер — маленькое устройство, используемое для передачи сигнала от сенсора на монитор с помощью технологии Bluetooth. Монитор подвешивается на пояс пациента
и находится там на протяжении всего периода исследования (рис.3). Удобство беспроводной передачи сигнала очевидно: нет риска, что проводок повредится во время движений тела и исследование прервется, и, следовательно, пациент чувствует себя более свободным.
Рис.1: Сенсор
Рис. 2: Устройство для установки сенсора
Рис.3: Трансмиттер iPro
Рис. 4: Система устройств для передачи данных на компьютер
Продолжительность исследования — 3-5 дней. Монитор автоматически измеряет сахар крови через каждые 10 секунд и один раз в 5 минут записывает среднее значение (от собранных показаний). На протяжении исследования необходимо несколько раз калибровать монитор
по сахару крови из пальца. Для этого требуется параллельное проведения самоконтроля сахара на глюкометре. Монитор позволяет вносить информацию о событиях в жизни пациента (прием пищи или лекарственных препаратов, физические нагрузки
и т.д.). Это помогает улучшить качество интерпретации собранных данных. После завершения исследования вся полученная цифровая информация импортируется в компьютер (рис.4) и анализируется лечащим врачом. Результаты мониторирования представляются в виде
графиков (рис.5) и сводных таблиц (рис.6) с вычисленными средними значениями показателей сахара, границами отклонений от них, соотношением гипергликемии и гипогликемии в процентах за различные периоды времени.
Автоматизированный мониторинг гликемии предоставляет лечащему врачу необходимый объем фактической информации о характере изменений уровня сахара в течении суток и позволяет выявить тенденции отклонений. На основании этих данных врач назначает правильную
тактику лечения или проводит своевременную корректировку терапии.
Рис.5: Пример графического изображения полученных за время исследования данных
Рис.6: Пример сводной таблицы данных непрерывного мониторирования гликемии
Текст подготовил
Котов Максим Анатольевич, главный врач центра КТ «Ами», кандидат медицинских наук, доцент. Стаж 20 лет
Список источников
- Котов М.А. Опыт применения компьютерной томографии в диагностике заболеваний органов дыхания у детей / Материалы X Невского радиологического Форума (НРФ-2018). – СПб., 2018, Лучевая диагностика и терапия. 2018. № 1 (9). — С. 149.
- Панов А.А. Пневмония: классификация, этиология, клиника, диагностика, лечение, 2020.
- Бова А.А. Пневмонии: этиология, патогенез, клиника, диагностика, 2016.
- Chl Hong, M.M Aung , K. Kanagasabai , C.A. Lim , S. Liang , K.S Tan. The association between oral health status and respiratory pathogen colonization with pneumonia risk in institutionalized adults, 2018.
- Yang-Pei Chang, Chih-Jen Yang, Kai-Fang Hu, A-Ching Chao, Yu-Han Chang, Kun-Pin Hsieh, Jui-Hsiu Tsai, Pei-Shan Ho, Shen-Yang Lim. Risk factors for pneumonia among patients with Parkinson’s disease: a Taiwan nationwide population-based study, 2016.
- Клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике тяжелой внебольничной пневмонии у взрослых. Министерство здравоохранения РФ, 2019.
Почему показатель SpO2 важен
Пульсоксиметрию с измерением SpO2 применяют для быстрой оценки раннего предупреждения и мониторинга гипоксии.
При интенсивной физической активности происходит сокращение количества кислорода в гемоглобине, и, следовательно, наступает упадок уровня кислорода в крови. В связи с этим, чтобы восполнить его объем в организме, учащается ритм дыхания и повышается частота сердцебиения. Этот процесс помогает получить мышцам необходимое количество О2, способствуя их нормальной работе.
Для кого важны показатели СПО2
Приведем в пример несколько категорий, кому пригодится данная технология в смарт-браслете:
- Пилоты
- Атлеты
- Велосипедисты
- Альпинисты
- Люди, занимающиеся трекингом на большую высоту
- Другие спортсмены
- Люди с астмой
- Пациенты с проблемами с дыханием и пневмонией
- Во время сна (для выявления признаков апноэ)
- Во время тренировок
- Во время операций при анестезии
Показатели во время физических упражнений
- Высокий процент указывает на то, что организм будет транспортировать кислород по всему телу с большей скоростью, что, в свою очередь, сделает тренировки эффективными и интенсивными
- Низкий уровень кислорода в крови означает, что организм транспортирует кислород к мышцам в более медленном темпе, что вызовет усталость и сделает тренировку менее эффективной
Таким образом, эти показатели определяют качество здоровья сердца и легких.
