

Слежение за изменением значения индекса перфузии позволяет:
–объективно оценить количественное изменение величины перфузии как степени периферической вазодилятации во время проведения общей, перидуральной и местной анестезии;
–определить участок с максимальной перфузией для расположения датчика, что необходимо для снижения погрешностей определения сатурации кислорода;
–оценить коллатеральный кровоток перед артериальной катетеризацией;
–объективно оценить уровень обезболивания.
Прибор может комплектоваться как просвечивающим (абсорбционным), так и отражающим (нефелометрическим) датчиками. При комплектации пульсоксиметра отражательным датчиком есть возможность измерения SpO2
ичастоты пульса плода для диагностики состояния внутриутробного плода во время родов. Также имеется встроенный аккумулятор на 12 часов работы
иинтерфейс USB.
Датчики пульсоксиметров «ЭЛОКС» (рис. 1.11) отличаются усиленной конструкцией, что обеспечивает высокую надежность и длительный срок эксплуатации.
а |
б |
Рис. 1.11. Датчики пульсоксиметра «ЭЛОКС-01М»: а – пальцевой; б – отражательный
Основные технические характеристики пульсоксиметра «ЭЛОКС-01М» представлены в табл. 1.2.
В качестве примера автономного пульсоксиметра рассмотрим прибор «ОКСИТЕСТ-1», представленный на рис. 1.12.
21

Таблица 1.2
Основные технические характеристики пульсоксиметра «ЭЛОКС-01М»
Характеристика |
Значение |
Диапазон измерения SpO2 |
0…99 % |
Погрешность измерения SpO2: |
|
– в диапазоне 80…99 %; |
Не более ±2 % |
– в диапазоне 50…79 %; |
Не более ±3 % |
– в диапазоне 0…49 % |
Не нормируется |
Диапазон измерения частоты пульса |
30…250 уд./мин |
Погрешность измерения частоты пульса: |
|
– в диапазоне 30…99 уд/мин; |
Не более ±2 уд./мин |
– в диапазоне 100…250 уд/мин |
Не более ±3 уд./мин |
Время установления показаний |
Не более 10 с |
Диапазон установки значений порога сигнализации |
50…98 % |
по SpO2 |
|
Диапазон установки значений порогов сигнализации |
30…250 уд./мин |
по частоте пульса |
|
Время непрерывной работы прибора |
24 час |
Потребляемая мощность прибора от сети переменного |
Не более 10 ВА |
тока 220 ± 22 В, 50 ± 0,5 Гц |
|
Габаритные размеры прибора |
205 × 155 × 80 мм |
Габаритные размеры датчика SpO2 |
205 × 155 × 80 мм |
Длина кабеля датчика SpO2 |
Не менее 2,5 м |
Масса прибора |
Не более 1,2 кг |
Индикатор степени
зарядки аккумулятора
Кабель пациента, длина 3 м
Индикатор
пульсовой волны Индикатор
сатурации (SpO2)
Индикатор частоты пульса (PR)
Датчик пульсоксиметрический пальцевой
Кнопки управления
Рис. 1.12. Пульсоксиметр «Окситест-1»
22
Данный прибор предназначен, прежде всего, для оснащения карет «скорой помощи». К его основным особенностям относятся:
–Высокое время автономной работы – не менее 60 ч.
–Возможность работы пульсоксиметра как от аккумуляторов, так и от батареек, а также от сети 220 В и бортсети в 12 В.
–Возможность записи данных на внутренний накопитель (до 4 ч 45 мин)
свозможностью последующей их передачи на ПК.
–Прибор оснащен крупными (21 мм) и яркими (21 mcd) индикаторами сатурации.
–Обеспечивает индикацию и визуализацию пульсовой волны.
–Разъем датчика располагается в крепком корпусе с несимметричной входной частью, исключающей поломку контактов при попытке неверного подключения.
