SpO₂ se scrie cu S și O mari, p mic și indicele 2: S vine de la saturation, iar p de la pulse, adică saturația măsurată cu pulsoximetrul. Literele din față contează: SaO₂ este aceeași mărime determinată din sângele arterial în analizor, ScvO₂ – din vena centrală, iar valorile lor diferă.
Saturația este proporția hemoglobinei care a legat oxigen, nu cantitatea de oxigen din sânge: în anemie SpO₂ poate fi 99 %, iar țesuturile tot nu primesc destul oxigen. Nu este nici presiunea parțială PaO₂ în mmHg, legată de saturație printr-o curbă în formă de S și care la 97 % este de circa 90 mmHg.
În stânga, vârful unui deget cu unghie este prins între LED-uri și o fotodiodă: roșul de 660 nm și infraroșul de 940 nm se aprind pe rând și trec prin deget, iar artera din el pulsează în ritmul inimii. În dreapta, pe micul ecran rulează unda de puls și clipește marcajul bătăilor, iar cursorul scalei de jos ajunge la 97 % – saturația obișnuită a unui om sănătos la nivelul mării.
Fișa unității
fracția de oxihemoglobină · puls fișa 1/1 · rev. 2026-09Pulsoximetrie SpO₂ · % · min⁻¹
Mărime adimensională · fracția de oxihemoglobină din sângele arterial pulsatil, %; pulsul – bătăi pe minut
Două lumini care văd prin sânge
În 1972, Takuo Aoyagi, inginer la firma Nihon Kohden din Tokio, încerca să măsoare debitul cardiac după felul în care un colorant se diluează în sânge și se enerva din cauza unei interferențe: semnalul luminii care trecea prin ureche tremura în ritmul pulsului. A înțeles că tocmai acest tremur era un dar – doar sângele arterial pulsează, iar dacă privești numai partea variabilă a luminii de două culori, pielea, osul și venele ies singure din calcul.
Așa a apărut pulsoximetrul – o clemă care în câteva secunde arată ce procent din hemoglobina din artere transportă oxigen. Până la sfârșitul anilor 1980 a devenit obligatoriu în anestezie, iar în pandemia din 2020 – aparat casnic pentru milioane de oameni, și atunci s-a constatat că la persoanele cu pielea închisă la culoare arată mai des valori normale când oxigenul e deja scăzut.
Pagina trece lumina prin deget, arată cum din două unde de puls se obține un procent și analizează de unde provine eroarea și ce fac autoritățile de reglementare în privința ei.
01 · Definiție
două lumini · raportul R · calibrareSpO₂ este fracția de oxihemoglobină din hemoglobina capabilă să transporte oxigen, măsurată cu lumina care a trecut prin țesut. Oxihemoglobina este roșu aprins și absoarbe puțină lumină roșie la 660 nm, dar mai mult infraroșu la 940 nm, iar hemoglobina redusă invers; raportul celor două absorbții arată cât din hemoglobină a legat oxigen.
Ca să elimine pielea, osul și sângele venos, aparatul ia doar componenta pulsatilă a semnalului, AC, și o împarte la componenta constantă, DC, pentru fiecare culoare, apoi împarte raportul roșu la cel infraroșu. Rezultă un număr adimensional R, „raportul rapoartelor”, iar cu cât e mai mare, cu atât saturația e mai mică.
Lumina se împrăștie în deget prea complicat pentru ca procentele să poată fi deduse teoretic din R, de aceea relația se stabilește experimental: voluntari respiră un amestec cu oxigen redus, li se recoltează sânge arterial, iar punctele „R – SaO₂” formează curba de calibrare memorată în aparat. Simplificat, ea este apropiată de dreapta SpO₂ ≈ 110 − 25·R.
Ce vede aparatul și ce nu
În stânga, un pulsoximetru de deget real, pe un deget a cărui piele e colorată după scala Monk: pe capacul de sus luminează ecranul cu saturația și pulsul, iar o decupare în carcasă arată cum LED-ul roșu și cel infraroșu luminează pe rând vârful degetului deasupra arterei pulsatile, spre fotodiodă. În dreapta, un monitor de lângă pat cu două unde de puls, așa cum le vede fotodioda: amplitudinea lor este AC, iar deplasarea este DC. Cursoarele stabilesc saturația reală a sângelui arterial, pigmentarea pielii, perfuzia și pulsul; aparatul își afișează numărul, iar pagina îl compară cu realitatea.
Calibrare pe voluntari cu pielea deschisă
Melanina absoarbe lumina roșie vizibil mai puternic decât infraroșul, așa că în pielea închisă la culoare ajunge mai puțină lumină roșie până la artera pulsatilă și înapoi, iar semnalul devine mai slab și deplasat. Dacă curba de calibrare a fost obținută mai ales pe voluntari cu pielea deschisă, aparatul nu ține cont de această deplasare și supraestimează saturația, cel mai mult la valori mici, când eroarea e mai periculoasă. În 2020, un studiu din NEJM a arătat că hipoxemia ocultă – SaO₂ reală sub 88 % la o SpO₂ de 92—96 % – apărea de trei ori mai des la pacienții de culoare decât la cei albi.
02 · Conversie
curbă · precizie · altitudineDe la procente la presiunea oxigenului
Introduceți saturația, presiunea parțială a oxigenului sau raportul R, iar pagina le va transforma unele în altele după curba de disociere a hemoglobinei, va arăta în ce interval se află SaO₂ reală la eroarea admisă a aparatului și ce saturație să așteptați la altitudine.
Regulă de reținut: 90 % saturație înseamnă circa 60 mmHg de oxigen, iar sub acest punct curba coboară abrupt.
