血氧飽和度探頭

隨著現代醫療技術和相關學科的不斷發展, 醫用監護儀器已成為醫用電子儀器不可缺少的一大類儀器, 在醫院中起著越來越重要的作用。監護儀器的使用, 不僅減輕了醫務人員的勞動, 提高了護理工作的效率, 更重要的是使醫生能隨時了解病情,當出現危急情況時可及時進行處理,提高了護理質量。在監護的生理參數中,除了心電、血壓等之外,人體血液中的氧濃度即血氧飽和度的測定在臨床上也有十分重要的意義。在外科手術或危重病人的監護中, 避免病人缺氧, 及時了解血液中氧含量是十分必要的。

血氧飽和度探頭

血氧飽和度的概念與測量原理

O2 運輸中, O2 主要與血紅蛋白結合的形式存在於紅細胞中,物理溶解的量極微,每100ml 血中,血紅蛋白結合氧的最大量稱氧容量OCP , 血紅白實際結合的氧量稱氧含量OCN , 血氧飽和度就是兩者之比,即spo2 = 。一般情況下SPO2的範圍是92 %～98 %。血氧飽和度在體測量的基本原理採用光電法。動脈血管通常不斷地搏動,在收縮與舒張期間,隨著血流量的增減, 不同程度的吸收光線, 收縮與舒張階段的吸光比率就被換算成了血氧飽和度測量值, 血氧飽和度測量的電子原理。

血氧飽和度原理圖

血氧飽和度探頭的結構與類型

不管哪種血氧探頭, 它的感測器都由兩隻發光管和一隻光電管組成。其中一隻發光管發出波長為660nm 的可見紅光,另一隻發光管發出波長為920～950nm 之間的不可見紅外光, 各類探頭元器件上的差異不是很大, 只是接法上略有不同。它的內部結構一般可分為3 種類型, 筆者用自己的語言將其分為交流型、共陽型、共陰型,結構示意分別為圖2、圖3、圖4。極性接法不同,發的光類不同,信號接收及輸出就不同。現用血氧探頭內部結構大致如此, 有一部分在接頭處裝置有不同阻值的電阻,作為探頭接與未接的檢測。

血氧飽和度探頭不同的結構原理

血氧探頭的常見故障

一類是探頭本身故障，另一類是探頭外部因素引起。
探頭本身的故障主要集中在電纜線斷路, 發光管、光電管燒毀, 或發射接收效率下降等。一般情況下可通過靜態測量判別其好壞, 然後針對故障點具體排除。探頭外部因素導致的故障主要集中在噪聲干擾, 病人抖動或指頭角質化嚴重, 探頭髮射,接收部分不潔以及漏光等。此類故障只要找到干擾源,把探頭清潔乾淨,加固連線口,正確使用即可現場排除。現時的監護儀器一般都帶報警功能, 報警時的故障代碼或提示是找到故障原因的捷徑之一。

故障實例3 則

故障現象1

邁瑞509 儀無SPO2 值,探頭觀測無紅光發射。
分析與檢修
探頭無紅光發射, 估計探頭不良。更換備用探頭SPO2 值恢復正常,確定探頭故障。在接口處測得發光管紅光發射部不通,拆開指套,剝去固定發射座套的矽膠,用表在發光管根部測量,靜態值正常。估計前端斷線。用手術刀小心切開指套口接線處,發現一電纜線斷路,焊接電纜,將座套塗上矽膠裝回原位。上機檢測,探頭正常工作。此探頭為共陽型探頭。類似於這樣的探頭使用很少, 邁瑞507 儀和天津迪拓D T2100 監護儀使用該類型的探頭。

故障現象2

Dat e x - tuff a st 血氧飽和度儀無SPO2 值, 有紅光發射。
分析與檢修
經測量發現光電管對光極不敏感, 估計光電管老化或電纜線斷路,打開指套,拆下接收座套,在光電管根部測量現象依舊。用手術刀小心將被封裝在座套上的光電管剝離, 將另一同類報廢儀上探頭的光電管焊上, 用704 矽膠封裝, 注意不要將光電管接收面弄反。完畢後上機檢測, SPO2 值恢復正常。該探頭屬共陰型探頭。類似於這樣的探頭較少,筆者只發現這一種。

故障現象3

惠普HP1205A 儀SPO2 值顯示值偏低。
分析與檢修
更換備用探頭SPO2 值正常, 確定探頭不良。經測量, 探頭各部分靜態值正常。懷疑發光管或光電管效率下降。但又發現該探頭指套有破孔。用手擋住破孔SPO2 值恢復正常。估計探頭有漏光,因為該探頭指套用軟矽膠材料製成,長時間使用容易破損, 找一軟矽膠材料用矽膠補好破孔處, 探頭正常使用,至今使用良好。該探頭屬交流型探頭。類似於這樣的探頭使用最為廣泛, 例如GE DASH - 3000 監護儀、美國米蘭3500 監護儀、Dat e x 麻醉監護儀、美國KIN G PACE N P - 900F 心電監護儀都使用該類接法的血氧探頭。