脉搏血氧仪是一种无创监测一个人的方法，血氧饱和度。 外周氧饱和度（SPÒ 2）读数通常是2％的精度内的更理想的读取动脉血氧饱和度的动脉血气分析。 但两者的相关性足够好，因此安全、方便、无创、廉价的脉搏血氧饱和度测量方法对于临床使用中的氧饱和度测量很有价值。
最常见的方法是透射式脉搏血氧饱和度。 在这种方法中，传感器设备被放置在患者身体的较薄部位，通常是指尖或耳垂，或婴儿的脚。 指尖和耳垂比其他组织具有更高的血流量，这有助于热传递。 该设备将两种波长的光通过身体部位到达光电探测器。 它测量每个波长的吸光度变化，从而确定仅由脉动动脉血引起的吸光度。
反射式脉搏血氧饱和度是一种不太常见的替代透射式脉搏血氧饱和度的方法。 这种方法不需要人体的薄切片，因此非常适合脚、前额和胸部等通用应用，但它也有一些局限性。 由于静脉回流到心脏受损，头部的血管舒张和静脉血淤积会导致前额区域的动脉和静脉搏动相结合，并导致虚假的 SpO2结果。 虽然经历发生这种情况麻醉用气管插管和机械通气或病人在头低脚高位。
医疗用途
脉搏血氧仪是一种医疗设备，可间接监测患者血液的氧饱和度（与直接通过血样测量氧饱和度相反）和皮肤血容量的变化，产生可进一步处理为其他测量值的光体积 描记图. 脉搏血氧仪可以集成到多参数患者监护仪中。 大多数监视器还显示脉搏率。 便携式电池供电的脉搏血氧仪也可用于运输或家庭血氧监测。
优点
脉搏血氧仪对于血氧饱和度的无创连续测量特别方便。 相比之下，血气水平必须在实验室中根据抽取的血样进行测定。 脉搏血氧饱和度可用于患者氧合不稳定的任何环境，包括重症监护、手术、恢复、急诊和医院病房环境、未加压飞机上的飞行员，用于评估任何患者的氧合，并确定补充 氧气的有效性或需要. 虽然脉搏血氧仪用于监测氧合，但它不能确定氧气的代谢，或患者使用的氧气量。 为此，还需要测量二氧化碳(CO2) 水平。 它也可能用于检测通气异常。 然而，使用脉搏血氧仪检测通气不足会因使用补充氧气而受到损害，因为只有当患者呼吸室内空气时，才能可靠地检测到呼吸功能异常。 因此，如果患者能够在室内空气中保持足够的氧合作用，则常规补充氧气可能是不必要的，因为这可能导致无法检测到通气不足。
由于其使用简单且能够提供连续和即时的氧饱和度值，脉搏血氧仪在急诊医学中至关重要，并且对于呼吸或心脏问题尤其是COPD或用于诊断一些睡眠障碍，如呼吸 暂停和呼吸不足。 对于阻塞性睡眠呼吸暂停患者，在试图入睡的大部分时间里，脉搏血氧饱和度读数将在 70-90% 的范围内。
便携式电池供电的脉搏血氧仪对于在美国10,000 英尺（3,000 米）或 12,500 英尺（3,800 米）以上需要补充氧气的非加压飞机上操作的飞行员非常有用。 便携式脉搏血氧仪对于登山者和运动员也很有用，他们的氧气水平在高海拔地区或运动时可能会降低。 一些便携式脉搏血氧仪采用软件来绘制患者的血氧和脉搏图表，作为检查血氧水平的提醒。
连接性的进步使患者能够在没有电缆连接到医院监护仪的情况下连续监测他们的血氧饱和度，而不会牺牲患者数据流回床边监护仪和集中式患者监护 系统。
对于 COVID-19 患者，脉搏血氧饱和度有助于及早发现无症状缺氧，患者看起来和感觉仍然很舒服，但他们的 SpO2 非常低。 这种情况发生在医院或家中的患者身上。 低 SpO2 可能表明与 COVID-19 相关的严重肺炎，需要呼吸机。
限制
脉搏血氧饱和度仅测量血红蛋白饱和度，而不是通气量，并且不是呼吸功能的完整测量。 它不能替代在实验室中检查的血气，因为它不能显示碱不足、二氧化碳水平、血液pH 值或碳酸氢盐(HCO 3 - ) 浓度。 通过监测呼出的 CO 2可以很容易地测量氧的代谢，但饱和度数据没有提供关于血氧含量的信息。 血液中的大部分氧气由血红蛋白携带；在严重贫血的情况下，血液中的血红蛋白较少，尽管血红蛋白已饱和，但仍不能携带那么多的氧气。
因为脉搏血氧仪设备是在健康受试者中校准的，所以对于危重病人和早产儿来说准确性很差。
读数错误的低可能是由用于监测的肢体灌注不足引起的（通常是由于肢体寒冷，或由于使用血管加压药引起的血管收缩）；不正确的传感器应用；高度老茧的皮肤； 或运动（如颤抖），尤其是在低灌注期间。 为确保精度，传感器应返回稳定的脉冲和/或脉冲波形。 脉搏血氧饱和度技术在运动和低灌注条件下提供准确数据的能力不同。
