脉搏血氧仪的致命缺陷

━━━━如果有人正在寻求医疗服务，那么其肤色应该是无关紧要的。但新的研究表明，脉搏血氧仪的性能和准确度似乎受肤色影响。新冠疫情期间，脉搏血氧仪的血氧测量值不准确给有色皮肤的人群带来的影响是明显的。脉搏血氧仪的工作原理是让光穿过人体的某个部分（通常是手指），设备可通过血红蛋白（血液中携带氧气的蛋白）对光的吸收来推测血氧饱和度（即携带氧气的血红蛋白百分比）。“该设备实际上最终成为了我们如何治疗许多新冠肺炎患者的‘守门人’。”进行该研究的研究人员之一、休斯顿贝勒医学院的医学助理教授吴天时（Tianshi David Wu）说。低血氧饱和度也称为“血氧不足”，是新冠肺炎的常见症状，低血氧水平是患者接受某些药物治疗的重要指标。2022年5月，《美国医学会内科学期刊》上发表的一篇研究论文首次针对新冠肺炎患者探究了该问题。研究人员发现，测量值不准确造成了“系统性故障”，导致很多黑人和拉丁裔患者的治疗遭到延误。有时候，还导致患者完全接受不到适当的药物治疗。“如果你的黑色素过多，那么有可能会影响光穿过皮肤的透射率。”马里兰大学巴尔的摩分校先进传感器技术中心的主任、化学及生物医学工程教授戈文德•拉奥（Govind Rao）说。不过该教授并未参与这项研究。几十年来，科学家们已经知道测量血氧饱和度的脉搏血氧仪会受到人体肤色的影响。不过，在全球新冠疫情暴发之前，人们虽然看到了这种明显的差异，但显然缺少纠正该问题的紧迫性。2021年，美国食品和药物管理局（FDA）针对脉搏血氧仪的这一局限发出了警告。该机构表示，计划在今年晚些时候召集医疗器械咨询委员会公开会议，重点讨论有关脉搏血氧仪的问题。为了检验脉搏血氧仪这种缺陷对新冠患者的影响，吴和他的合作者查阅了2020年3月到2021年11月间约翰霍•普金斯医疗系统包含的来自6所学术性医院和社区医院的7000名新冠患者的医疗记录。在该研究的第一部分中，研究人员对比了1216名患者的血氧饱和度，其测量值包含使用脉搏血氧仪和动脉血气分析的结果，动脉血气分析通过直接血液分析来确定血氧饱和度。研究人员发现，脉搏血氧仪平均高估了患者的血氧饱和度，对亚洲患者是1.7%，黑人患者是1.2%，拉丁裔非黑人患者是1.1%。然后，研究人员使用这些结果创建了统计模型，估算仅接受脉搏血氧仪测量患者的动脉血气测量值。使用抗病毒药物瑞德西韦或类固醇地塞米松治疗新冠肺炎，要求患者的血氧饱和度必须等于或低于94%。研究人员的模型表明，在6673名患者中，近30%的患者有足够的信息来预测其动脉血气分析值，表明其血氧饱和度都低于这个临界值。其中许多患者（大多数是黑人或拉丁裔）的治疗都延误了5到7.7小时；与状况相似的白人患者相比，黑人患者的治疗平均延误1个小时。根据研究人员推测的血氧饱和度数值，有451名完全不符合治疗条件的患者可能应当是符合治疗条件的。在这些未得到充分服务的患者中，有54.8%是黑人，有27%是拉丁裔。拉奥说，该研究“表明了摒弃脉搏（血氧仪）的迫切性”，以及找到测量血氧饱和度的替代方法。虽然早在20世纪80年代，人们就认识到脉搏血氧仪的准确度问题，但医学界一直懈怠解决该问题。吴说，提高警觉是有益的，可能有必要至少在短期内放弃脉搏血氧仪的便利性，选择测量结果无偏差的动脉血气分析。长期的解决方案则需要改变脉搏血氧仪技术，要么使用完全不同的方法，要么设备能够按照肤色的差异更好地调整读数。有一种技术替代方案是穿透皮肤测量氧气的弥散。这种技术称为透皮测量，是拉奥的实验室目前正在研究的内容。

来源：悦智网 作者：Rebecca Sohn

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