Tlen będąc niezbędnym do funkcjonowania wszystkich aktywnych metabolicznie komórek organizmu musi być niezawodnie do nich dostarczany. W przypadku, gdy jego poziom we krwi jest niski, może szybko dojść do nieodwracalnego uszkodzenia tkanek. Niedotlenienie może wynikać między innymi z chorób układu oddechowego jak np. zapalenia płuc, czy z niewydolności serca. Nasycona tlenem krew po przejściu przez płuca wraca do serca i jest rozprowadzana po całym organizmie poprzez układ krążenia. Ze względu na ważną rolę jaką odgrywają te procesy w organizmie człowieka zaczęto monitorować poziom utlenowania krwi. W terminologii medycznej możemy spotkać ten proces pod nazwą pulsoksymetrii. Czym jest urządzenie zwane pulsoksymetrem?
Do czego służy pulsoksymetr?
Pulsoksymetria ma szczególne znaczenie na oddziałach intensywnej terapii (OIT) i oddziałach ratunkowych, a także jest podstawą okołooperacyjnej kontroli parametrów życiowych. W dzisiejszych czasach, kiedy świat ogarnęła pandemia koronawirusa SARS-CoV-2 pulsoksymetria stała się wysoce istotna. Badacze z całego świata publikują coraz nowsze artykuły między innymi na temat leczenia, czy przebiegu choroby COVID 19, którą wywołuje ten wirus, dzieląc się wiedzą, aby lekarze jak najlepiej mogli zadbać o swoich pacjentów. Ostatnie doniesienia wykazały, że pulsoksymetria może wykryć niedotlenienie odpowiednio wcześnie i dzięki temu zmniejsza ona ryzyko rozwoju powikłań wynikających z niedotlenienia u pacjentów.
Pulsoksymetr jest prostym sprzętem medycznym, wykorzystywanym do nieinwazyjnego pomiaru poziomu utlenowania krwi (inaczej saturacji – SpO2) oraz tętna. Urządzenie to może ostrzegać przed hipoksemią, czyli niedoborem tlenu w tkankach. Niedotlenienie narządów prowadzi do ich niewydolności, co może doprowadzić do rozwinięcia się groźnych dla życia powikłań. Występują określone wskazania, kiedy zastosowanie pulsoksymetru jest niezbędne. Należą do nich np.:
- opieka okołooperacyjna, zarówno w trakcie podawania znieczulenia jak i w trakcie i po operacji;
- leczenie na oddziale intensywnej terapii;
- zaawansowany stopień chorób płuc takich jak astma, czy przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP);
- ciężkie zapalenie płuc;
- ostra niewydolność oddechowa;
- niektóre wady wrodzone serca powodujące m.in. mieszanie się krwi utlenowanej z odtlenowaną i wywołujące objawy;
- bezdech senny;
- monitorowanie noworodków urodzonych przedwcześnie.
Za pomocą pulsoksymetru możemy również zmierzyć tętno, czyli ilość uderzeń serca na minutę. Prawidłowa wartość tego parametru wynosi u ludzi zdrowych od 60 do 100 uderzeń/minutę.
Innym parametrem, który możemy ocenić dzięki temu urządzeniu jest indeks perfuzji. Jest on wskaźnikiem siły tętna w miejscu założonego czujnika. Jego zakres zawiera się w przedziale od 0,2%, przy bardzo słabym tętnie, do 20%, przy dobrze wyczuwalnym. Im wyższa wartość indeksu perfuzji, tym większy przepływ krwi. Zatem może on pełnić funkcję oceny, w jakim miejscu najlepiej wykonywać pomiary pulsoksymetrem, aby były najbardziej wiarygodne. Norma indeksu perfuzji jest ustalana indywidualnie, ze względu na to, że jest on zależny między innymi od fizjologii człowieka oraz od miejsca wykonywania pomiaru. Co ciekawe na wynik, może mieć również wpływ pozycja pacjenta, w której mierzony jest PI. Wykazano, że największe wartości ma on w pozycji, gdzie głowa jest umieszczona niżej niż kończyny dolne, a najniższe w pozycji siedzącej. Należy zaznaczyć, że sam wynik tego wskaźnika nie pozwala na ocenę stanu pacjenta. Jest to raczej parametr dodatkowy, który powinien być wzięty pod uwagę, kiedy znane są wartości innych np. ciśnienia krwi. Indeks perfuzji ma szczególne znaczenie dla anestezjologów, którzy opiekują się pacjentem w trakcie operacji. Służy on wtedy do wykrywania hipoperfuzji, czyli zmniejszonego przepływu krwi przez narządy spowodowanej krwawieniem lub utratą płynów, co pomaga w podjęciu korzystniejszych dla pacjenta decyzji terapeutycznych.
