什么是血氧仪血氧仪是如何知道缺氧?背后的原理是什么?

新闻资讯2026-04-23 20:00:48
新冠感染不断发展,不少患者可能会出现肺炎,甚至有可能会发生“沉默性缺氧”尤其是老年人,感觉病情在好转,呼吸挺平稳,但是血氧饱和度可能已经比较低了。如何判断是否发生缺氧?这时候就需要测量我们的血氧饱和度了。
我国《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第九版)》指出,静息状态下,吸气时血氧饱和度低于 93% 可以判断为重症新冠。
2021年英国医学杂志(BMJ)有新冠居家管理的临床实践指导指出:普通健康者脉氧正常值为 94%~98%,新冠时指脉氧 ≤ 92%提示病情严重,需要紧急就医;93%~94% 提示病情中等,需要进一步评估,可到社区诊所就诊。
然后,血氧仪就卖脱销了,并且价格还出现了上涨。
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什么是血氧饱和度?
谈到血氧饱和度,这里需要了解下我们人体利用氧气过程:氧气是生活活动所必需的气体,缺氧会导致人死亡。氧气经人体自然呼吸由呼吸道进入肺泡,再由肺泡进入肺部周围的毛细血管,毛细血管有着非常薄的细胞膜,氧气可以与血液中的红细胞的血红蛋白结合,变成氧合血红蛋白,血液带氧后由静脉血变为动脉血,血红蛋白将氧气输送到身体各个组织,完成氧交换后变为静脉血,回流到心脏,然后重新不断的循环。
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血氧饱和度(SpO2):反映动脉血液含氧量的指标(血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结合的血红蛋白容量的百分比)。根据研究表明人体在不缺氧和缺氧两种状况下,血红蛋白中运送的氧气会存在差别。当血液中缺氧了,氧气就没法很好地运送到像心脏、大脑等各个重要器官,所以供氧不足会引起多种疾病,甚至导致不可逆的损伤。血氧饱和度也常被视为呼吸、脉搏、血压、体温之后的「第五生命体征」。
血氧仪如何测量我们的血氧饱和度?
常用的血氧仪中带有有两个发光的光源,能发射出660nm(可见光红光)和940nm(不可见的红外线)的光束。并且它们俩不是稳定发光,而是轮流闪烁,然后通过分析另一侧光电二极管接收到的光信号,含氧血红蛋白与不含氧血红蛋白对两种波长吸收率差别很大。
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按照朗伯-比尔定律,吸光值与动脉血氧饱和度的函数关系应为线性关系,但由于生物组织是强散射、弱吸收、各向异性的复杂光学系统,不完全符合经典的朗伯-比尔定律,因而导致了吸光值与动脉血氧饱和度之间关系的数学模型建立困难。只能通过实验的方法来确定二者对应关系,即定标曲线。大多数脉搏血氧仪生产厂家都以实验方法获取经验定标曲线以完成产品出厂前的预定标。

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我们的手指不只有血液,还有皮肤、骨头和指甲等其他东西,而且每个人的手指粗细也不同,所以单靠光怎么可能准确告诉我们血氧饱和度呢?实际上我们的血液会随着心跳而产生脉动,在信号学上这叫做脉冲信号。
因此,通过少量的信号分析,脉搏血氧仪内的微处理器可以过滤掉非血液信号,保留具有脉冲性质的信号。这种脉冲监测将告诉我们心率,并确定含氧血红蛋白的百分比。
血氧饱和度就是这么测量出来的,测量出的数值经过校准,这个报告值在70%和100%之间是很准确的,与实际抽血检查的结果偏差很小,基本吻合。正常人体动脉血的血氧饱和度为98%, 静脉血为75% 。
血氧饱和度在医院被广泛应用于各种危重症的监护,反映人体组织器官氧气供应的状况,常用来判断人体是否存在低氧血症。在某些情况下,他们可能会给出错误的读数,比如一氧化碳中毒的情况。对于血氧仪来说,携带一氧化碳的血红蛋白与携带氧气的血红蛋白相同。一氧化碳造成的缺氧,用血氧仪并不能反应血氧饱和度,这在冬天得警惕。