SpO₂ se piše velikim S i O, malim p i indeksom 2: S — saturation, p — pulse, odnosno saturacija izmerena pulsnim oksimetrom. Slova napred su važna: SaO₂ je ista veličina iz arterijske krvi izmerena u analizatoru, ScvO₂ iz centralne vene, i njihovi brojevi se razlikuju.
Saturacija je udeo hemoglobina koji je vezao kiseonik, a ne količina kiseonika u krvi: kod anemije SpO₂ može biti 99 %, a da tkivima ipak nedostaje kiseonika. Nije ni parcijalni pritisak PaO₂ u mmHg, koji je sa saturacijom povezan krivom u obliku slova S i pri 97 % iznosi oko 90 mmHg.
Levo je vrh prsta sa noktom stegnut između LED dioda i fotodiode: crvena svetlost od 660 nm i infracrvena od 940 nm naizmenično bljeskaju i prolaze kroz prst, a arterija u njemu pulsira u ritmu srca. Desno, na malom ekranu teče kriva pulsnog talasa i trepće oznaka otkucaja, a klizač skale ispod stiže do 97 % — uobičajene saturacije zdravog čoveka na nivou mora.
List jedinice
udeo oksihemoglobina · puls list 1/1 · izd. 2026-09Pulsna oksimetrija SpO₂ · % · min⁻¹
Bezdimenziona veličina · udeo oksihemoglobina u pulsirajućoj arterijskoj krvi, %; puls — otkucaji u minutu
Dva svetla koja vide krv kroz telo
Godine 1972. Takuo Aojagi, inženjer tokijske firme Nihon Kohden, pokušavao je da meri minutni volumen srca prema tome kako se boja razblažuje u krvi, i nervirala ga je smetnja: signal svetlosti koja je prolazila kroz uho podrhtavao je u ritmu pulsa. Shvatio je da je to podrhtavanje zapravo poklon — pulsira samo arterijska krv, i ako se gleda samo promenljivi deo svetlosti dveju boja, koža, kost i vene same ispadaju iz računa.
Tako je nastao pulsni oksimetar — štipaljka koja za nekoliko sekundi pokazuje koliko procenata hemoglobina u arterijama nosi kiseonik. Do kraja 1980-ih postao je obavezan u anesteziji, a u pandemiji 2020. godine kućni uređaj miliona ljudi; tada se pokazalo da kod ljudi tamne kože češće pokazuje normalnu vrednost kada kiseonika već nema dovoljno.
List propušta svetlost kroz prst, pokazuje kako od dva pulsna talasa nastaje procenat i razmatra odakle potiče greška i šta regulatori preduzimaju povodom nje.
01 · Definicija
dve svetlosti · odnos R · kalibracijaSpO₂ je udeo oksihemoglobina u hemoglobinu sposobnom da prenosi kiseonik, izmeren pomoću svetlosti koja je prošla kroz tkivo. Oksihemoglobin je jarkocrven i malo apsorbuje crvenu svetlost na 660 nm, ali više infracrvene na 940 nm, a redukovani hemoglobin obrnuto; odnos dveju apsorpcija govori koliko je hemoglobina vezalo kiseonik.
Da bi isključio kožu, kost i vensku krv, uređaj uzima samo pulsirajući deo signala, AC, i deli ga konstantnim, DC, za svaku boju, a zatim deli crveni odnos infracrvenim. Dobija se bezdimenzioni broj R, „odnos odnosa“, i što je veći, saturacija je niža.
Svetlost se u prstu rasipa suviše složeno da bi se procenat teorijski izveo iz R, pa se veza nalazi eksperimentalno: dobrovoljci udišu smešu sa smanjenim sadržajem kiseonika, uzima im se arterijska krv, a tačke „R — SaO₂“ čine kalibracionu krivu ugrađenu u uređaj. Pojednostavljeno, ona je bliska pravoj SpO₂ ≈ 110 − 25·R.