–Имеется тревожная сигнализация не только по порогам, но и по качеству сигнала, отсутствию датчика, отсутствию пальца в датчике.
–Обеспечена устойчивая индикация сатурации при низком наполнении пульса и значительных двигательных помехах.
–Обеспечена раздельная регулировка громкости сигналов тревоги и пульса (уровни громкости сигналов пульса и тревоги устанавливаются независимо друг от друга).
–Обеспечена электронная защита от скачков напряжения, что очень важно при работе и/или зарядке от бортсети автомобиля.
–Обеспечена электронная защита аккумуляторной батареи как от полного ее разряда, так и от перезарядки.
–Прибор может нормально заряжаться при колебаниях входного напряжения от 8 до 18 В.
–Пульсоксиметр снабжен мощной стальной скобой («прищепкой»), позволяющей вешать прибор на консоли салона, фиксировать на носилках при транспортировке пострадавшего или на халате (поясе) врача.
–Кабели питания и пациента имеют длину по 3,2 м для гарантированного доступа к бортсети автомобиля и от консоли к пациенту соответственно.
Основные технические характеристики прибора представлены в табл. 1.3. Рассмотрим примеры компактных пульсоксиметров. Начнем с кон-
струкций, предназначенных для крепления на запястье. Характерными представителями данного класса приборов являются пульсоксиметры Nonin 3100 WristOx с датчиком вида «прищепка» и пульсоксиметр PulseOx 7500 SPO Medical с пальцевым датчиком.
23

|
Таблица 1.3 |
Основные технические характеристики пульсоксиметра «Окситест-1» |
|
|
|
Характеристика |
Значение |
Диапазон показаний SpO2 (%) |
От 0 до 99 |
Погрешность измерения SpO2 (%) |
От 85 до 100 (±2 %), от 60 до 84 (±3 %) |
Пределы измерения PR (1/мин) |
От 18 до 300 |
Погрешность измерения PR (1/мин) |
От 30 до 120 ± 1 (1/мин), от 121 до 250 ± 2 |
|
(1/мин) |
Граница тревожной сигнализации по SpO2 |
Нижняя граница в пределах от 50 до 99 % |
|
с дискретностью ±1 %, верхняя граница в |
|
пределах от 80 до 99 % с дискретностью |
|
±1 % |
Граница тревожной сигнализации: по PR |
Нижняя граница от 30 до 200 мин–1, верх- |
|
няя от 70 до 250 мин–1 с дискретностью |
|
5 мин–1 |
Время автономной работы от аккумулятора |
Не менее 60 ч |
Внешнее питание |
От 8 до 18 В |
|
|
Индикация показаний |
Семисегментные светодиодные индикато- |
|
ры (сатурации – 2 шт. размером 21 × 14 мм |
|
и пульса – 3 шт. размером 14 × 10 мм) |
Габариты |
136 × 64 × 27 мм |
Вес |
300 г |
Пульсоксиметр Nonin 3100 WristOx представлен на рис. 1.13. Прибор разработан для ношения на запястье пациента. Данная модель предназначена для мониторинга пульса как в течение дня, так и во время сна. Компактный дизайн пульсоксиметра предоставляет пациенту свободу передвижения, тем самым увеличивая степень его свободы в процессе исследования. Предусмотрена возможность взаимодействия прибора с компьютером врача. Для этого потребуется установка специального программного обеспечения nVISION 5.0, после чего активируются дополнительные возможности наручного пульсоксиметра.
Рис. 1.13. Пульсоксиметр Nonin 3100 WristOx 24
К характерным особенностям прибора можно отнести:
–миниатюрность – пульсоксиметр комфортно размещается на запястье;
–универсальность – Nonin 3100 предназначен для проведения как краткосрочных, так и продолжительных исследований;
–энергоемкость – 24 ч автономной работы и сохранение данных при отключении питания в течение 33 ч;
–простота в использовании – пульсоксиметр готов к использованию сразу после подключения к датчику;
–легко читаемый жидкокристаллический дисплей;
–расширение возможностей – дополнительные функции доступны при использовании nVISION 5.0;
–долговечность – гарантия на пульсоксиметр Nonin 3100 – 2 года;
–совместимость – использование со всем ассортиментом уникальных
датчиков.
