Артефакты пульсоксиметров. Методы устранения артефактов пульсоксиметров
В современных пульсоксиметрах большинство причин погрешности преодолены. Экранирование датчика и кабелей аппарата, усреднение индикации параметров, повышение чувствительности сенсоров и снижение «шумов» датчиков — вот далеко неполный перечень мер, направленных на повышение точности прибора.
Более важной причиной артефакта является подвижность части тела, на которой расположен датчик, что неизбежно приведет к венозному примешиванию и извращению показания оксиметра. И если в обычных ситуациях первые три позиции могут быть игнорированы из-за относительной редкости их присутствия, то двигательную активность исследуемого приходится серьезно учитывать, т.к. она является наиболее частой причиной артефактов, влияющих на снижения точности измерения пульса и Sp02. Поэтому фирмами изготовителями оксиметров предпринимаются серьезные усилия для преодоления этих артефактов.
Существует несколько методов обнаружения и преодоления данных артефактов. Для распознавания артефактов, связанных с двигательной активностью больного, могут быть использованы следующие признаки.
— отличия формы сигналов артефактов в канале волн от «нормальных» ударов,
— наличие пульсации сигналов окружающих тканей и соответственное изменение базовых сигналов,
— специальное построение калибровочной кривой для двигающегося субъекта в условиях вдыхания различных строго установленных концентраций кислорода.
Распознавание артефакта по критерию формы пульсовой кривой основывается на постулате, что продолжительность систолы (восходящего колена кривой) не может быть больше, чем диастолы (нисходящего колена кривой), даже при возникновении экстрасистолы.
На рисунке отчетливо видно, что второй удар пульса является артефактом, поскольку продолжительность систолы больше продолжительности диастолы. Структура третьего удара не позволяет однозначно признать его артефактом, потому что вариант одинаковой продолжительности систолы и диастолы принципиально возможен, например, у младенцев с тахикардией. Правильно определить наличие артефакта в этой ситуации поможет сравнение пульсовой кривой со структурой пульсовых волн предыдущих сокращений. Если такое соотношение фаз сердечного цикла не встречается в предыдущих пульсовых циклах, то этот цикл с высокой долей вероятности может быть признан артефактом, и алгоритм исключит его из анализа.
В практике пульсовой оксиметрии может встретиться и такой вариант пульсовой кривой: амплитуда одного или нескольких циклов значительно отличается (увеличивается или уменьшается) от амплитуды других предыдущих или последующих циклов. В этих случаях алгоритм также признает данный цикл артефактом.
Диагностика и преодоление артефактов может строиться и на более тонком анализе формы пульсовой кривой. Артефактный цикл может диагностироваться, например, по наличию изменения амплитуды дикротической волны. В этих случаях алгоритм на основании сравнения с предыдущими циклами также признает этот цикл артефактом.
Появление пульсации базовых сигналов является убедительным признаком артефакта. При ограниченном числе таких эпизодов алгоритм их блокирует и сохраняет индикацию предыдущих («правильных» циклов). Если этот феномен имеет место на протяжении 10-15 циклов, алгоритм сигнализирует пользователю о нарушениях точности индикации сердечного ритма и Sp02.