Monoxidul de carbon leagă hemoglobina în carboxihemoglobină, care la 660 nm arată aproape ca oxihemoglobina, iar la intoxicație pulsoximetrul afișează o valoare normală de 98 %, deși sângelui îi lipsește oxigenul. Methemoglobina, dimpotrivă, trage valoarea spre 85 % la orice saturație reală; în ambele cazuri adevărul îl dă doar CO-oximetrul analizorului de gaze sanguine.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Instrumente de măsură
ureche · clemă · ceas · CO-oximetruPatru moduri de a vedea culoarea sângelui
Un aparat pentru piloții fără mască de oxigen
În timpul războiului, Glenn Millikan a construit un oximetru de ureche care să avertizeze piloții despre lipsa de oxigen la altitudine. Lobul urechii era încălzit, ca sângele din el să devină aproape arterial, iar aparatul compara lumina roșie cu cea verde; funcționa, dar era capricios și cerea calibrare pentru fiecare om, pentru că încă nu se știa separa componenta pulsatilă a semnalului.
Clema lui Aoyagi
În clemă, două LED-uri se aprind alternativ, uneori cu o pauză în care fotodioda măsoară lumina ambientală din cameră, iar aparatul primește trei semnale de sute de ori pe secundă. Din unda roșie și cea infraroșie extrage componentele pulsatile, calculează R, îl mediază pe câteva secunde și îl transformă în procente după tabelul de calibrare, iar perioada undei dă pulsul.
Lumină care nu trece dintr-o parte în alta
Ceasul nu poate lumina încheietura dintr-o parte în alta, așa că LED-ul și fotodioda stau alături, iar aparatul captează lumina împrăștiată înapoi de sub piele. Pulsul se măsoară astfel sigur, de obicei cu lumină verde, dar saturația iese mai puțin precisă: semnalul e mai slab, încheietura se mișcă, iar majoritatea acestor aparate nu sunt dispozitive medicale.
Etalonul după care e judecată clema
În analizorul de gaze sanguine, sângele arterial este hemolizat, pus într-o cuvă și iluminat cu zeci de lungimi de undă, astfel încât aparatul deosebește separat oxihemoglobina, hemoglobina redusă, carboxi- și methemoglobina. SaO₂ dată de el este adevărul după care se calibrează și se verifică pulsoximetrele, iar în cazurile disputate medicul recoltează sânge arterial în loc să se încreadă în clemă.
05 · Reguli de scriere
Sp și Sa · procente · oxigenLitera din fața lui O₂ numește aparatul
Saturația se scrie cu indicarea sursei, în procente întregi și cu condițiile – dacă persoana respiră aer sau primește oxigen.
Primul rând din dreapta pierde majusculele, indicele și semnul procentului, al doilea confundă saturația cu presiunea oxigenului, iar al treilea pune semn de egalitate între clemă și analizorul de gaze, deși eroarea admisă a aparatului este de câteva procente. Al patrulea numește fracția de hemoglobină ocupată cantitate de oxigen, al cincilea atribuie aparatului o precizie la zecimi pe care nu o are, iar al șaselea scrie pulsul în herți, deși 72 de bătăi pe minut înseamnă 1,2 Hz.
06 · Unități vecine
presiune · lungime de undă · frecvențăSpO₂ este înconjurată de milimetrul coloană de mercur, în care se măsoară presiunea oxigenului în sânge, de nanometru – lungimea de undă la care hemoglobinele diferă prin culoare – și de bătăile pe minut, pe care același aparat le numără după unda de puls.
Legată de saturație prin curba de disociere a hemoglobinei în formă de S.
660 și 940 nm sunt alese acolo unde hemoglobinele diferă cel mai mult.
Pulsul după perioada undei de puls, aceeași frecvență ca a inimii.
07 · Secțiune istorică
arhivă · de la lobul urechii la FDACum o interferență a devenit semnalul principal
{title}
{text}
Cât de des aparatul a ratat lipsa de oxigen
Înălțimea coloanei este proporția perechilor de măsurători în care SpO₂ era 92—96 %, iar SaO₂ reală sub 88 %, la pacienți albi și de culoare din studiul lui Sjoding și colaboratorii, NEJM 2020; scala de la zero la 12 %. Rama înconjoară coloanele.
O diferență de trei ori la același număr pe ecran – și tocmai după această lucrare autoritățile de reglementare au revizuit cerințele pentru testare.
Un aparat a cărui calibrare sunt oamenii
Pulsoximetrul nu are un etalon care să poată fi pus în clemă: curba de calibrare a fiecărui model se determină pe oameni vii, cărora li se reduce treptat oxigenul în laborator, recoltându-li-se în același timp sânge arterial. Standardul ISO 80601-2-61 cere cel puțin zece voluntari sănătoși și câteva sute de perechi de puncte în intervalul de la 70 la 100 %, iar precizia se exprimă prin diferența pătratică medie Arms: autoritățile admit cel mult trei-patru procente.
Punctul slab s-a dovedit a fi componența acestor zece oameni. Regulile vechi cereau doar câțiva voluntari cu pielea închisă la culoare, iar aparatele care treceau testele aproape că nu erau verificate pe ei; eroarea medie pe tot grupul părea mică, iar deplasarea sistematică pentru o parte dintre oameni se dizolva în ea.
După studiile din 2020—2022, FDA a convocat un comitet consultativ de experți și a propus testarea aparatelor pe oameni din toată gama de pigmentare, evaluată obiectiv după culoarea pielii, nu prin chestionar, și raportarea separată a preciziei pentru fiecare grup. Astfel, echitatea a devenit pentru prima dată o problemă de metrologie: pentru cine a fost făcută calibrarea.
Cele șapte unități fundamentale SI
Catalogul mărimilor
Medicină
O picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.
Deschide indexul →