抽取患者血液進行檢測是監測血紅蛋白濃度最常用的方法。脈搏碳氧血氧測量儀可以通過無創的方式檢測連續脈搏血紅蛋白。連續脈搏血紅蛋白的研究有利于加強血紅蛋白監測，指導早期的輸血治療，提高患者的安全。現綜述連續脈搏血紅蛋白在各種臨床情況下的準確性以及可能的影響因素，從而探討其在臨床中的應用價值。
引用本文： 張巧娟, 曾葵, 黃蔚. 無創脈搏血紅蛋白監測技術的研究進展. 華西醫學, 2014, 29(7): 1369-1371. doi: 10.7507/1002-0179.20140419 復制
血紅蛋白濃度檢測是臨床診治中最常用的實驗室指標之一[1]。臨床上通常采用有創的實驗室方法來檢測人血紅蛋白濃度，該方法耗時、耗力、具有感染的風險，給患者帶來一定的痛苦。目前采用無創方法連續監測人血紅蛋白濃度已經成為生物醫學工程領域的研究熱點之一。無創脈搏血紅蛋白儀具有快速、連續、無創，減少患者抽血帶來的感染幾率，為患者提供更好的舒適程度[2]，減輕醫療成本的付出等臨床和經濟學價值。現從無創脈搏血紅蛋白測定的基本原理、影響因素以及臨床應用等幾個方面進行綜述。
1 基本原理
分光光度法是通過測定被測物質在特定波長處或一定波長范圍內光的吸光度或發光強度，對該物質進行定性和定量分析的方法。在分光光度計中，將不同波長的光連續地照射到一定濃度的樣品溶液時，便可得到與不同波長相對應的吸收強度。目前世界上已有Pronto-7?全血血紅蛋白監測儀、Radical-7脈搏碳氧血氧測量儀（美國Masimo公司）等型號儀器上市。Radical-7脈搏碳氧血氧測量儀是應用分光光度法原理，發出多種波長的光，根據血紅蛋白對不同波長光吸收度的不同，經過分析得到連續脈搏血紅蛋白（SpHb），從而對血紅蛋白進行無創、及時、連續的監測。
2 無創脈搏血紅蛋白監測的臨床應用
2.1 血液稀釋
血液稀釋可以有效地維持術中循環功能穩定、優化血液流變狀態、改善微循環灌注、提高患者對失血的耐受性、減少手術時不必要的異體血輸注，是一種簡單、可行的節約用血的方法。Macknet等[3]對30例手術患者及18名健康志愿者進行等容量血液稀釋，其研究結果表明有創血紅蛋白在44～ 158 g/L之間時，SpHb與血紅蛋白兩者的相關系數是0.882，在等容量血液稀釋中SpHb具有很好的指導作用。這個結果在另一項健康志愿者血液稀釋的研究中也得到很好的證實[4]。但是健康志愿者血液稀釋后血紅蛋白均＞70 g/L，因而血紅蛋白水平較低時SpHb的準確性有待進一步研究。
2.2 指導輸血
輸血是治療急性大出血和術中大出血的一種非常重要的救治措施，圍手術期貧血顯著增加術后病死率[5]。圍手術期輸血與術后病死率相關[6]，這一影響在有復雜合并癥的患者中尤為明顯[7]。臨床上通常采用血紅蛋白的濃度來指導輸血，因此圍手術期密切監測患者的血紅蛋白濃度至關重要。Applegate等[8]在采用SpHb指導腹部手術和骨盆手術患者術中輸血的研究中，SpHb與血紅蛋白的相關系數是0.69，SpHb與血紅蛋白的差值（SpHb-Hb）的平均值是（5.0 ± 14.4）g/L。當失血量＞1 000 mL、血紅蛋白＜90 g/L或血紅蛋白術中下降值＞20 g/L時，SpHb-Hb會增大；血紅蛋白處于低水平時，SpHb要高于血紅蛋白，表明SpHb監測指導輸血不太可靠。而在另一項研究中，在將脊柱手術患者的術中血紅蛋白水平維持在100 g/L以上的前提下，Berkow等[9]認為可以用SpHb指導術中的血液管理。
2.3 產科患者
產后大出血是產婦死亡的主要原因之一，孕產婦在妊娠期存在不同程度的生理性血液稀釋、高血容量，SpHb的準確性可能有所不同。Butwick等[10]對50名椎管內麻醉下行擇期剖宮產的足月孕產婦進行研究時發現，SpHb-Hb在手術開始前、剖宮產結束時、剖宮產術后24 h分別是12.2 g/L（-9.0～33.3 g/L）、1.4 g/L （-23.5～25.6 g/L）、13.6 g/L（-5.5～32.7 g/L）。作者認為SpHb-Hb大小的變異性限制了其在擇期剖宮產中的應用。