Šta uređaj vidi, a šta ne
Levo je pravi prstni pulsni oksimetar na prstu čija je koža obojena prema Monkovoj skali: na gornjem poklopcu svetli ekran sa saturacijom i pulsom, a izrez u kućištu pokazuje kako crvena i infracrvena LED dioda naizmenično prosvetljavaju vrh prsta iznad pulsirajuće arterije prema fotodiodi. Desno je monitor pored kreveta sa dva pulsna talasa, onakvim kakvim ih vidi fotodioda: njihov raspon je AC, a pomak DC. Klizači zadaju pravu saturaciju arterijske krvi, pigmentaciju kože, perfuziju i puls; uređaj pokazuje svoj broj, a list ga poredi sa istinom.
Kalibracija na dobrovoljcima svetle kože
Melanin apsorbuje crvenu svetlost znatno jače od infracrvene, pa u tamnoj koži do pulsirajuće arterije i nazad stiže manje crvene svetlosti, a signal postaje slabiji i pomeren. Ako je kalibraciona kriva snimana uglavnom na dobrovoljcima svetle kože, uređaj ne uzima u obzir taj pomak i precenjuje saturaciju, i to najjače pri niskim vrednostima, kada je greška najopasnija. Godine 2020. studija u NEJM pokazala je da se skrivena hipoksemija — prava SaO₂ ispod 88 % pri SpO₂ 92—96 % — kod crnih pacijenata javljala triput češće nego kod belih.
02 · Pretvaranje
kriva · tačnost · visinaOd procenata do pritiska kiseonika
Unesite saturaciju, parcijalni pritisak kiseonika ili odnos R, i list će ih preračunati jedno u drugo prema krivoj disocijacije hemoglobina, pokazati u kom opsegu leži prava SaO₂ uz dozvoljenu grešku uređaja i kakvu saturaciju očekivati na visini.
Pravilo za pamćenje: 90 % saturacije je oko 60 mmHg kiseonika, a ispod te tačke kriva strmo pada.
Ugljen-monoksid vezuje hemoglobin u karboksihemoglobin, koji na 660 nm izgleda gotovo kao oksihemoglobin, pa pri trovanju pulsni oksimetar pokazuje normalnih 98 %, iako krvi nedostaje kiseonika. Methemoglobin, naprotiv, vuče očitavanje ka 85 % bez obzira na pravu saturaciju; u oba slučaja istinu daje samo CO-oksimetar gasnog analizatora.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Merni instrumenti
uho · štipaljka · sat · CO-oksimetarČetiri načina da se vidi boja krvi
Uređaj za pilote bez maske za kiseonik
Tokom rata Glen Milikan je napravio ušni oksimetar da bi upozoravao pilote na nedostatak kiseonika na visini. Ušna resica se zagrevala da bi krv u njoj postala gotovo arterijska, a uređaj je poredio crvenu i zelenu svetlost; radio je, ali je bio ćudljiv i zahtevao kalibraciju na svakom čoveku, jer pulsirajući deo signala još nisu umeli da izdvoje.
Aojagijeva štipaljka
U štipaljki se dve LED diode uključuju naizmenično, ponekad sa pauzom u kojoj fotodioda meri pozadinsko osvetljenje sobe, pa uređaj dobija tri signala stotine puta u sekundi. Iz crvenog i infracrvenog talasa izdvaja pulsirajuće delove, računa R, usrednjava ga tokom nekoliko sekundi i prema kalibracionoj tablici prevodi u procente, a period talasa daje puls.
Svetlost koja ne prolazi skroz
Sat ne može da prosvetli ručni zglob skroz, zato LED dioda i fotodioda stoje jedna pored druge, a uređaj hvata svetlost rasejanu nazad ispod kože. Puls se tako meri pouzdano, najčešće zelenom svetlošću, ali je saturacija manje tačna: signal je slabiji, zglob se pomera, a većina takvih uređaja nisu medicinska sredstva.
