Αρχές λειτουργίας
Το ατμοσφαιρικό οξυγόνο εισέρχεται στις κυψελίδες του πνεύμονα σε κάθε εισπνοή. Από τις κυψελίδες περνά στο αίμα και συνδέεται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό με την αιμοσφαιρίνη (μια πρωτεΐνη που βρίσκεται μέσα στο ερυθρό αιμοσφαίριο) για να μεταφερθεί στην κυκλοφορία. Το οξυγονωμένο έτσι αίμα φτάνει στους ιστούς.
Η τεχνολογία της παλμικής οξυμετρίας χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά της απορρόφησης του φωτός από την αιμοσφαιρίνη και τον παλμικό τρόπο ροής του αίματος στις αρτηρίες. Πρώτον, υπάρχει μια διαφορά χρώματος μεταξύ αρτηριακής αιμοσφαιρίνης (κορεσμένης με οξυγόνο) το οποίο είναι έντονα κόκκινο και φλεβικής αιμοσφαιρίνης (πτωχής σε οξυγόνο) το οποίο είναι πιο σκούρο. Δεύτερον, με κάθε χτύπο της καρδιάς, με κάθε παλμό υπάρχει μία ελαφρά αύξηση του όγκου του αίματος που ρέει μέσω των αρτηριών. Λόγω της αύξησης αυτής του όγκου του αίματος, αν και μικρής, υπάρχει μια σχετική αύξηση στην πλούσια σε οξυγόνο αιμοσφαιρίνη.
Μια μικρή ιατρική συσκευή που ονομάζεται παλμικό οξύμετρο τοποθετείται σαν κλιπ σε κάποιο μέρος του σώματος, συνήθως σε ένα από τα δάχτυλα του χεριού, και χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα. Ο αισθητήρας αυτός φιλοξενεί μία πηγή φωτός, έναν ανιχνευτή φωτός και έναν μικροεπεξεργαστή ο οποίος συγκρίνει και υπολογίζει τις διαφορές μεταξύ αιμοσφαιρίνης πλούσιας σε οξυγόνο και αιμοσφαιρίνης πτωχής σε οξυγόνο.
Η μία πλευρά του αισθητήρα έχει μια πηγή φωτός η οποία εκπέμπει φως σε δύο μήκη κύματος, κόκκινο και υπέρυθρο, τα οποία μεταδίδονται στην πλευρά του ανιχνευτή φωτός, διαμέσω μέρους του σώματος που είναι σχετικά “διαφανές” και με καλή παλμική ροή αρτηριακού αίματος (πχ. δάχτυλο, λοβός του αυτιού). Η πλούσια σε οξυγόνο αιμοσφαιρίνη απορροφά περισσότερο το υπέρυθρο φως ενώ η πτωχή σε οξυγόνο αιμοσφαιρίνη απορροφά το κόκκινο φως. Ο μικροεπεξεργαστής υπολογίζει τις διαφορές και μετατρέπει τις πληροφορίες σε ψηφιακή ανάγνωση. Αυτές οι πληροφορίες βοηθούν τον ιατρό να εκτιμήσει την ποσότητα του οξυγόνου που μεταφέρεται στο αίμα και να αξιολογήσει την ανάγκη για συμπληρωματκό οξυγόνο. Το ποσοστό του κορεσμού της αιμοσφαιρίνης με οξυγόνο αναφέρεται ως το ποσοστό % SpO2. Τα περισσότερα οξύμετρα εμφανίζουν επίσης τον αριθμό των καρδιακών παλμών.
Η παλμική οξυμετρία αναπτύχθηκε το 1972 από τους Takuo Aoyagi και Michio Kishi. Πριν την εφαρμογή της τεχνολογίας η μέτρηση της οξυγόνωσης του ασθενή μπορούσε να εκτιμηθεί μόνο επεμβατικά από τα αέρια του αρτηριακού αίματος.
Παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τα αποτελέσμστα της εξέτασης
- Μειωμένη ροή του αίματος προς τα περιφερικά αγγεία (αγγειοπάθειες)
- Σοβαρή αναιμία
- Ψυχρά άκρα ή εφίδρωση της περιοχής όπου συνδέεται ο αισθητήρας
- Κίνηση της περιοχής όπου συνδέεται ο αισθητήρας
- Πρόσφατη χορήγηση σκιαγραφικού
- Κάπνισμα
- Βερνίκι νυχιών
Η παλμική οξυμετρία εκτιμά μόνο την οξυγόνωση της αιμοσφαιρίνης και κατ’ επέκταση του αίματος, όχι τις απόλυτες τιμές του οξυγόνου στο αίμα. Το οξυγόνο έχει υψηλή συνάφεια δεσμού με την αιμοσφαιρίνη. Εάν υπάρχει αρκετό τότε ο κορεσμός της αιμοσφαιρίνης θα είναι ικανοποιητικός. Αυτή ακριβώς την εκτίμηση προσφέρει η οξυμετρία. Δεν υποκαθιστά τα αέρια αίματος που ελέγχονται στο εργαστήριο, διότι δεν παρέχει καμία ένδειξη για άλλες πολύ χρήσιμες παραμέτρους της αναπνευστικής λειτουργίας (διοξείδιο, pH κ.α).
Ένδειξη άνω του 96% θεωρείται φυσιολογική. 92% ή λιγότερο υποδηλώνει υποξαιμία. Τιμές κάτω του 89% υποδηλώνουν αναπνευστική ανεπάρκεια, που σημαίνει ότι εάν δεν υπάρχει κάποιος αναστρέψιμος παράγοντας ο ασθενής χρήζει συμπληρωματικής χορήγησης οξυγόνου.