| Parametr mierzony za pomocą pulsoksymetru | Norma |
|---|---|
| Saturacja SpO2 | 95-98%, po 70 roku życia - 94-98% |
| Tętno | 60-100 uderzeń/ minutę |
| Indeks perfuzji (przepływu) PI | Od 0,2% przy słabym tętnie, do 20%, przy dobrze wyczuwalnym tętnie |
Jak już wspomniałam w związku z coraz większą liczbą zachorowań na COVID- 19 pojawiło się nowe zastosowanie pulsoksymetrii. Zostało ono potwierdzone badaniami przeprowadzonymi na wielu uniwersytetach, w tym między innymi w Waszyngtonie. Artykuł ukazał się na łamach czasopisma Amerykańskiego Towarzystwa Klatki Piersiowej we wrześniu 2020 roku [1]. Wykazano, że u niektórych chorych występuje ciężka hipoksemia, a mimo to nie czują oni duszności. Określane jest to jako tzw. „cicha hipoksemia”, podczas której pacjenci wyglądają i czują się dobrze, ale ich saturacja jest niebezpiecznie niska. W celu zmniejszenia ryzyka powikłań u takich pacjentów, zaproponowano aby osoby, u których zdiagnozowano COVID-19, ale nie mają wskazań do hospitalizacji monitorowały natlenienie krwi za pomocą pulsoksymetrów w domu i zgłaszały się do placówki medycznej, gdy wykażą one obniżoną saturację. Warto zaznaczyć, że u zdrowych osób, u których nie stwierdzono zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2 nie zaleca się sprawdzania nasycenia krwi tlenem. Za pomocą pulsoksymetru nie jest możliwe wykrycie nosicielstwa tego wirusa. Dlatego w przypadku kontaktu z osobą zarażoną lub zauważenia u siebie niepokojących objawów np. kaszlu czy gorączki należy wykonać test na obecność koronawirusa.
Czym jest saturacja, czyli wysycenie krwi tlenem?
Saturacja to inaczej procent hemoglobiny (substancji wiążącej tlen w czerwonych krwinkach) zajętej przez tlen. Prawidłowa wartość SpO2 u zdrowych osób wynosi 95-98%. Ta granica może się zmieniać wraz z wiekiem i po 70. roku życia jest nieco mniejsza – 94-98%. Z kolei skuteczne prowadzenie leczenia i tlenoterapii powoduje jej wzrost do 99-100%.
Do obniżonej saturacji dochodzi przede wszystkim w chorobach płuc, a zwłaszcza w tych, które upośledzają przepuszczalność błony pęcherzyków płucnych dla tlenu. Za zaburzenia saturacji odpowiadają ponadto wszelkie nieprawidłowości anatomiczne powodujące mieszanie się krwi utlenowanej z nieutlenowaną, czyli tzw. wady serca z „przeciekiem”. Ponadto niektóre z wad genetycznych powodujących zmiany w budowie hemoglobiny mogą prowadzić do jej zmniejszonej zdolności do przenoszenia tlenu jak również do nadmiernego niszczenia krwinek czerwonych powodując ich niedobór, a w konsekwencji zmniejszając poziom utlenowania krwi. Dodatkowo obniżona saturacja pojawia się u osób, które przez długi czas przebywają na obszarach położonych na większych wysokościach (>2500 m.n.p.m.), gdzie występuje obniżonym ciśnienie atmosferyczne.
Pulsoksymetr to narzędzie służące do dokładnej oceny saturacji. Z tego powodu jest szczególnie przydatny zarówno w sytuacjach awaryjnych jak i w sytuacjach kiedy oznaki i objawy hipoksemii nie są widoczne. Jednym z nich jest sinica – charakterystyczne niebieskie zabarwienie pojawiające się często w okolicach ust i palców. Może się ona rozwinąć się, gdy nasycenie krwi tlenem spadnie do około 67%. Jest to stan, w którym niektóre narządy szczególnie wrażliwe na brak tlenu mogą ulegać uszkodzeniu. W związku z tym pulsoksymetria jest niezwykle przydatna, ponieważ dzięki niej można wcześniej zauważyć o wiele wcześniej zmniejszony poziom saturacji i wdrożyć odpowiednie leczenie zanim dojdzie do takich skrajnych sytuacji. Mówiąc o saturacji warto zwrócić uwagę na dwa rodzaje jej zapisu z jakim możemy się spotkać, czyli SpO2 i SaO2. Przedstawiają one to samo, czyli pomiar nasycenia krwi tlenem, jednak różnica polega na tym w jaki sposób wykonywany był pomiar. Litera “p” w skrócie SpO2 odnosi się do pomiaru pulsoksymetrycznego, natomiast litera “a” ze skrótu SaO2 oznacza, że pomiar saturacji został wykonany bezpośrednio z krwi tętniczej za pomocą badania gazometrycznego. W przeciwieństwie do pulsoksymetrii gazometria jest badaniem inwazyjnym polegającym na pobraniu próbki krwi bezpośrednio z tętnicy np. udowej.
