BÀI 8 đo NỒNG độ OXY TRONG máu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÀI ĐO NỒNG ĐỘ OXY TRONG MÁU Ngun lý hoạt động : Máy đo nồng độ phần trăm ơxy bảo hòa động mạch (SaO 2) nhịp mạch sử dụng ngun tắc đo quang phổ (spectrophotometry) đo thay đổi thể tích quang học (photoplethysmography) Các nhà gây mê dựa vào máy đo nồng độ ơxy để biết trước rối loạn chức lọc máu, đặt nội khí quản vv… Máy sử dụng hai nguồn LED có bước sóng ánh sáng đỏ (λ=660nm) ánh sáng hồng ngoại gần (λ=940nm) chiếu qua mơ thu nhận ánh sáng phản hồi để dò tìm tín hiệu thay đổi xung động huyết áp động mạch gây Máu có độ bảo hòa ơxy cao có màu đỏ tươi, máu có độ bảo hòa ơxy có màu đỏ đậm máy tính tốn độ bảo hòa ơxy từ khác màu máu cách đo tỉ lệ hấp thu ánh sáng đỏ ánh sáng hồng ngoại (xem hình minh họa bên dưới) Các yếu tố khác (máu tĩnh mạch, độ dày da, xương, móng tay) ln giữ cố định nên khơng tác động đến số bảo hòa ơxy máu Hình 1: Sự hấp thụ cường độ ánh sáng Hb HbO2 Cách tính:  ODred SpO2 = A − B  ODinf    Red: ánh sáng đỏ Inf: ánh sáng hồng ngoại A,B thơng số xác định thực nghiệm IR = e a c d Độ hấp thụ cường độ tia sáng qua mơ theo cơng thức sau: I T Trong đó; IR cường độ tia sáng qua mơ IT cường độ tia tới, a hệ số hấp thụ, c nồng độ phân tử hấp thụ (Hb HbO2) d độ dày tế bào I OD = ln T  IR a.c.d mật độ quang học mơ theo cơng thức sau:    =a.c.d Phép đo nhịp mạch: Nhịp mạch xác định số lần máu đẩy vào động mạch Theo dõi thơng số nhịp mạch để biết xem tim có đẩy máu lên động mạch hay khơng Để đo nhịp mạch người ta sử dụng transducer điện quang thích hợp để đặt lên ngón tay hay dái tai Tín hiệu từ tế bào quang học khuếch đại lọc khoảng thời gian đo hai xung liên tục Dải đo từ 0-250 bpm Theo dõi xung ngoại vi có ích độc lập so với việc tính nhịp tim từ đường điện tim trường hợp tắc tim ngừng lưu thơng máu chi Thêm vào Transducer điện quang dễ dùng so với ba điện cực điện tim Biên độ tín hiệu thu phương pháp đủ lớn để so sánh với tín hiệu điện tim cho tỉ lệ tín hiệu – nhiễu tốt Tuy nhiên, kĩ thuật chịu ảnh hưởng lớn tác nhân nhiễu chuyển động Chuẩn bị : • Đọc trước phần lý thuyết sách “Bioinstrumentation : cua John Webster” phần 3.2 trước vào phòng thí nghiệm • Và phần đo nồng độ ơxy máu J.G Webster sách Medical instrumentation: Application and Design phần 8.8 Thiết bị : • Máy đo SpO2 nhịp tim hiệu BCI model 3301 model 3303 • Sensor đo SpO2 dùng nhiều lần (loại kẹp ngón tay) • Máy thu nhận tín hiệu sinh tồn MP-30 hãng BIOPAC • Điện cực đo điện tim dây điện cực dán • Sensor đo nhịp mạch phương pháp photoplethysmography Các bước thực : 4.1 Gắn đầu dò vào máy đo SpO2 4.2 Nhấn cơng tắc máy sang vị trí “ON” 4.3 Đút ngón tay trỏ bàn tay trái vào đầu dò tới chỗ chặn ngón tay Đừng để móng tay dài làm ảnh hưởng đến việc gắn ngón tay vào vị trí Đặc biệt khơng nên dùng đầu dò cho ngón tay Cách gắn dẫn hình sau : Khe phát ánh sáng Vạch trung tâm Khe dò ánh sáng Hình : Cách gắn ngón tay vào máy 4.4 Ghi lại kết nhịp mạch nồng độ SpO2 4.5 Giơ cao ngón tay q đầu, thực bước từ 4.3 đến 4.4 4.6 Thực bước từ 4.2 đến 4.5 thêm lần 4.7 Dùng tay phải cầm tạ Thực động tác thể dục nâng lên hạ tạ xuống nhiều lần Quan sát ghi lại nồng độ oxy nhịp mạch trước, sau tập thể dục Giải thích kết 4.8 Thở mạnh tốt Sau