先來看一張我們在手術室記錄到的異常脈搏波形圖。
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答
感謝大家的參與!正確答案是 F 手術無影燈的強光照射。
你選對了嗎?不少老師可能會選電刀或者肌顫,但事實上,搗亂的真的是頭頂那盞亮得晃眼的無影燈。這個波形看似離奇,實則是典型的光學干擾,而且在各大手術室和ICU里,并不算罕見。
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無影燈直射下,干擾最大
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無影燈稍偏離,干擾稍弱
那么,這到底是怎么一回事呢?
要弄明白這個問題,我們先得知道血氧波形出現的原理。
血氧探頭內部有紅光和紅外光LED,交替發光穿透手指,另一側的光電接收器再把被組織衰減后的光信號,轉換成電信號,就是我們看到的脈搏波。
為了排除房間里穩定的環境光(比如日光燈),血氧儀內部有個算法,會先測量一下環境光背景,然后在計算時把它“減掉”。這套機制對付持續不變的光很有效。
但現代手術無影燈,恰恰不是持續發光的。
為了節能和精準調光,絕大多數LED無影燈采用的是高頻PWM調光。你可以把它想象成它根本不是在“長亮”,而是在以每秒幾千上萬次的速度亮、滅、亮、滅……人眼看不出來,只覺得一直亮著。
而這正是它能對波形造成干擾的核心原因。
血氧探頭的環境光抑制算法,是給“穩定光源”設計的,面對無影燈這種高頻閃爍光,它無法應對。無影燈極速明暗變化的強光,被光電二極管當成有效信號全部收了進來。
而無影燈的閃爍頻率和血氧探頭內部采樣頻率既接近又不完全同步,兩個信號攪在一起,就會通過差頻效應或混疊效應,產生一個全新的、頻率更低的虛假信號。
我們通過計算可以發現,這個干擾的鋸齒波頻率大約是12Hz,而我們看到的這個大約12Hz的規律“鋸齒波”,就是這兩個電子信號互相干擾形成的。
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無影燈照射導致脈搏波形異常的機制圖
如何一眼識破并去除這種干擾?
1. 物理遮光法——最簡單也最可靠
懷疑是光干擾,立馬找一塊不透明的布(手術巾、黑布都行),把探頭連同患者手指嚴嚴實實蓋住。如果蒙上后,波形“毛刺”瞬間消失,脈搏波恢復平滑,那沒跑了,就是光污染。
2. 挪位置,躲強光
把測量手指移出無影燈直射區,或稍微調整燈頭角度。有時候,把探頭夾在遠離手術野的另一只手上,問題就迎刃而解。
3. 升級裝備(這個想想就行了)
部分新型血氧探頭增強了抗環境光干擾能力,或者設備支持關閉近端環境光抑制功能(視具體型號而定),在強光手術場景下會更從容。
下次在監護儀上再看到這種自帶鋸齒的脈搏波,先別緊張。抬頭看看那盞明亮的無影燈,也許只需要輕輕將手術單遮在手指上波形就恢復正常了。
你在手術室里還遇到過哪些詭異的波形?歡迎一起討論。
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