Основные технические характеристики прибора представлены в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Основные технические характеристики пульсоксиметра Nonin 3100 WristOx
Характеристика |
Значение |
Индикатор пульса |
Индикатор ЖК цифровой |
Индикатор пульсовой волны |
Графический индикатор пульсовой волны |
Измеряемый диапазон насыщения крови |
От 0 до 100 % |
кислородом |
|
Диапазон частоты пульса |
От 18 до 300 уд./мин |
Точность измерения SpO2 |
70…100 % ±2 значащие цифры |
Точность измерения ЧСС |
±3 % |
Температура при эксплуатации |
От 0 до +50 °С |
пульсоксиметра |
|
Температура при хранении пульсоксиметра |
–10 до +50 °С |
Элементы питания |
2 алкалиновых батареи N типа (типичный |
|
срок работы 24 ч) |
Габариты |
44,5×50,8×19,1 мм |
Вес |
24,95 г |
Пульсоксиметр PulseOx 7500 SPO Medical представлен на рис. 1.14. Это портативный прибор, предназначенный для продолжительного мониторинга пульса и сатурации. Он способен производить измерения даже на пальцах с накрашенными ногтями. Прибор оборудован функциями автоматического включения/выключения и встроенной аккумуляторной батареей. Пульсоксиметр имеет внутреннюю память, которая позволяет отслеживать негативные и позитивные тенденции на протяжении 80 ч. Сохраненные данные можно перенести на компьютер при помощи USB-кабеля для дальнейшего анализа.
25

Рис. 1.14. Пульсоксиметр PulseOx 7500 SPO Medical
К характерным особенностям прибора можно отнести:
–Запястный форм-фактор прибора позволяет всегда носить его на руке, чтобы в любой момент проконтролировать сатурацию и ЧСС.
–Технология измерения в отражающем свете позволяет не смывать лак
сногтей, при этом получать точный результат. Иными словами, прибор реализует нефелометрический принцип, и источники излучения и фотоприемник размещаются под пальцем.
–Автоматическое включение/выключение при установке и снятии датчика с пальца.
–Большой LCD-дисплей с фоновой подсветкой, обеспечивающий удобное считывание результатов мониторинга.
–Питание от аккумулятора до 300 ч без подзарядки.
–Встроенная память от 8 до 80 ч (в зависимости от того, какая частота регистрации сигнала установлена) служит для хранения данных о здоровье пациента, а встроенный USB-порт – для передачи данных на ПК, чтобы можно было провести полноценный анализ при помощи специального программного обеспечения (в том числе имеется возможность установки русифицированного ПО).
–Фиксирующая муфта универсального размера подходит для любых пальцев (детских и взрослых).
–Показания не сбиваются, даже если сильно потрясти рукой, так как пульсоксиметр устойчив к различным видам двигательной активности.
26
Данный прибор имеет следующие области применения:
–Мониторинг пациентов во время сна для выявления приступов апноэ.
–Наблюдения за пациентами с заболеваниями, при которых вероятность болезней дыхательного характера составляет от 30 до 50 %.
–Контроль сатурации у пациентов в неотложном состоянии до госпитализации.
–Самоконтроль сатурации.
–Контроль допустимых физических нагрузок во время занятий спортом. Основные технические характеристики прибора представлены в табл. 1.5.
