1、脈搏血氧飽和度監測技術廣州市婦女兒童醫療中心新生兒科廣州市婦女兒童醫療中心新生兒科周曉光周曉光脈搏血氧飽和度監測的歷史19351935：matthes研制了第一個雙波長的耳部血氧測定探頭，可以實現脈搏血氧飽和度的測定，不過種設備測定緩慢，需要頻繁校準而且不能區分動脈和靜脈血流。脈搏血氧飽和度監測的歷史19491949：woodwood設計的脈搏血氧飽和度測定儀將設計的脈搏血氧飽和度測定儀將耳部的血液擠走以獲得絕對零點來改耳部的血液擠走以獲得絕對零點來改進測定精度，這種設備光源穩定性要進測定精度，這種設備光源穩定性要求高，每次測量需要繁瑣調整，因而求高，每次測量需要繁瑣調整，因而沒有得到廣泛應用

2、。沒有得到廣泛應用。脈搏血氧飽和度監測的歷史該設備第一次實現了連續非侵襲性地監測動脈血氧飽和度。19641964：shawshaw設計了一種八波長（從設計了一種八波長（從650nm650nm到到1050nm1050nm的八個光波）的八個光波）的自身調整的耳部血氧計，的自身調整的耳部血氧計，優點是避免了繁瑣的調整，優點是避免了繁瑣的調整，但該設備體積較大，結構復但該設備體積較大，結構復雜，容易損壞而且價格昂貴。雜，容易損壞而且價格昂貴。脈搏血氧飽和度監測的歷史l19721972年日本人年日本人aoyagiaoyagi用紅光和紅外線穿過測用紅光和紅外線穿過測量部位動脈血管，可以直接計算出脈搏血氧量

3、部位動脈血管，可以直接計算出脈搏血氧飽和度。該方法采用發光二極管減少了血氧飽和度。該方法采用發光二極管減少了血氧探頭的體積。探頭的體積。19811981年年, biox/ohmeda, biox/ohmeda將其投入將其投入到了商業應用中到了商業應用中。脈搏血氧飽和度監測的歷史n19831983年年nellcornellcor研制出一種性能更好的脈搏血研制出一種性能更好的脈搏血氧計氧計n-100n-100，并形成了一種標準模式，系利用，并形成了一種標準模式，系利用發光二極管做為光源，硅管作為光傳感器，發光二極管做為光源，硅管作為光傳感器，微型計算機進行信息處理，從而使脈搏血氧微型計算機進行信息

4、處理，從而使脈搏血氧飽和度測量儀進入了新時代。飽和度測量儀進入了新時代。從此脈搏血樣飽和度監測技術在醫學臨床領從此脈搏血樣飽和度監測技術在醫學臨床領域得到了廣泛的應用。域得到了廣泛的應用。脈搏血氧飽和度監測的歷史19981998年：年：diab & kianidiab & kiani采用信號萃取技術發明了新的信采用信號萃取技術發明了新的信號提取脈搏血氧技術號提取脈搏血氧技術(masimo set),(masimo set),通過使用通過使用帶有選通轉換技術帶有選通轉換技術(dst)(dst)和并行機制的自適應和并行機制的自適應濾波器將動脈信號和噪間隔離開來濾波器將動脈信號和噪間

5、隔離開來, ,從而可以從而可以在運動和低灌注的情況下仍然可以準確的檢測在運動和低灌注的情況下仍然可以準確的檢測病人的脈搏血氧飽和度。病人的脈搏血氧飽和度。 脈搏血氧飽和度監測的歷史20052005年：年：masimomasimo公司應用彩虹技術平臺（公司應用彩虹技術平臺（rainbow platformrainbow platform）生產碳氧血氧儀）生產碳氧血氧儀。是第一臺能同時無創連續監測碳氧。是第一臺能同時無創連續監測碳氧血紅蛋白血紅蛋白(%spco(%spco) )、高鐵血紅蛋白、高鐵血紅蛋白(%spmet(%spmet) )、血氧飽和度、血氧飽和度(%spo2)(%spo2)、脈、脈

6、搏、灌注指數搏、灌注指數(pi)(pi)和灌注變化指數（和灌注變化指數（plethpleth variability index variability index）的全新）的全新技術平臺。技術平臺。 傳統脈搏氧飽和度監測原理hbhb和和hbohbo2 2對紅外對紅外光（光（940nm940nm）及紅）及紅光（光（660nm660nm）的吸）的吸收作用不同收作用不同hbohbo2 2吸收更多紅吸收更多紅外光，允許紅光外光，允許紅光通過通過；hbhb吸收更吸收更多紅光，允許紅多紅光，允許紅外光通過。外光通過。傳統脈搏氧飽和度監測原理探頭為已知波長的發探頭為已知波長的發光二級管，發出波長光二級管，

7、發出波長660nm660nm的紅光和的紅光和940nm940nm的紅外光，氧合的紅外光，氧合hbhb和和解氧解氧hbhb在這兩種特定在這兩種特定的光場下有不同吸收的光場下有不同吸收光譜，通過搏動血管光譜，通過搏動血管床的光吸收情況換算床的光吸收情況換算出氧合血紅蛋白的飽出氧合血紅蛋白的飽和度。和度。variable light absorption due pulsatile volume of arterial bloodconstant light absorption due to non-pulsatile arterial blood.constant light absorptio

8、n due to venous blood.dc constant light absorption due to tissue, bone, .氧飽和度測定部位（無運動）氧飽和度測定部位（無運動）光吸收類型光吸收類型absorption傳統脈搏氧飽和度監測原理emitter - shines red (r) & infrared (ir) light through patientphotodetectorsensormonitor - analyzes signal and reports spo2 and pulse ratemonitor ir rpatient cable -

