Инвазивное исследование газов крови даёт точные данные о сатурации, но требует прокола и не может применяться в отношении людей со слабой свёртываемостью крови. Пульсоксиметры показывают насыщение гемоглобина кислородом, пульс и периферический кровоток и не требуют забора крови. Они безопасны, эффективны и предоставляют показания с погрешностью в 1% всего за несколько секунд.
В связи с эпидемией коронавирусной инфекции пульсоксиметры – удобные и компактные приборы для измерения сатурации (насыщения O₂) гемоглобина – стали популярны не только у медиков, которым позволяют сокращать время диагностики дыхательной недостаточности до секунд, но и у пациентов.
Они почти вытеснили газовый анализ, ведь, кроме сатурации, показывают частоту сердечных сокращений и периферический кровоток. Однако на самом ли деле пульсоксиметры лучше лабораторного анализа?
Рассмотрим, какие пульсоксиметры предлагают производители, и в чём их особенность с точки зрения главного показателя – SpO2.
Понятие сатурации крови
Сатурация (SpO2) – степень насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом. Она является важным жизненным показателем может определяться как инвазивными методами – газовый анализ, так и неинвазивно, при помощи пульсоксиметрии.
Сатурация – соотношение концентрации оксигемоглобина, насыщенного O₂, к концентрации функционального гемоглобина. Она показывает, сколько процентов гемоглобина крови участвует в газообмене. Уровень 100% невозможен, поскольку часть O₂, порядка 1-2%, растворена в плазме, поэтому нормой считается 95-99%.
Максимальный уровень обогащения крови кислородом достигается в лёгких, когда капилляры, окружающие альвеолы, забирают поступающий в них воздух. В процессе кровоснабжения гемоглобин отдаёт O₂ тканям и органам, а после венозная кровь, насыщенная углекислым газом, возвращается к лёгким.
Процесс выглядит простым. Однако различные заболевания способны стать причиной нарушения клеточного дыхания, что приводит к дефициту кислорода и может спровоцировать дыхательную недостаточность.
По сути, сатурация является показателем эффективности работы дыхательной, кроветворной и сердечно-сосудистой систем человека. Причиной её снижения становится либо нарушение деятельности дыхательной системы, либо нехватка гемоглобина – «транспорта» для O₂, либо заболевания сердца, из-за которых оно не может транспортировать достаточное количество крови для дыхания.
Причины снижения сатурации
Сатурация – показатель не постоянный и в разном возрасте её норма у людей разнится: у младенцев это 93%, у взрослых – 98-99%. В течение дня она может изменяться, это нормально. Например, во сне сатурация снижается. Но уровень насыщения ниже 95% должен вызвать серьёзное беспокойство.
Также на показатель влияют хронические, такие как гипертония, анемия, болезни сердечно-сосудистой системы, и вирусные заболевания. К последним относится коронавирусная инфекция, одним из осложнений которой является дефицит дыхания на фоне пневмонии.
Дефицит кислорода в крови может наступить после хирургических вмешательств. В группе риска – курильщики и люди с лишним весом, жители высокогорных районов, профессиональные спортсмены и беременные.
Результатом уменьшения процента содержания кислорода в артериальной крови становится дыхательная недостаточность, которая может привести к смерти, некроз тканей.
Основные симптомы снижения сатурации:
- Затруднённое дыхание
- Головокружение, головные боли
- Повышенная усталость и сонливость
- Учащение дыхания и сердечного ритма
- Бледность и синеватый оттенок кожи лица, пальцев
- Ослабление памяти и способности концентрироваться
- Признаки дыхательной недостаточности: одышка, боли в груди
Но окончательный вывод о наличии или отсутствии проблемы с насыщением O₂ можно сделать на основании лабораторного анализа или пульсоксиметрии – современного неинвазивного метода измерения сатурации.
Снижение сатурации при COVID-19
С началом пандемии COVID-19 врачам скорой помощи приходится чаще, чем раньше, использовать пульсоксиметры – компактные приборы, позволяющие быстро и точно определить пульс и сатурацию. Причиной этого является опасное осложнение коронавирусной болезни – вирусная пневмония, ведущая к дефициту дыхания и острой дыхательной недостаточности.
Пульсоксиметр позволяет за считанные секунды определить частоту пульса и уровень насыщения O₂. Современные приборы выдают точные показатели и могут быть использованы как альтернатива анализу газов, проведение которого требует, как минимум, дня.
В норме процент связанного с O₂ гемоглобина составляет не менее 95. Его снижение до 91% является показанием к немедленной госпитализации больного с подозрением на COVID. Но далеко не у всех больных с COVID присутствует этот симптом. Его причина – пневмония, ведущая к сокращению площади лёгочной ткани, участвующей в газообмене.
Применение пульсоксиметра позволяет выявить пациентов с так называемой «тихой гипоксемией» – критическим поражением лёгких при коронавирусной инфекции без явных признаков заболевания, таких как повышенная температура и кашель.
Способы определения сатурации: анализ крови или пульсоксиметр
Сатурация (SpO2) может определяться несколькими способами:
- Расчёт из pO2
- Химический анализ
- С помощью пульсоксиметра
Для пациентов с высоким риском тканевой гипоксии из-за дыхательной и/или сердечной недостаточности точность измерения обогащения крови кислородом особенно важна. Для них не рекомендовано использование рассчитанных показателей, способных привести к клинически значимым ошибкам*. Поэтому в основном уровень кислорода определяется с помощью химического газового анализа и пульсоксиметрии.
Химический анализ газов
Химический газовый анализ подразумевает забор артериальной крови для лабораторного исследования и даёт следующие показатели:
- Количество гемоглобина
- Объём O₂
На 1 грамм гемоглобина приходится 1,34 мл кислорода. Специалист сверяет полученные данные со стандартами сатурации с учётом разницы для беременных, новорождённых и младенцев. На основании этого делается вывод о наличии или отсутствии нарушения клеточного дыхания.