Таблица 1.5
Основные технические характеристики пульсоксиметра PulseOx 7500 SPO Medical
Характеристика |
Значение |
Диапазон измерения сатурации кислорода (SPО2) |
40...99 % |
Шаг измерения сатурации кислорода (SPО2) |
1 % |
Точность измерения сатурации кислорода |
±2 символа |
(SPО2) |
±2 % (в диапазоне 70...99 %) |
Диапазон измерения ЧСС |
40...250 уд./мин |
Шаг измерения ЧСС |
1 уд./мин |
Точность измерения ЧСС |
±3 уд./мин |
|
±3 % |
Тип регистрации сигнала |
Нефелометрический |
Дисплей |
LCD с фоновой подсветкой |
Индикация сигнала |
– Отключение датчика; |
|
– выскальзывание датчика; |
|
– мигающий «сердечный» значок |
Статус-бар памяти |
Столбиковый |
Емкость памяти |
От 8 до 80 ч |
Тип памяти |
Энергонезависимая |
Интервал частоты регистрации сигнала |
Регулируемый: каждые 1, 2, 5 или 10 с |
Автоматическое включение/выключение |
Есть |
USB-интерфейс |
Есть |
Питание |
От собственного литиевого аккуму- |
|
лятора 3,6 В (1/2 «AA») |
Зарядка аккумулятора |
От ПК через USB-кабель |
Время непрерывной работы на одном заряде |
До 300 ч |
аккумулятора |
|
Индикация заряда |
Есть (полный заряд, 1/3 заряда, пол- |
|
ная разрядка) |
Габаритные размеры |
58 × 42 × 21 мм |
Вес |
55 г (с батареей) |
Диапазон рабочих температур |
+4...+42 °C |
Температура хранения |
–20...+70 °C |
27

|
В качестве |
примера компактного |
|
пульсоксиметра, |
предназначенного для |
|
крепления на палец, рассмотрим |
|
|
CHOICEMMED MD300C5, созданный |
|
|
специально для детей в возрасте от 3 до |
|
|
10 лет и обладающий в связи с этим |
|
|
миниатюрной конструкцией (рис. 1.15). |
|
|
В данном приборе датчик встроен |
|
Рис. 1.15. Компактный пульсоксиметр |
непосредственно в корпус. На ярком |
|
|
|
|
CHOICEMMED MD300C5 |
дисплее отображаются текущие значе- |
ния сатурации, частоты сердечных сокращений, а также рисуется график частоты пульса. Показания на дисплее можно поворачивать на 90 градусов, что позволяет считывать данные при любом положении руки.
Основные технические характеристики прибора представлены в табл. 1.6.
Таблице 1.6
Основные технические характеристики пульсоксиметра CHOICEMMED MD300C5
Характеристика |
Значение |
Электропитание |
ААА × 2 шт. |
Габариты |
5 × 3 × 3 см |
Гарантийный срок |
1 год |
Температура эксплуатации |
+5…+40 |
Диапазон измерения пульса |
30…235 уд./мин |
Диапазон измерения сатурации |
70… 99 % |
Звуковое оповещение (сигнализация) |
Нет |
Вес |
0,025 кг |
Завершая рассказ о пульсоксиметрах необходимо отметить, что они являются приборами прямого измерения, поэтому их точность зависит от различных факторов: присутствия в крови аномальных форм гемоглобина (в особенности карбоксигемоглобина; в результате стандартный пульсоксиметр, работающий только на двух длинах волн при отравлении угарным газом всегда будет показывать завышенное значение сатурации), нанесения на кожу различных красителей, наличия маникюра, движения пальца в датчике, плохого переферического кровообращения, яркого окружающего света, неправильного положения датчика или загрязнения его поверхности и т. п.
Кроме того, необходимо учитывать фактическое отсутствие единого стандарта аппаратных и алгоритмических решений, применяемых в пульсоксиметрах. В результате из-за различных алгоритмов обработки полученных
28
сигналов, использования различных длин волн и типов излучателей, неодинаковой чувствительности фотоприемников показания, даваемые приборами разных фирм, могут значительно отличаться. Поэтому в случае необходимости выполнения калибровки пульсоксиметра она проводится путем сравнения показаний оксиметра со значениями, получаемыми при исследовании проб крови с помощью лабораторных фотометров.
