重症监护病房中脉搏血氧仪的准确性和偏差：一项前瞻性观察研究

《Nursing in Critical Care》：Accuracy and Bias of Pulse Oximetry in the Intensive Care Unit: A Prospective Observational Study

非侵入性血氧监测在ICU中至关重要，但受肤色和生理因素影响。本研究评估三种脉搏氧仪与动脉血气分析的符合度，发现设备准确性未达FDA标准，且SaO2降低和年龄增长会显著增加误差，肤色影响不显著。临床需结合生理指标优化血氧读数解读。

　　

摘要

背景

无创血氧监测对于轻松且持续地监测血液中的氧含量至关重要，从常规评估到重症监护病房（ICU）中的重症监护都离不开这一技术。研究表明，由于黑色素具有较高的光吸收能力，脉搏血氧仪的测量结果可能存在偏差。

目的

本研究旨在分析三种不同脉搏血氧仪之间的测量一致性及其与ICU患者动脉血气测量结果的一致性，并验证测量精度如何随年龄和皮肤色素沉着程度的变化而变化。

研究设计

我们进行了一项前瞻性横断面观察研究，研究对象为重症监护患者。通过脉搏血氧仪和动脉血气分析同时测量患者的血氧饱和度。使用校准过的比色仪在两个解剖位置客观评估皮肤色素沉着情况，并通过个体色素类型角（ITA°）对其进行量化。

结果

在100名ICU患者（SaO₂ 85%–100%）中，有2种脉搏血氧仪的测量精度超过了2013年FDA规定的3%均方根误差（ARMS）阈值，而另一种设备的误差仍在允许范围内（2.91%）。脉搏血氧仪测量结果与动脉血氧饱和度的吻合度较低（CCC = 0.34–0.46），且SaO₂值较低时，测量偏差会增大（每降低1%的SaO₂，偏差增加0.31%–0.54%）。多变量模型分析未发现ITA°与SpO₂误差之间存在关联（p > 0.05）。相比之下，年龄越大，测量偏差越明显（β范围为0.05%–0.06%/年；95%置信区间为0.02–0.09；所有p值均≤0.05）。

结论

尽管分析表明皮肤色素沉着对测量结果的影响较小，但这种影响与随机误差难以区分。相比之下，生理因素（如较低的SaO₂值和年龄较大）与脉搏血氧仪的较大误差有显著关联。临床上的较大变异性限制了我们对微小偏差的检测能力，这凸显了使用客观皮肤色调评估方法进行设备校准和验证的必要性。

对临床实践的意义

在需要持续监测的ICU环境中，脉搏血氧仪的误差与生理因素（如动脉氧饱和度和年龄）的关系更为密切，而非皮肤色调。这些发现提示我们在解读SpO₂值时应保持谨慎，并根据不同患者群体选择合适的设备以确保测量准确性。

影响声明

• 关于该主题的现有认识：

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    脉搏血氧监测是重症监护中不可或缺的无创监测工具，但其准确性可能受到设备设计和患者因素的影响。

  • ○

    黑色素吸收被认为是导致测量偏差的原因之一，但许多研究依赖于患者自报的种族信息而非客观的色素指标。

  • ○

    灌注和血流动力学的变化可能会进一步降低信号质量，从而影响ICU患者的血氧测量结果。

• 本文的贡献：

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    在家庭和临床环境中常用的商用脉搏血氧仪在ICU患者中的测量精度未达到FDA规定的ARMS阈值，这强调了严格设备验证和合理选择的必要性。

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    本研究提供了关于不同患者群体中脉搏血氧仪测量偏差的新证据，突显了设备性能公平性的重要性。

  • ○

    患者年龄能够预测SpO₂与SaO₂之间的差异，这表明在临床解读中需要考虑与灌注相关的干扰因素。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

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