Хотя СПО2 дает представление об уровне кислорода в крови, он не является полным и всеобъемлющим измерением здоровья человека. Измерение SPO2 с помощью датчика или монитора просто указывают на необходимость диагностического тестирования или других методов лечения.
SpO2 при коронавирусе
Важен ли тест SpO2 при коронавирусе?
С приходом в наш мир пандемии COVID-19 увеличился спрос на пульсоксиметры, которые могут определить низкий уровень кислорода в крови, что указывает на то, что легкие больше не выталкивают достаточное количество кислорода в кровоток.
Подобный метод с профессиональным медоборудованием может использоваться для проверки того, нуждается ли кто-либо в поддержке дыхания с помощью вентилятора.
Фитнес-браслеты и смартфоны с функцией SpO2 могут измерять сатурацию кислорода в артериальной крови пользователя, однако этого может быть недостаточно для раннего предупреждения, которое может сделать только с помощью специального теста на наличие коронавируса в организме.
Также неточные результаты в любом направлении могут вызвать ненужный стресс и необязательное посещение больницы или создать ложное чувство безопасности.
Необходимо помнить, что гаджеты, предоставляемые информацию только для ознакомления, не заменят точные медицинские профессиональные приборы.
Как измерить сатурацию пульсоксиметром
Каждый человек сможет купить прибор для измерения сатурации на палец — пульсоксиметр, с целью контроля в бытовых условиях. Он визуально похож на прищепку.
Как уже сказали выше, её фиксируют на пальце. На протяжении 60 секунд датчик, встроенный в устройство, считывает и анализирует данные. Пульсоксиметр оборудован дисплеем, на который выводятся две цифры. Одна демонстрирует процент кислорода, вторая – пульс.
PRbpm (pulse rate beats per minute) на пульсиксометре показывает силу пульса, измеряется в количестве ударов в одну минуту.
В медицинских учреждениях применяют инвазивное оборудование, посредством которого получают газовый состав биологического материала.
Норма сатурации кислорода
Нормой для нормальной работы легких и других органов считается показатель сатурации 100%.
Однако этот параметр зависит от организма. Так, при анемии, хронических патологиях дыхательной и сердечно-сосудистой систем он может быть ниже. Также значение имеет возраст, наличие вредных привычек, например, курения.
В ночное время показатель понижается, и разница с нормой может быть внушительной. Так, у пациентов с хроническими заболеваниями легких организм успел адаптироваться к нехватке воздуха, а сатурация во время ночного отдыха может упасть на 10%.
Согласно статистике, составленной по наблюдению медицинских специалистов, которые работают с пациентами с коронавирусом, пик понижения приходится на период от трех ночи до семи утра. Это самое опасное время для заболевших – в этот период фиксируется наибольшее количество смертей.
Сатурация после пневмонии и коронавируса
Не редки случаи, когда коронавирус отступил, но сатурация удерживается на низком уровне. В рамках пневмонии это считается нормой, так как легкие нуждаются в восстановлении. Пациентам рекомендуется ежедневно неспешно прогуливаться на свежем воздухе, а также выполнять дыхательную гимнастику.
Чтобы предотвратить процесс образования спаек в легочной ткани, выздоровевшим пациентам, у которых КТ показывало серьёзные фиброзные изменения, назначается антиоксидантное лечение, предполагающее соблюдение диеты, употребление ацетилцистеина, витамина E. Также необходимо контроль посредством компьютерной томографии.
Виды и методы проведения пульсоксиметрии
Компьютерная пульсоксиметрия
Компьютерные пульсоксиметры по сравнению с более простыми моделями имеют следующие преимущества:
- Возможность сохранения данных. Компьютер в состоянии хранить в памяти информацию об измерениях за определенное время. Это необходимо, например, при суточной пульсоксиметрии. Кроме того, по сохраненным данным компьютер может строить графики.
- Устранение артефактов. Артефактами при пульсоксиметрии называются искажения, которые могут появляться при неправильном закреплении датчика и ряде других ошибок. Некоторые приборы могут отличать такие искажения и автоматически вносить корректировку в полученные данные.
- Функция «сигнал тревоги». В компьютере хранятся данные о норме сатурации и частоты сердечных сокращений. Если показатели пациента сильно снижаются, пульсоксиметр уведомит об этом специальным сигналом. Такие модели очень удобны для реанимации или операционных, где лежат пациенты в тяжелом состоянии.
- Совместимость с другими устройствами. Компьютер позволяет подключать пульсоксиметр к другим медицинским аппаратам, что бывает необходимо при более сложных диагностических тестах.