Etalon prema kome se sudi o štipaljci
U gasnom analizatoru arterijska krv se hemolizuje, stavlja u kivetu i prosvetljava desetinama talasnih dužina, tako da uređaj zasebno razlikuje oksihemoglobin, redukovani hemoglobin, karboksi- i methemoglobin. Njegova SaO₂ je istina prema kojoj se pulsni oksimetri kalibrišu i proveravaju, i u spornim slučajevima lekar uzima krv iz arterije, umesto da veruje štipaljci.
05 · Pravila pisanja
Sp i Sa · procenti · kiseonikSlovo ispred O₂ imenuje uređaj
Saturacija se piše sa oznakom izvora, celim brojem procenata i uslovima — da li čovek diše vazduh ili dobija kiseonik.
Prvi red desno gubi veličinu slova, indeks i znak procenta, drugi meša saturaciju sa pritiskom kiseonika, a treći stavlja znak jednakosti između štipaljke i gasnog analizatora, iako je dozvoljena greška uređaja nekoliko procenata. Četvrti udeo vezanog hemoglobina naziva količinom kiseonika, peti pripisuje uređaju tačnost na desetinke koju on nema, a šesti piše puls u hercima, iako je 72 otkucaja u minutu 1,2 Hz.
06 · Susedne jedinice
pritisak · talasna dužina · frekvencijaSpO₂ okružuju milimetar živinog stuba, u kome se meri pritisak kiseonika u krvi, nanometar — talasna dužina na kojoj se hemoglobini razlikuju po boji — i otkucaji u minutu, koje isti uređaj broji po pulsnom talasu.
Sa saturacijom ga povezuje kriva disocijacije hemoglobina u obliku slova S.
660 i 940 nm izabrani su tamo gde se hemoglobini najviše razlikuju.
Puls po periodu pulsnog talasa, ista frekvencija kao kod srca.
07 · Istorijski deo
arhiva · od ušne resice do FDAKako je smetnja postala glavni signal
{title}
{text}
Koliko često je uređaj propuštao nedostatak kiseonika
Visina stubića je udeo parova merenja u kojima je SpO₂ bila 92—96 %, a prava SaO₂ ispod 88 %, kod belih i crnih pacijenata u studiji Sjodinga i saradnika, NEJM 2020; skala od nule do 12 %. Okvir obilazi stubiće.
Trostruka razlika pri istom broju na ekranu — i upravo posle ovog rada regulatori su revidirali zahteve za ispitivanja.
Uređaj čiju kalibraciju čine ljudi
Pulsni oksimetar nema etalon koji bi se mogao staviti u štipaljku: kalibraciona kriva za svaki model snima se na živim ljudima kojima se u laboratoriji postepeno uskraćuje kiseonik, dok im se istovremeno uzima arterijska krv. Standard ISO 80601-2-61 zahteva najmanje deset zdravih dobrovoljaca i nekoliko stotina parova tačaka u opsegu od 70 do 100 %, a tačnost se izražava srednjom kvadratnom razlikom Arms: regulatori dozvoljavaju najviše tri do četiri procenta.
Slaba tačka se pokazala u sastavu tih deset ljudi. Stara pravila zahtevala su samo nekoliko dobrovoljaca tamne kože, pa uređaji koji su prolazili ispitivanja na njima gotovo nisu bili provereni; prosečna greška za celu grupu izgledala je mala, a sistematski pomak za deo ljudi u njoj se rastvarao.
Posle studija iz perioda 2020—2022 FDA je sazvala savetodavni panel stručnjaka i predložila da se uređaji ispituju na ljudima celog raspona pigmentacije, koja bi se procenjivala objektivno prema boji kože, a ne upitnikom, i da se tačnost posebno navodi za svaku grupu. Tako je pitanje pravičnosti prvi put postalo pitanje metrologije: kome je pripala kalibracija.
Sedam osnovnih jedinica SI
Katalog veličina
Medicina
Kap kiseline menja boju soka, so boji plamen, voda se ledi od jednog kucanja. Ispod njih svi listovi Simetriuma, po oblastima i abecedno.
Otvori indeks →