ngưng thở vào lâu tốt Quan sát ghi lại nồng độ oxy Giải thích kết 4.9 Tắt máy đo SpO2 Rút đầu dò Cắm cảm biến SpO2 có sẳn vào giắc nối màu xám (có chữ IR) gắn vào chanel máy MP-30 Nối MP-30 với máy tính qua cổng USB Bật máy MP-30 chạy file Heartk5000.acq Đút ngón tay trỏ bàn tay trái vào đầu dò Bấm phím “Start” để thu tín hiệu kênh Đó tín hiệu nhịp mạch (pulse) dạng hình ảnh Hãy thực nhiều lần đến đạt tín hiệu rõ nhiễu lưu lại file có tên trùng với tên sinh viên đo 4.10 Rút đầu dò khỏi giắc cắm (IR) Cắm cảm biến SpO2 có sẳn vào giắc nối màu xám (có chữ RED) gắn vào chanel máy MP-30 Nối MP-30 với máy tính qua cổng USB Bật máy MP-30 chạy file Heartk5000.acq Đút ngón tay trỏ bàn tay trái vào đầu dò Bấm phím “Start” để thu tín hiệu kênh Đó tín hiệu nhịp mạch (pulse) dạng hình ảnh Hãy thực nhiều lần đến đạt tín hiệu rõ nhiễu lưu lại file có tên trùng với tên sinh viên đo 4.11 Quan sát khác tín hiệu mục 4.9 4.10 Giải thích 4.12 Quay lại thực bước 4.9.Gắn thêm dây điện cực đo điện tim vào chanel Chạy file Heartk5000.acq Khi đạt tín hiệu ổn định hai kênh 2, lưu lại kết file có tên trùng với tên sinh viên đo Ghi lại thời gian delay PWTT (pulse wave transit time) đỉnh sóng R điện tim 50% sóng nhịp mạch Tính giá trị vận tốc truyền sóng nhịp mạch = (khỏang cách từ tim đến ngón tay)/(PWTT) Hình : Cách tính thơng số thời gian PWTT Kết bình thường lần lần lần lần lần sp02 pulse sp02 pulse sp02 pulse sp02 pulse sp02 pulse 95 86 95 86 95 88 94 spO2 89 pulse 96 89 thở spO2 Pulse 98 96 giơ cao tay 97 113 96 114 tay phải 96 nâng tạ 111 96 trước sau 95 113 98 97 98 96 135 104 107 nín thở 84 102 Nhận xét: - Nồng độ oxy máu tương đối ổn định trường hợp đo Điều chứng tỏ thể ln trì nồng độ oxy ổn định máu - Nhịp mạch trạng thái bình thường thấp so với để tay lên đầu Ngun nhân thể phải tiêu tốn lượng để nâng cánh tay lên, tim phải co bóp nhanh nhằm cung cấp đủ lượng oxy cho cơ, nhịp mạch tăng lên Khi tập thể dục: - Nồng độ oxy trước, sau tập thể dục giữ mức ổn định - Nhịp mạch cao tập thể dục, nhịp mạch sau tập cao so với trước tập thể vừa hoạt động mạnh xong q trình trở lại bình thường Khi thở mạnh ngưng thở: Khi thở mạnh lượng oxy máu tăng ngưng thở lượng oxy máu giảm so với bình thường Khi nín thở nhịp tim tăng lên so với bình thường, tim co bóp nhanh 6 TÍNH NĂNG KỸ THUẬT MÁY BCI 3301 HAND - HELD PULSE OXIMETER • Rất lý tưởng cho việc đo bệnh nhân cấp cứu di chuyển, khoa săn sóc đặc biệt, bệnh nhân ngoại trú • Máy thiết kế gọn nhẹ, chỉnăng có 462gram, vừa với bàn tay Q Vị • Máy cho kết SP02nhanh chóng, xác cho bệnh nhân từ người lớn trẻ em Máy thiết kế đặc biệt cho việc kiểm tra chổ, đảm bảo độ tin cậy, kiểm tra độ bảo hồ oxy xác lý tưởng cho việc vận chuyển bệnh nhân câp cứu • • Dễ dàng đọc kết hiển thị số SPO2 nhịp tim • Đèn báo độ nảy mạch Đặt biệt máy có phần mềm HPO loại bỏ tín hiệu nhiễu máy tích lũy • Dễ sử dụng • Máy có chức nhớ độcđáo và phần ghi liệu phần cứng lưu trữ thơng số đo SPO2 nhịp tim 99 bệnh nhân • Có nhiều loại đầu dò thay thế(cho người lớn, trẻ em, sơ sinh) như: ngón tay, kẹp tai, quấn bàn chân kẹp lòng bàn tay • Máy có phím chức đơn giản dễ sử dụng, máy tự động tắt tay bệnh nhân rới khỏi đầu dò • Máy chạy cục pin tiểu dễdàng thay GIỚI THIỆU MÁY ĐO SpO2 LOẠI CẦM TAY