肥胖、低血压（低血压）和一些血红蛋白变异会降低结果的准确性。 一些家用脉搏血氧仪的采样率很低，这会大大低估血氧水平的下降。 ]当读数低于 80% 时，脉搏血氧饱和度的准确度显著下降。
脉搏血氧饱和度也不是循环氧充足的完整测量。 如果血液中血流量不足或血红蛋白不足（贫血），尽管动脉氧饱和度很高，组织仍会缺氧。
由于脉搏血氧仪仅测量结合血红蛋白的百分比，因此当血红蛋白与氧气以外的其他物质结合时，会出现假高或假低读数：
- 血红蛋白对一氧化碳的亲和力高于对氧气的亲和力，尽管患者实际上处于低氧血症，但仍可能出现高读数。 在一氧化碳中毒的情况下，这种不准确可能会延迟对缺氧（低细胞氧水平）的识别。
- 氰化物中毒的读数偏高，因为它会减少从动脉血中提取的氧气。 在这种情况下，读数没有错误，因为早期氰化物中毒时动脉血氧确实很高。
- 80 年代中期，高铁血红蛋白血症的特征是导致脉搏血氧饱和度读数。
- COPD [尤其是慢性支气管炎] 可能会导致读数错误。
一种允许连续测量血红蛋白异常的无创方法是脉搏血氧饱和度计，它由 Masimo 于 2005 年制造。 通过使用额外的波长，它为临床医生提供了一种测量血红蛋白异常、碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白以及总血红蛋白的方法。
研究表明，对于深色肤色的成年人，普通脉搏血氧仪设备的错误率可能更高，这引发了人们的担忧，即脉搏血氧饱和度测量的不准确可能会加剧美国等 多种族人口国家的系统性种族主义。 脉搏血氧饱和度用于筛查睡眠呼吸暂停和其他类型的睡眠呼吸障碍，这些在美国是少数族裔中更为普遍的疾病。
装备
除了专业用途的脉搏血氧仪外，还有许多廉价的“消费者”型号。 关于消费者血氧计的可靠性的意见各不相同；一个典型的评论是“关于家用显示器的研究数据好坏参半，但它们往往在几个百分点内准确”。 一些具有活动跟踪功能的智能手表包含血氧计功能。
移动应用程序
移动应用脉搏血氧仪使用手电筒和手机摄像头，而不是传统脉搏血氧仪使用的红外光。 但是，应用程序无法生成准确的读数，因为相机无法测量两个波长的光反射，因此通过智能手机上的应用程序获得的氧饱和度读数与临床使用不一致。 事实上，有一项研究表明这些并不可靠。 因此，即使脉搏血氧仪并不完美，但与智能手机应用程序脉搏血氧仪相比，它们仍然准确得多。
机制
血氧监测器显示血液中含氧量的百分比。 更具体地说，它测量血红蛋白（血液中携带氧气的蛋白质）的负载百分比。 对于没有肺部病变的患者，可接受的正常 SaO2范围为 95% 至 99%。 对于在海平面或海平面附近呼吸室内空气的人，可以通过血氧监测仪“外周氧饱和度” (SpO2) 读数估计动脉 pO 2。
操作方式
典型的脉搏血氧仪使用电子处理器和一对通过患者身体的半透明部分（通常是指尖或耳垂）面向光电二极管的小型发光二极管(LED) 。 一个 LED 为红色，波长为 660 nm，另一个为红外线波长为 940 nm。 这些波长的光吸收在含氧血液和缺氧血液之间存在显著差异。 氧化血红蛋白吸收更多的红外光并允许更多的红光通过。 脱氧血红蛋白允许更多的红外光通过并吸收更多的红光。 LED 依次循环，一个打开，然后另一个，然后每秒关闭大约 30 次，这使光电二极管能够分别响应红光和红外光，并根据环境光基线进行调整。
测量传输的光量（换句话说，未被吸收的光量），并为每个波长产生单独的归一化信号。 这些信号会随着时间的推移而波动，因为存在的动脉血量随着每次心跳而增加。 通过从每个波长的透射光中减去最小透射光，校正其他组织的影响，为脉动动脉血生成连续信号。 然后由处理器计算红光测量值与红外光测量值的比率（代表氧合血红蛋白与脱氧血红蛋白的比率），然后该比率由处理器通过转换为 SpO 2 。 信号分离也有其他用途：通常显示代表脉动信号的体积描记器波形（“体积波”），以直观地显示脉搏和信号质量，以及脉动信号之间的数字比率和基线吸光度（“灌注指数”）可用 于评估灌注。
其中 HbO 2是氧合血红蛋白（氧合血红蛋白），Hb 是脱氧血红蛋白。