Инвазивный метод (газовый анализ)
Достоинство газового анализа содержания кислорода в крови – высокая точность. Но он имеет и несколько недостатков:
- Опасность для пациентов с гемофилией из-за вероятности того, что кровотечение трудно будет остановить
- Инвазивность (травматичность) метода и возможность инфицирования
- Длительность лабораторного анализа – от 1 дня
- Необходимость подготовки
Неинвазивный метод (пульсоксиметрия)
Безопаснее и эффективнее применение для получения показателей метода пульсоксиметрии – неинвазивного и быстрого способа определения содержания насыщенного кислородом гемоглобина.
- Безопасность для пациентов с нарушениями свёртываемости крови
- Отсутствие риска инфицирования
- Мгновенное получение результатов
- Простота использования
Пульсоксиметрия: основа метода и типы пульсоксиметров
Пульсоксиметрия основана на способности гемоглобина поглощать свет и позволяет получить результаты с отклонением в 1% неточности без травмирующих процедур, риска инфицирования и неприятных ощущений для пациента.
Пульсоксиметр предоставляет информацию о содержании насыщенного кислородом гемоглобина и пульсе в течение нескольких секунд, что является его главным преимуществом перед газовым анализом.
Производители предоставляют большой выбор пульсоксиметров, которые можно использовать в стационаре, скорой помощи и на дому.
Пульсоксиметр-прищепка
Прибор размером со спичечный коробок, надеваемый на палец подобно бельевой прищепке и подходящий для применения в больнице и на выезде. Его использование не требует подготовки и особых знаний: достаточно надеть устройство и принять ровное положение, и пульсоксиметр даст результаты в течение пары секунд.
Пульсоксиметры для круглосуточного мониторинга
Применяются в ЛПУ для контроля состояния пациентов, пребывающих в тяжёлом состоянии, обычно в реанимации и интенсивной терапии, но также и хронических больных, проходящих плановое лечение. Могут быть как в виде прищепок, так и браслетов. Также существуют пульсоксиметры для мониторинга сна.
Портативные пульсоксиметры
Устройства для использования на дому для самостоятельного определения показателей сатурации и пульса. Необходимы больным с хроническими заболеваниями (дыхательной или сердечной недостаточностью), болезнями лёгких (бронхиальная астма, саркоидоз и прочее). Наличие такого пульсоксиметра у пациента обеспечивает более точный и эффективный контроль состояния своего здоровья.
Принцип действия пульсоксиметра
Пульсоксиметрия – нетравматичный и оперативный метод получения точных данных о количестве связанного с кислородом гемоглобина в артериальной крови человека. В отличие от газового анализа, он не требует прокола и не несёт опасности заражения, а также может применяться при плохой свёртываемости крови.
Для получения данных о проценте сатурированного гемоглобина применяют компактные приборы – пульсоксиметры. Их размеры могут быть различны, в зависимости от формы устройства – на палец, на руку (браслет), на пояс и т. д., – но в любом случае невелики.
Принцип работы всех пульсоксиметров одинаков и основан на способности светопоглощения насыщенного и ненасыщенного гемоглобина.
Пульсоксиметр состоит из трёх основных элементов:
- Диод с инфракрасным излучением
- Светочувствительный датчик
- Монитор
Диод, находящийся с одной стороны «прищепки», насквозь просвечивает палец. Датчик, расположенный с другой стороны пальца, фиксирует остаточное количество света после поглощения его гемоглобином. На основании анализа этих данных пульсоксиметр показывает на экране процент насыщенного гемоглобина.
Обоснованность применения пульсоксиметров
Основные пользователи прибора – врачи: больниц, скорой помощи, частных клиник и т. д., – которым пульсоксиметр нужен для ежедневной работы. С его помощью можно быстро определить снижение сатурации как в условиях ЛПУ, так и дома у больного; проводить ночной или постоянный мониторинг пациентов.
Пульсоксиметры необходимы пациентам с хроническими заболеваниями, связанными с сердечной, дыхательной недостаточностью, кроветворением.
Наличие домашнего пульсоксиметра обосновано в случаях, когда:
- Пациент не может быть госпитализирован
- Пациент входит в группу риска
В случае с коронавирусной болезнью пульсоксиметр может быть лишь одним из инструментов врача для её первичной диагностики. Полученные с его помощью показатели не могут рассматриваться как единственное доказательство наличия у человека COVID-19. Необходимо комплексное обследование в условиях ЛПУ.
К тому же, по данным статистики, четверо из пяти заболевших переболевают COVID в лёгкой форме и не нуждаются в замерах SpO2. Пульсоксиметр нужен для предупреждения развития дыхательной недостаточности на фоне осложнения болезни – вирусной пневмонии и её последствий: фиброза лёгких, эмфиземы и пневмонита.
Пульсоксиметры используют для контроля состояния пациентов, проходящих лечение и реабилитацию после COVID-19. Они позволяют оценивать насыщение крови кислородом в состоянии покоя и после физической нагрузки, следить за динамикой показателей больного на разных этапах восстановления.
Также пульсоксиметры применяются профессиональными спортсменами и альпинистами, постоянно испытывающими большие физические нагрузки. Ещё одна группа «пользователей» – беременные женщины, для которых крайне важна высокая сатурация для здоровья и нормального развития плода.
Во всех перечисленных случаях применение пульсоксиметра информативнее, быстрее и безопаснее газового анализа. Поэтому эти приборы становятся всё более востребованными как среди врачей, так и среди пациентов.
* - Институт клинических и лабораторных стандартов (CLSI).
