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『脈搏血氧儀』是一種用于評估『動脈血氧飽和度』(SpO2)的無創光學技術。這項技術可以說是近幾十年來在患者生命體征監測方面取得的最大進步之一。
它的優點在于簡單、成本低,并且能夠實時監測低氧血症,近年來甚至智能手表等穿戴設備也具備脈氧監測功能。脈搏血氧儀的準确性通常會受到一些因素的影響,我們能想到的比如:低灌注、環境光線、運動僞影、指甲油、探頭定位不準以及心律失常等。
還有一種情況可能被忽略了,那就是皮膚顔色,所以不同種族或者皮膚顔色深度不同會對脈氧飽和度測量有影響嗎?
01脈搏氧飽和度與皮膚顔色深度
某文獻分析了15項研究,以『動脈血氣分析』(SaO2)得出的動脈血氧飽和度做為參考标準,比較了不同種族以及不同膚色深度患者的脈搏血氧儀監測的準确性。
有大量證據表明,一些脈搏血氧儀在黑人患者以及膚色較深的患者中準确度較低,亞洲患者中的準确度也低于白人患者。此外,脈搏血氧儀信号質量在皮膚色素沉着較深的患者中較低。
當然造成這種結果的差異也可能是黑人患者不同臨床狀态和醫療保健條件的潛在差異。
據報道,脈搏血氧儀在識别黑人患者低氧血症的表現明顯比白人患者差,且黑人患者發生低氧血症的頻率是白人患者的三倍。現有證據表明,黑人患者的隐性低氧血症發生率更高,且與患者的不良預後也密切相關。
黑人患者的隐性低氧血症發生率更高,但這種情況常被錯誤的高SpO2測量值所掩蓋。在這種情況下,可能是脈搏血氧儀用于識别低氧血症的性能(即SaO2約為90%時的性能)較差。
還有證據表明,脈搏血氧儀的性能因品牌和探頭類型而異。不同脈搏血氧儀的準确度不盡相同且差異較大。
02目前證據的局限性
大多數研究使用『種族』對患者進行分層,而不是客觀測量皮膚色素沉着程度進行分層。
最近的大規模回顧性研究不能用來量化脈搏血氧飽和度的準确性,因為他們SpO2和SaO2測量間隔為5min或者10min。
研究主要為成人,但是SpO2測量對兒童和新生兒也同樣重要。
不清楚低質量SpO2測量是否被排除了,這可能是由于低灌注引起的,并且與皮膚色素沉着度有關。
尚不清楚較舊的研究與當前實踐的相關性,因為自這些研究出現以來,脈搏血氧儀已經在持續改進。
03臨床意義
脈搏血氧儀廣泛用于識别低氧血症(如麻醉、急診科、ICU及麻醉恢複室),在新冠肺炎大流行期間,也可在家中使用脈搏血氧儀來識别嚴重的、潛在的低氧血症。
短期内有三種潛在的方法來解決脈搏血氧飽和度測定在深膚色患者中不準确的問題。
01可以使用不容易因皮膚顔色變化而導緻測量不準确的脈搏血氧儀模型。然而,這需要進行前瞻性研究來評估真實環境中的不同種類脈搏血氧儀的效果。02根據患者皮膚色素沉着度,可以使用不同阈值SpO2水平來識别低氧血症。但這種阈值需要針對單個個體脈搏血氧儀模型。如果僅根據患者的種族選擇阈值可能會導緻皮膚色素沉着與種族群體的“平均膚色深度”不同患者的阈值不适當。03在新冠肺炎的背景下,有人提出,如果脈搏血氧儀在“皮膚顔色較深的患者”中不準确,則可以使用脈搏血氧儀監測血氧飽和度的變化,根據飽和度阈值自動給氧。然而,研究表明,脈搏血氧飽和度不一定能準确地追蹤真實氧飽和度的變化。
因此,短期内采取以上任何方法都不能真正完全解決這個問題。
脈搏血氧儀同時也可以用來識别疾病并輔助診斷。脈搏血氧飽和度是多導睡眠圖測試的基本組成部分,用于診斷睡眠呼吸暫停并評估其嚴重程度。因此,脈搏血氧飽和度的不準确可能會影響睡眠呼吸暫停診斷的準确性。
脈搏血氧飽和度也用于新生兒篩查,以确定與嚴重先天性心髒缺陷相關的低血氧飽和度。
如此看來,評估皮膚顔色程度對其效用的影響非常重要。
04最終結論
從所提到的15項研究中得出結論,脈搏血氧儀在皮膚較深的受試者中并不準确(高估了真實血氧飽和度)。脈搏血氧飽和度測量不準确也可能會影響到其他臨床情況,例如診斷睡眠呼吸暫停和篩查新生兒先天性心髒缺陷。
因此,解決這一問題至關重要。目前認為最好的解決方案是改進脈搏血氧儀的設計,以消除與皮膚顔色深度相關的偏差。
參考文獻
Kyriacou P A , Charlton P H , Al-Halawani R , et al. Inaccuracy of pulse oximetry with dark skin pigmentation: clinical implications and need for improvement[J]. British Journal of Anaesthesia, 2022.
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