Rodzaje pulsoksymetrów
Pod względem sposobu działania możemy wyróżnić dwa rodzaje tych urządzeń:
- Systemy opierające się na pomiarze przepuszczalności światła przez skórę, zwykle palca lub płatka ucha. Ta kategoria obejmuje tradycyjne pulsoksymetry, których rozmiary wahają się od dużych monitorów stacjonarnych używanych na oddziałach ratunkowych, oddziałach intensywnej opieki medycznej i salach operacyjnych do mniejszych, bardziej przenośnych jednostek, które mogą być używane w domu np. pulsoksymetry palcowe.
- Systemy opierające się na pomiarze odbicia światła od hemoglobiny. Są one stosowane np. w pulsoksymetrach, gdzie czujnik umieszcza się na czole. Ich stopień dokładności jest porównywalny do tradycyjnych urządzeń służących do monitorowania saturacji. Jednak mogą one wykryć hipoksemię wcześniej, ponieważ skóra na czole podczas narażenia na zimno nie wychładza się tak szybko jak palce u rąk, czy uszy i nie dochodzi do skurczu naczyń obniżającego przepływ krwi przez co odczyt poziomu utlenowania krwi może być zaburzony. Ze względu na miejsce zastosowania wyróżniamy pulsoksymetry przenośne, do użytku domowego jak i stacjonarne, które wykorzystywane są w szpitalach.
Pulsoksymetr na palec
Pulsoksymetry zakładane na palec są jednym z najczęściej stosowanych medycznych narzędzi monitorujących saturację. To urządzenie jest łatwo dostępne i można je kupić za niewielką cenę, dlatego może być używane zarówno przez pacjentów jak i lekarzy. Ponadto są one małe i przenośne co zwiększa komfort ich użytkowania.
Pulsoksymetr nadgarstkowy
Kolejnym urządzeniem, jaki można zastosować do pomiaru saturacji jest pulsoksymetr nadgarstkowy. Zakłada się go jak zegarek, a czujnik, który jest z nim połączony umieszcza się na palcu wskazującym. Od niedawna zaczęto wprowadzać również funkcję pulsoksymetru w zegarkach sportowych i smartwatchach. Należy jednak pamiętać, że nie są one wyrobami medycznymi i nie mogą być stosowane zamiast profesjonalnego sprzętu medycznego. Głównym tego powodem jest to, że ich dokładność jest mniejsza niż tradycyjnych pulsoksymetrów.
Pulsoksymetr dla noworodka (neonatologiczny)
U noworodków, których palec lub ucho mogą być zbyt małe aby umożliwić pomiar saturacji, stosowane są specjalne rodzaje pulsoksymetrów z czujnikami w formie opaski na rzep, którą można umieścić na nadgarstku lub na nóżce. Pulsoksymetr jest połączony z monitorem, gdzie wyświetlają się wszystkie parametry życiowe maluszka. Ponadto urządzenia te są wyposażone w system alarmów i gdy spada saturacja umożliwiają one szybkie jej rozpoznanie i wdrożenie odpowiedniego leczenia. W ten sposób pośrednio pomagają wykrywać bezdechy, które mogą wystąpić u wcześniaków.
Pulsoksymetr dla niemowląt
W przypadku niemowląt również stosuje się pulsoksymetry z czujnikami w formie opasek na nadgarstek lub nogę. Zapobiega to zsunięciu czujnika z palca, podczasu ruchu. Ze względu na dość duże wymiary i koszt, są stosowane głównie w szpitalu.
Pulsoksymetr dziecięcy
Pulsoksymetry dla dzieci tak jak i dla dorosłych mają czujnik przeznaczony na palec, jednak jest on dostosowany do wagi dziecka. Ponadto zwykle wykonany jest z silikonu aby zmniejszyć szansę na zsunięcie się i umożliwić dokonywanie ciągłych pomiarów. Często mają one nadruki ze zwierzątkami, aby dziecko chętniej z nich korzystało.
