Краткая история метода

Первая попытка гемоксиметрии относится к 1874 году, когда Вирордт обнаружил, что поток красного света, проходя через кисть, ослабевает после наложения жгута. В 30-60-х годах нашего века предпринимается множество попыток создать устройство для быстрого выявления гипоксемии (отметим прибор, сделанный Карлом Мэттесом в Лейпциге в 1936 году, и гемоксиметр, сконструированный Гленом Милликаном в Кембридже в 1940 году, предназначенный для диагностирования гипоксии у пилотов). Важность применения гемоксиметров в операционной впервые доказал Эрл Вуд, руководитель исследовательской группы клиники Мэйо, который в 1951 году писал: "Во многих случаях этот инструмент определял аноксемию, когда пульс, кровяное давление и цвет кожи оставались без изменений".

Широкому распространению гемоксиметров в те годы препятствовали два обстоятельства.

Во-первых, приборы были громоздкими и неудобными. Компактных электронных схем не существовало (микропроцессоры появились гораздо позже), свет нужных длин волн получали с помощью светофильтров, установленных в датчике, а процедуры калибровки были слишком сложны для повседневной работы.

Второе обстоятельство заключалось в диагностической ценности результатов гемоксиметрии. Световой поток, проходя через ткани, встречает на своем пути не только артериальную, но также венозную и капиллярную кровь, а значит, результат измерения зависит как от насыщения гемоглобина артериальной крови кислородом, так и от состояния периферического кровотока и метаболизма тканей. Эту проблему пытались решать, нагревая мочку уха с помощью термоэлемента, чтобы вызвать гиперемию и сделать локальный кровоток явно избыточным по отношению к метаболическим потребностям тканей ("артериализация" венозной крови). Датчики становились еще более громоздкими, а мониторинг иногда заканчивался ожогами. "Конечно, возможно, что когда-нибудь создадут монитор для обнаружения артериальной десатурации, но в связи с серьезными практическими проблемами разработка такого устройства в наше время кажется делом невероятным",— писал в своей книге Дж. Ф. Нанн¹, не предполагая, что всего через 6 лет появится первая действующая модель пульсоксиметра.

¹J.F. Nunn Applied Respiratory Physiology with Special Reference to Anaesthesia London, Butterworth, 1969, p 151

В 1972 году Такуо Аояги, инженер японской корпорации NIHON KOHDEN, изучавший неинвазивный метод измерения сердечного выброса, обнаружил, что по колебаниям абсорбции света, вызванной пульсацией артериол, можно рассчитать оксигенацию именно артериальной крови. Необходимость в нагреве тканей отпала, и прибором стали измерять именно то, что от него требовалось. Такова история становления пульсоксиметрии и первого пульсоксиметра (модель OLV-5100), выпущенного корпорацией NIHON KOHDEN в 1975 году. Этот прибор не нуждался в калибровках, но в качестве источника света в нем по-прежнему использовалась система светофильтров. Особого успеха на рынке он не имел, однако начало было положено.

Необходимо отметить, что в те же годы эту тему в Японии разрабатывала корпорация MINOLTA. Ее модель Oximet MET-1471 со стекловолоконным кабелем, передающим световые потоки светодиодов от монитора к пальцевому датчику, была выпущена в 1977 году.

Через несколько лет американский исследователь Скотт Вилбер использовал принцип Т. Аояги, но взял в качестве источников излучения светодиоды, что позволило создать легкий и компактный ушной датчик. В этом отношении пульсоксиметрии повезло: спектр поглощения гемоглобина случайно оказался в диапазоне излучения кремниевых светодиодов, обладающих поистине бесценными достоинствами: миниатюрностью, надежностью, ничтожным потреблением энергии и способностью давать очень яркое излучение в узком диапазоне частот.

Кроме того, С. Вилбер впервые употребил для калибровки монитора и обработки данных микропроцессор, а также запатентовал собственный алгоритм расчета сатурации. Объединение принципа Т. Аояги и полупроводниковых технологий позволило С. Вилберу создать первый пульсоксиметр современного образца. К его производству приступила компания BIOX, которая за это вскоре была поглощена корпорацией OHMEDA¹.

¹Прошло чуть больше 10 лет, и крупная американская фирма OHMEDA стала составной частью финской фирмы DATEX, которая незадолго до того проделала такую же операцию с известной шведской фирмой ENGSTROM. В результате фирма DATEX (подразделение финского концерна INSTRUMENTARIUM) в течение короткого времени называлась DATEX-ENGSTROM, а в настоящее время носит название DATEX-OHMEDA.

Для того чтобы практическая медицина осознала, какой подарок ей преподнесли физиологи и инженеры, потребовалось несколько лет, по прошествии которых пульсоксиметрию признали самым популярным методом мониторинга в анестезиологии и интенсивной терапии. Пожалуй, первым монитором, который получил широкое распространение в операционных, стал пульсоксиметр N 100, который разработал в 1985 году Вильям Нью, анестезиолог Стэнфордского университета, вскоре основавший фирму NELLCOR¹. Любопытно, что в течение некоторого времени американские анестезиологи называли "нэлкорами" любые пульсоксиметры, независимо от их фирмы-производителя, как многие и поныне называют "ксероксом" любую копировальную машину.

К 1990 году выпуском пульсоксиметров занимались уже более 30 фирм, а объем годовых продаж достиг 65 тыс. единиц.

Итак, чем же отличается пульсоксиметрия от своей предшественницы — гемоксиметрии? Знать приведенные ниже технико-физиологические подробности полезно, чтобы правильно пользоваться прибором и не совершать типичных ошибок.

¹В конце 90 х годов в результате слияния двух фирм образовалась новая — NELLCOR PURITAN BENNET (подразделение концерна MALLINCKRODT) Примерно в то же время объсдинились сщс две крупнейшие фирмы - HELLIGE и MARQUETTE выпускающие мониторное оборудование.