9、 transmits signal to the monitorcablepost processor傳統脈搏氧飽和度監測原理digitized, filtered & normalizedr/irconfidence based arbitrator% saturation% saturationconventional pulse oximetry algorithm0 50% 66% 97% 100%spo2rd/ir2.50%1.7520%1.6030%1.5040%1.2560%1.0082%0.7591%0.6795%0.40100% 血流灌注對脈搏氧飽和度轉換準血流灌注對

10、脈搏氧飽和度轉換準確性的影響（運動狀態）確性的影響（運動狀態） good perfusion(conventional po)spao2=98spvo2=88spo2=93poor perfusion(conventional po)spo2=74spao2=98spvo2=50脈搏血氧儀示血氧飽和度偏差脈搏血氧儀示血氧飽和度偏差的可能原因的可能原因 干擾因素干擾因素 病理因素病理因素靜脈注射染料 低氧血癥電刀干擾 低溫指甲油指甲油 血紅蛋白異常血紅蛋白異常室內強光干擾室內強光干擾 碳氧血紅蛋白血癥碳氧血紅蛋白血癥檢測部位劇烈活動檢測部位劇烈活動 高鐵血紅蛋白血癥高鐵血紅蛋白血癥傳感器放置不到

11、位傳感器放置不到位 硫化血紅蛋白血癥硫化血紅蛋白血癥高壓氧、核磁共振狀態高壓氧、核磁共振狀態 顯著靜脈搏動顯著靜脈搏動 靜脈淤血靜脈淤血同側測量血壓同側測量血壓 低灌注低灌注膚色差異膚色差異 重度貧血重度貧血手術室電刀干擾對spo2的影響低灌注狀態對spo2的影響masimo set (signal extraction technology 信號提取技術)noiselnop sensors - improved design shields noise from light and electrical interference,and absorbs noise from motion m

12、onitor technology - uses adaptive filters to distinguish between noise signals and arterial signals; shields against light and electrical interference, and reads 10x smaller pulse amplitudes.motionelectrical interferencelightpatient cable - transmits signal to the monitormasimo set 如何改進脈搏血氧飽和度監測氧合血紅

13、蛋白脫氧血紅蛋白異類血紅蛋白碳氧血紅蛋白高鐵血紅蛋白硫化血紅蛋白鐮狀細胞血紅蛋白遺傳獲得性血紅蛋白異常血紅蛋白的種類血紅蛋白的種類一個新的技術平臺，其中包括一個新的技術平臺，其中包括:適應濾過、信號并聯引擎適應濾過、信號并聯引擎, 8波長探頭波長探頭非侵襲性地連續監測非侵襲性地連續監測一氧化碳一氧化碳 (spco ) fda cleared高鐵血紅蛋白高鐵血紅蛋白(spmet ) fda clearedfractional arterial oxygen saturation (spao2 ) fda clearedrainbow set 技術脈搏血氧飽和度的臨床應用脈搏血氧飽和度的臨床應用連

14、續spo2監測可明顯提高臨床監測低氧血癥的能力，從而防止由于缺氧引起的意外事件，提高病人的安全性動態監測動態監測spo2可反映肺氧合狀態，指導呼吸，指導呼吸機治療機治療1 chow l, wright k, sola a. can changes in clinical practice decrease the incidence of severe retinopathy of prematurity in very low birth weight infants? pediatrics 2003; 111(2):339-345 出生體重嚴重rop (masimo使用前)嚴重rop (m

15、asimo使用后)500 to 749g38%12%750 to 999g12%0%1,000 to 1,249g10%0%全球嚴重rop發病率為10-12%嚴格的吸氧治療和脈搏血氧監測，減少高氧血癥和低氧血癥的反復發作，可降低嚴重rop發病率極大減少早產兒視網膜病極大減少早產兒視網膜病先天性心臟病的篩查先天性心臟病的發病率為0.5%-1%早期診斷和治療可明顯改善預后結果先心病診斷標準：手與足部的spo2同時3%確診嬰兒先天性心臟病確診嬰兒先天性心臟病 (chd)spo2 技術陽性檢出率 (ppv)陰性檢出率 (npv)ppv for critical chd89%95.5%95%datex-

16、ohmeda由于假陽性率過高，無適當數據由于假陽性率過高，無適當數據gianelli a.d., mellander m, sunnegardh j, sandberg k, ostman-smith i. screening for duct-dependent congenital heart disease with pulse oximetry: a critical evaluation of strategies to maximize sensitivity, acta paediatrica, 2005; 94: 1590-1596masimo set 用于篩查先天性心臟病的敏

17、感性非常高spo2的應用病人的轉運包括院內和院外的轉運 救護車/ 直升飛機提高轉運過程中病人的安全valko, campbell jp, mccarty dl, martin d, turnbull j. prehospital use of pulse oximetry in rotary-wing aircraft. prehospital disaster med 1991 oct-dec;6(4):421-428 talke po. measurement of systolic blood pressure using pulse oximetry during helicopter

18、 flight. crit care med 1991;19:934 特殊傳感器 lnop 藍色傳感器第一個而且唯一的 fda 批準 為 發紺 新生兒,先心病兒童設計的傳感器紫紺患者飽和度低于60時，能夠正確反映患者的血氧飽和度 臨床上精確和可信的spo2 ，有利于指導先心病的治療和用藥為紫紺型先天性心臟病患者設計的傳感器為紫紺型先天性心臟病患者設計的傳感器末梢灌注指數（pi）是搏動信號與非搏動信號的比值，以百分數表示101名新生兒按照新生兒急性生理指數（snap）進行劃分，通過監測pi,脈搏血氧飽和度，脈搏率預測疾病嚴重程度的準確性pi能夠提供簡便，無創和自動的新生兒疾病嚴重程度的預測de fel