Model : BCI 3301 Hãng sản xuất : BCI ( Mỹ) Vài nét sơ lược hãng BCI international Hãng BCI INTERNATIONAL Mỹ tiếng thiết bị theo dõi thơng số sinh tồn Dây chuyền sản xuất Hãng BCI cấp ISO 9001 chấp thuận Cơ quan quản lý thuốc thực phẩm Hoa kỳ - FDA BCI INTERNATIONAL nhà thiết kế sản xuất hàng đầu nhà phân phối tồn cầu thiết bị theo dõi bệnh nhân, khí máu, thuốc mê, huyết áp, nhiệt dộ, theo dõi bệnh nhân phòng mổ, phòng cấp cứu phòng săn sóc đặc biệt Hơn việ theo dõi bệnh nhân có giá trị khoa như: phòng hồi sức, X-quang, liệu pháp hơ hấp, phòng thí nghiệm, khoa tiêu hố, ngoại trú, di chuyển bệnh nhân, di chuyển bệnh nhân cấp cứu việc việc sử dụng theo dõi bệnh nhân nhà Tính kỹ thuật Màn hình hiển thị, dẫn & Các phím: • SpO2 (Nồng độ Oxy máu): Hiển thị đèn LED số, chiều cao 0.43 inch (10.9mm) • Pulse Rate (Nhịp mạch): Hiển thị đèn LED số, chiều cao 0.30 inch (7.62mm) • Pulse Strength (Cường độ nhịp mạch): Kết vảy logari, vạch ngang • Keys (Phím): Chỉ sử dụng 02 phím ON & OFF Nồngđộ Oxy Trong máu (SpO2): • Khoảngđo: đến 99% • Độchính xác: ±2% 70-99%; ±3% 50-69% • Trung bình: giây Bộnhớ (Memory): • 1000 lần kiểm tra, Lưu kết 99 bệnh nhân Kích thước: • Cao 6.3 x rộng 3.25 x sâu 1.25 inch • 160mm x 82.6mm x 31.75mm Trọng lượng: • 462 gram kể pin Tiêu chuẩn an tồn: • UL 544 • Chứng nhận bỡi: TUV đến IEC-601-1 • CSA 125, chứng nhận CE phiên MDD Nguồn sử dụng: • Sửdụng 03 cục pin “C” Cell Alkaline NiCAD • Dùngđược với nhiều loại Pin trung có bán nhiều thị trường Thời gian sử dụng Pin: • Khoảng 24 chế độ sử dụng liên tục • 1500 lần kiểm tra, mở phút, tắt phút Máy In (phần phụ) • Giá trị liệu SpO2 nhịp mạch (Pulse rate) in ngồi giây Điều kiện mơi trường • Điều kiện hoạt động: 00C đến 550C • Điều kiện cất giữ: -340C đến 700C Độ ẩm mơi trường: • Khi lưu kho: 10-95% • Khi hoạt động: 15-95% Các tiêu chuẩn lâu bền máy • Độrung: Tiêu chuẩn MIL-STD-810E, sử dụng phương pháp 516.4 • Va chạm: MIL-STD-810E, sử dụng phương pháp 516.4 IEC 68-2-27 • Đánh rơi: Tiêu chuẩn UL 544 Sản phẩm chứng nhận đạt tiêu chuẩn ISO 9001 Kết máy MP30 Hồng ngoại Trạng thái bình thường Giá trị nhịp mạch = 69.77 nhịp/phút Vp-p=0.16mV Trạng thái để tay qua đầu Giá trị nhịp mạch = 85.71 nhịp/ phút Cơ thể vận động mạnh nên nhịp tim tăng lên Trạng thái xi tay theo thể Vp-p=0.18mV Giá trị nhịp mạch = 82.76 nhịp/phút Vp-p=0.07mV Màu đỏ bước sóng màu đỏ bị máu có chứa hemoglobin khơng gắn oxy hấp thụ mạnh nên tín hiệu thu thấp nhiều so với hồng ngoại Hồng ngoại cộng nhịp tim Giá trị PWTT: 0.25s Vận tốc truyền song nhịp mạch: với khoảng cách từ tim đến ngón tay = 90 cm = 0.9 m V = khoảng cách từ tim đến ngón tay / PWTT= 0.9m/0.25s= 3.6m/s ... 95 86 95 86 95 88 94 spO2 89 pulse 96 89 thở spO2 Pulse 98 96 giơ cao tay 97 113 96 114 tay phải 96 nâng tạ 111 96 trước sau 95 113 98 97 98 96 135 104 107 nín thở 84 102 Nhận xét: - Nồng độ oxy. .. hiệu thay đổi xung động huyết áp động mạch gây Máu có độ bảo hòa ơxy cao có màu đỏ tươi, máu có độ bảo hòa ơxy có màu đỏ đậm máy tính tốn độ bảo hòa ơxy từ khác màu máu cách đo tỉ lệ hấp thu ánh... Quan sát ghi lại nồng độ oxy nhịp mạch trước, sau tập thể dục Giải thích kết 4 .8 Thở mạnh tốt Sau ngưng thở vào lâu tốt Quan sát ghi lại nồng độ oxy Giải thích kết 4.9 Tắt máy đo SpO2 Rút đầu