Отраженная пульсоксиметрия
Удобнее всего прибегать к отраженной пульсоксиметрии в следующих случаях:
- при длительном наблюдении пациента;
- в педиатрии и неонатологии (так как детям трудно объяснить, что нельзя резко двигаться);
- в диагностике болезней некоторых органов (датчик закрепляют в области органа и получают косвенные данные о кровообращении);
- в фитнес-центрах и при подготовке профессиональных спортсменов.
У отраженной пульсоксиметрии есть несколько минусов:
- возможность аллергии на клеящее вещество (иногда датчик приклеивают к коже на время процедуры);
- плохой контакт с кожей, если датчик был плохо закреплен;
- появление существенных искажений в случае сильного отека тканей;
- датчик невозможно закрепить на кожу при некоторых дерматологических заболеваниях.
например, на запястье, где обычно проверяют пульсацию лучевой артерии
Суточная пульсоксиметрия
иногда и болееСуточная пульсоксиметрия может выявить нарушения в работе следующих органов и систем:
- дыхательная система (легкие, трахея и др.);
- сердечно-сосудистая система (сердце, сосуды малого и большого круга кровообращения);
- система кроветворения (низкий уровень эритроцитов, их патологические изменения);
- некоторые заболевания обмена веществ.
аллергеном
Неинвазивная пульсоксиметрия
Неинвазивная пульсоксиметрия имеет следующие несомненные преимущества перед инвазивной:
- проведение процедуры не требует специальной подготовки и даже медицинского образования;
- быстро дает результат в режиме реального времени (происходит мониторинг);
- процедура является дешевой и доступной, так как не требует дорогостоящего оборудования;
- наблюдать пациента можно в домашних условиях или при транспортировке;
- процедура может непрерывно длиться несколько часов или даже дней;
- отсутствует риск осложнений или инфицирования пациента, так как нет прямого контакта с кровью;
- процедура не требует специальной подготовки пациента.
Инвазивная пульсоксиметрия
сосуднапример, в области, где по тем или иным причинам насыщение крови кислородом сниженоЧаще всего датчики для инвазивной пульсоксиметрии располагают в следующих сосудах:
- лучевая артерия;
- бедренная артерия;
- вены рук и ног достаточно большого диаметра.
глюкозыпо необходимости
Роль и эксклюзивность метода CGMS
Любая корректировка терапии может основываться только на достоверных данных, и метод CGMS становится неотъемлемой частью ведения пациентов с нарушенным углеводным обменом. Надо отметить, что возможности применения метода не ограничиваются только пациентами
с сахарным диабетом. С его помощью можно диагностировать гипогликемические состояния у людей, не страдающих СД, а также проанализировать изменения гликемии у пациентов с ожирением и обнаружить нарушения углеводного обмена на самых ранних стадиях.
У пациентов с сахарным диабетом методика используется для диагностики следующих состояний:
- постпрандиальная гипергликемия, позволяющая оценить эффективность сахароснижающей терапии и скорость всасывания различных углеводов;
- ночные гипогликемии;
- реакция сахара крови на физическую нагрузку;
- скрытые бессимптомные гипогликемии и т.д.
Собранная и проанализированная информация дает возможность индивидуально корректировать терапию, периодичность и время приема сахароснижающих средств, график и степень физической активности и, конечно же, питание, его качественные и количественные характеристики.
Повторное мониторирование гликемии после коррекции терапии позволяет объективно оценить эффективность изменений (рис.7).
Рис.7: Данные CGMS после коррекции терапии и режима: достигнуты целевые значения гликемии
Норма сатурации по пульсоксиметру для детей
Для детей норма сатурации по пульсоксиметру составляет 95% и выше. Если используются кислородные смеси и ребенок дышит глубоко во время сна может происходить 100% насыщение. Снижении результата может указывать как на пульмонологические заболевания, так и на низкий уровень гемоглобина в крови.
Абсолютное большинство современных пульсоксиметров оборудованы звуковыми индикаторами. Если пульсоксиметр зафиксировал неблагоприятные показатели, он подаст вам звуковой сигнал. К неблагоприятным показателям относят сатурацию менее 90%, замедление или полное исчезновение пульса, тахикардию.
Таблица норм сатурации по пульсоксиметру
Значения пульсоксиметра при которых развивается гипоксия — 90-94%. При значениях меньше 90% необходима медицинское вмешательство.
| У взрослых | У детей | |
| Норма | 95-98% | 95-100% |
| Развивается гипоксия | 90-94% | 90-94% |
| Необходима медицинская помощь | < 90% | < 90% |
Сводная таблица нормы сатурации по пульсоксиметру для взрослых и детей