1.3. Фотометрические приборы для проведения капнометрии
Методика капнометрии заключается в измерении концентрации углекислого газа (СО2) в выдыхаемой пациентом газовой смеси. Для этой цели могут быть использованы газоанализаторы, масс-спектрометры и инфракрасные абсорбционные фотометры. В клинической практике предпочтение отдается последним из-за относительно невысокой стоимости, простоты измерения, удобства эксплуатации и возможности создания портативных мониторов.
В фотометрических капнометрах используется тот факт, что в спектре поглощения СО2 в инфракрасном диапазоне имеется два максимума: при длине волны 2,7…2,8 и 4,3 мкм. Из них первый максимум выражен слабее и частично перекрывается спектром поглощения воды, которая в достаточно большом количестве содержится в выдыхаемом газе. Поэтому на практике используется рабочая длина волны 4,3 мкм.
Первый аппарат для капнографии, работающий по принципу современных капнографов, был изобретен в Германии во время Второй мировой войны, однако он не имел никакого отношения к медицине [11]. Используя данный прибор, немецкие военные по выбросу углекислого газа контролировали полеты реактивных снарядов ФАУ-2, направляемых на Лондон. После окончания войны патент на изобретение в числе прочих попал в США, где в начале 1950-х гг. анестезиолог Джеймс О. Элам и исследователь Макс Листон на его основе создали первый медицинский быстродействующий инфракрасный капнограф, с которым можно было работать в операционных отделениях. Однако аппарат был довольно большим и неудобным. В связи с этим клиническое применение инфракрасной капнографии отложили до лучших времен.
Только в 70-х гг. ХХ в. промышленность освоила производство малогабаритных, простых и в то же время надежных мониторов пациента с функцией капнометрии или капнографии. С этого момента капнографы быстро получили широчайшее распространение в анестезиологии и интенсивной терапии.
29

В1992 г. Всемирная федерация анестезиологических обществ включила
вСтандарты безопасности рекомендацию об использовании капнографии при каждой общей анестезии с интубацией, хотя еще ранее, в 1989 г., в Стандарте безопасности анестезии, принятом в штате Нью-Йорк, капнография уже рассматривалась как обязательный метод мониторинга у всех интубированных больных.
Датчики капнометров выполняются или по однолучевой схеме, с использование двух и более длин волн светового излучения, или по двухлучевой схеме. При однолучевой схеме измерение абсорбции ИК-излучения производится попеременно для различных длин волн (чаще всего для двух). Первая длина волны является рабочей с максимумом поглощения СО2. Вто-
рая выбирается в области малого поглощения СО2 и используется для получения сигнала компенсации, уменьшающего погрешность дрейфа датчика, а также погрешность, вызываемую присутствием в выдыхаемой газовой смеси веществ, поглощающих ИК-излучение, в частности N2O3, имеющего максимум спектра, близкий к максимуму СО2.
При двухлучевой схеме световой поток делится на две части. Одна проходит через измерительную ячейку с газом, состав которого определяется, другая пропускается через эталонную ячейку, заполненную СО2 известной концентрации. Оба сигнала подаются на один и тот же фотоприемник с временным разделением. Таким образом, измеряемый и образцовый сигналы получают от одного источника, поступают на один фотоприемник и проходят один и тот же измерительный тракт, что позволяет на аппаратном уровне существенно снизить влияние помех на искомый результат. Для уменьшения влияния на точность измерений других примесей в газе можно использовать несколько длин волн, как в случае
применения однолучевой схемы датчика. Измерение светопоглощения произво-
дится в измерительных камерах капнометров, куда поступает выдыхаемая газовая смесь. В медицинской практике используют два подхода к заполнению измерительной ячейки выдыхаемым воздухом.
30