Czy wiesz że: pulsoksymetry nie są w stanie odróżnić karboksyhemoglobiny, czyli takiej, która występuje o osób zatrutych tlenkiem węgla od prawidłowo utlenionej hemoglobiny i w rezultacie dostarczają one w takich przypadkach mylących informacji na temat poziomu wysycenia tlenem? W takiej sytuacji urządzenie będzie wskazywać zawyżony poziom saturacji.
Pulsoksymetr zwykły a medyczny
Pulsoksymetry medyczne używane na oddziałach szpitalnych są połączone za pomocą kabla z urządzeniem stacjonarnym, które mając duży ekran może wyświetlać wiele innych pomiarów oprócz poziomu utlenowania krwi i wartości tętna. Oczywiście zależy to od podpiętych do urządzenia akcesoriów. Mankiet naramienny umożliwi pomiar ciśnienia, a elektrody umieszczone na klatce piersiowej zapis EKG. Pozwala to na całościowe monitorowanie pacjenta. Te wszystkie dane w czasie rzeczywistym wyświetlane są na monitorze przyłóżkowym i dzięki temu umożliwiają lekarzom szybką interwencję, minimalizując ryzyko pogorszenia się stanu zdrowia chorego. Ich obsługa wymaga jednak odpowiedniej wiedzy i są znacznie bardziej kosztowne niż urządzenia przenośne. Z kolei pulsoksymetry zwykłe przeznaczone są nie tylko dla placówek medycznych, ale również do użytku domowego ze względu na mały rozmiar, łatwość wykonania pomiarów i niski koszt zakupu urządzenia.
Jak prawidłowo używać pulsoksymetru?
W celu uzyskania wiarygodnego wyniku należy przestrzegać pewnych zasad, które zapobiegną powstaniu błędów pomiarowych. Podczas monitorowania saturacji w domu należy przed pomiarem kilka minut odpoczywać i spokojnie oddychać. Ponadto zaleca się także unikać rozmowy w tym czasie. Urządzenie powinno być umieszczone na palcu wskazującym, a nie na płatku ucha. Jeśli kobieta ma pomalowane paznokcie to należy zmyć lakier z palca, na którym będzie założony czujnik. Jego obecność może spowodować błędny odczyt, a wynik nie będzie zgodny z rzeczywistością. Przed pomiarem należy również ogrzać kończyny jeśli są zimne. W czasie monitorowania powinno się obserwować od 30 do 60 sekund pojawiające się na ekranie pulsoksymetru wyniki i wybrać najczęściej pojawiającą się wartość. Pomiary należy wykonywać kilka razy dziennie, dzięki czemu można dokładnie ocenić utlenowanie krwi i zauważyć nieprawidłowości. Jeśli pomiary będą niższe niż podany powyżej zakres normy to należy zgłosić się do lekarza.
Zapamiętaj: Pulsoksymetr to narzędzie służące do dokładnej oceny saturacji. Z tego powodu jest szczególnie przydatny w sytuacjach awaryjnych.
Ile kosztuje pulsoksymetr?
Na rynku istnieje wiele różnego rodzaju pulsoksymetrów. Urządzenia zakładane na palec można kupić już za 30 zł. Najdroższe kosztują nawet ponad 2 tys zł. Oczywiście różnią się one jakością wykonania, precyzją i powtarzalnością pomiarów. Niektóre z nich mają dodatkowe funkcje takie jak łączność bluetooth służąca do przesyłania wyników pomiarów na telefon, a także naukowo potwierdzoną dokładność m.in. u pacjentów ze słabym przepływem krwi w kończynie lub chorych o innym kolorze skóry. Dla tych osób, którzy potrzebują ciągłego monitorowania saturacji droższe modele posiadają możliwość ustawieniu alarmu, kiedy jej poziom spada poniżej normy ustawionej na urządzeniu. Jeśli chodzi o pulsoksymetry stacjonarne stosowane w szpitalach są one o wiele droższe niż te, które przeznaczone są do użytku domowego. Ich koszt przekracza często kilkanaście tysięcy złotych.
Pulsoksymetr stanowi bardzo ważne narzędzie do monitorowania czynności życiowych pacjentów we wszystkich grupach wiekowych, od noworodków po osoby starsze. W dobie pandemii koronawirusa, zwłaszcza w środowiskach o niskim poziomie zasobów, gdzie dostęp do szpitala jest ograniczony, dokonywanie domowych pomiarów saturacji przez pacjentów chorych na COVID-19 może okazać się niezbędne. Tego typu postępowanie może potencjalnie pomóc w kierowaniu do tych placówek pacjentów najbardziej potrzebujących i wymagających pilnej pomocy.