產科大出血是產科患者特別是伴有胎盤異常如前置胎盤、胎盤植入的患者最主要且嚴重的并發癥[11]。Butwick等[12]報道了SpHb在5例伴有前置胎盤發生大出血患者中的應用。術中共記錄到17對SpHb與血紅蛋白的值，SpHb與血紅蛋白的相關系數是0.9，SpHb-Hb的中位數是20 g/L，16/17（94%）的SpHb高于血紅蛋白，作者認為SpHb也許可以用來評估有大出血風險的產科患者的血紅蛋白，但是要注意SpHb有高于血紅蛋白的趨勢。以后的研究可以觀察在圍產期以及分娩后SpHb的變化，以及術中應用SpHb是否能夠改善產科出血患者的預后。
2.4 重癥監護病房（ICU）患者
貧血是ICU患者中最常見的并發癥之一[13]。ICU患者經常需要抽血進行血紅蛋白的檢測，而多次抽血很有可能導致醫源性貧血[14]、感染的概率增加。Frasca等[15]對ICU的62例患者監測無創血紅蛋白濃度，研究發現SpHb-Hb平均值是（1 ± 14）g/L，兩者相關系數是0.79，可以用于該類人群的監測。而另一項對心臟手術術后ICU患者的研究結果則恰恰相反，新舊兩種不同的SpHb分析軟件所得SpHb與血紅蛋白相關系數分別只有0.52和0.33，因此作者認為SpHb指導心臟手術術后ICU患者的血液治療不夠準確[16]。
2.5 小兒外科手術
小兒血容量相比成人較少，這使得小兒更容易發生低血容量和貧血。即使很少量的失血在小兒也可能影響氧供以及循環系統的穩定。一項對12例小兒顱面部手術的研究表明，SpHb-Hb平均值是（9.3 ± 9.8）g/L，但其中1例患兒的血紅蛋白已降到55 g/L，SpHb并沒有檢測到，作者認為還需要用更多的數據來說明[17]。Park等[18]將該技術應用于小兒神經外科手術中，結果顯示SpHb與血紅蛋白的相關系數是0.53，SpHb與血紅蛋白的趨勢一致率是93%，這一結果與Colquhoun等[19] 94%的趨勢一致率相近。因此SpHb可以為小兒外科手術血紅蛋白的趨勢監測提供一種新的有效策略。
2.6 急診患者
及時、準確地檢測急診患者的血紅蛋白對于患者的救治至關重要，而目前的血紅蛋白檢測方法多是滯后的。如果SpHb的精確度在急診室患者中可以接受，那么將可以顯著縮短患者等待結果的時間，為這類患者提供極大的便利。但是當Gayat等[20]將其用于急診室患者發現，SpHb-Hb為18 g/L[95%置信區間（15.1，20.9）g/L]，相關系數為0.53。如果依照SpHb來指導輸血，那么將有約13%的患者輸血治療是錯誤的，因此他們認為采用SpHb監測急診患者不夠準確。另一研究則顯示SpHb可以用于急診室患者的容量分布監測[21]。
3 影響因素
關于SpHb臨床應用的精確性，目前尚無定論。在不同的臨床情況下SpHb的準確性差別很大，甚至有完全不同的結果。因此越來越多的研究關注到影響SpHb準確性的可能因素，目前可能影響SpHb準確性的因素主要有灌注指數（PI）、失血量、血紅蛋白濃度等。
3.1 PI
PI是通過體積描記法測得的直接測量指尖灌注的指標。PI反應指尖局部的灌注情況，而局部加溫[22]、局部神經阻滯[23]都可以提高指尖的灌注。有研究表明隨著PI值的增加，SpHb-Hb明顯降低[21, 24]。Miller等[25]研究發現指神經阻滯的患者PI增長0.55，SpHb-Hb在5 g/L之內的比例也顯著增加，而當PI＞2.0時，SpHb-Hb超過20 g/L 的百分比更是有明顯的下降。由此可見指神經阻滯可以顯著提高SpHb的準確性，聯合應用指神經阻滯，SpHb可能為用于指導輸血提供一種便捷有效的監測措施。
3.2 失血量
圍手術期大量失血時，為維持重要臟器的灌注，外周血管收縮，這可能會通過影響PI，進而影響SpHb的信號質量和準確性。Applegate等8]發現，失血量較多的患者，SpHb-Hb更大，SpHb更不準確。
3.3 血紅蛋白濃度
血紅蛋白濃度有可能影響SpHb的準確性。有文獻報道，在對成人患者的觀察中，隨著血紅蛋白水平的升高，SpHb-Hb會降低[8, 24]。Park等[18]認為當血紅蛋白處于較低水平時，SpHb有可能提供錯誤的較高的值，因此當SpHb＜90 g/L或者需要做輸血決定時，需要對血紅蛋白進行進一步確認。
3.4 其他
Gayat等[2]發現在全身麻醉誘導期間，SpHb會隨著氧濃度的增加而增加（非線性關系），因而推斷SpHb的準確性可能受氧濃度的影響。
4 結語
綜上所述，SpHb監測是一種無創、連續、及時的血紅蛋白監測方法，為指導容量治療、提供血液保護、指導合理輸血提供了一種新思路。目前在各種臨床情況下SpHb的準確性不一，同時還受到多種因素影響，該方法能否在臨床上廣泛使用，盡量提高其準確性，減輕干擾因素的影響，有待于進一步研究。
血紅蛋白濃度檢測是臨床診治中最常用的實驗室指標之一[1]。臨床上通常采用有創的實驗室方法來檢測人血紅蛋白濃度，該方法耗時、耗力、具有感染的風險，給患者帶來一定的痛苦。目前采用無創方法連續監測人血紅蛋白濃度已經成為生物醫學工程領域的研究熱點之一。無創脈搏血紅蛋白儀具有快速、連續、無創，減少患者抽血帶來的感染幾率，為患者提供更好的舒適程度[2]，減輕醫療成本的付出等臨床和經濟學價值。現從無創脈搏血紅蛋白測定的基本原理、影響因素以及臨床應用等幾個方面進行綜述。
1 基本原理
分光光度法是通過測定被測物質在特定波長處或一定波長范圍內光的吸光度或發光強度，對該物質進行定性和定量分析的方法。在分光光度計中，將不同波長的光連續地照射到一定濃度的樣品溶液時，便可得到與不同波長相對應的吸收強度。目前世界上已有Pronto-7?全血血紅蛋白監測儀、Radical-7脈搏碳氧血氧測量儀（美國Masimo公司）等型號儀器上市。Radical-7脈搏碳氧血氧測量儀是應用分光光度法原理，發出多種波長的光，根據血紅蛋白對不同波長光吸收度的不同，經過分析得到連續脈搏血紅蛋白（SpHb），從而對血紅蛋白進行無創、及時、連續的監測。
2 無創脈搏血紅蛋白監測的臨床應用
2.1 血液稀釋
血液稀釋可以有效地維持術中循環功能穩定、優化血液流變狀態、改善微循環灌注、提高患者對失血的耐受性、減少手術時不必要的異體血輸注，是一種簡單、可行的節約用血的方法。Macknet等[3]對30例手術患者及18名健康志愿者進行等容量血液稀釋，其研究結果表明有創血紅蛋白在44～ 158 g/L之間時，SpHb與血紅蛋白兩者的相關系數是0.882，在等容量血液稀釋中SpHb具有很好的指導作用。這個結果在另一項健康志愿者血液稀釋的研究中也得到很好的證實[4]。但是健康志愿者血液稀釋后血紅蛋白均＞70 g/L，因而血紅蛋白水平較低時SpHb的準確性有待進一步研究。
2.2 指導輸血
輸血是治療急性大出血和術中大出血的一種非常重要的救治措施，圍手術期貧血顯著增加術后病死率[5]。圍手術期輸血與術后病死率相關[6]，這一影響在有復雜合并癥的患者中尤為明顯[7]。臨床上通常采用血紅蛋白的濃度來指導輸血，因此圍手術期密切監測患者的血紅蛋白濃度至關重要。Applegate等[8]在采用SpHb指導腹部手術和骨盆手術患者術中輸血的研究中，SpHb與血紅蛋白的相關系數是0.69，SpHb與血紅蛋白的差值（SpHb-Hb）的平均值是（5.0 ± 14.4）g/L。當失血量＞1 000 mL、血紅蛋白＜90 g/L或血紅蛋白術中下降值＞20 g/L時，SpHb-Hb會增大；血紅蛋白處于低水平時，SpHb要高于血紅蛋白，表明SpHb監測指導輸血不太可靠。而在另一項研究中，在將脊柱手術患者的術中血紅蛋白水平維持在100 g/L以上的前提下，Berkow等[9]認為可以用SpHb指導術中的血液管理。
2.3 產科患者
產后大出血是產婦死亡的主要原因之一，孕產婦在妊娠期存在不同程度的生理性血液稀釋、高血容量，SpHb的準確性可能有所不同。Butwick等[10]對50名椎管內麻醉下行擇期剖宮產的足月孕產婦進行研究時發現，SpHb-Hb在手術開始前、剖宮產結束時、剖宮產術后24 h分別是12.2 g/L（-9.0～33.3 g/L）、1.4 g/L （-23.5～25.6 g/L）、13.6 g/L（-5.5～32.7 g/L）。作者認為SpHb-Hb大小的變異性限制了其在擇期剖宮產中的應用。
產科大出血是產科患者特別是伴有胎盤異常如前置胎盤、胎盤植入的患者最主要且嚴重的并發癥[11]。Butwick等[12]報道了SpHb在5例伴有前置胎盤發生大出血患者中的應用。術中共記錄到17對SpHb與血紅蛋白的值，SpHb與血紅蛋白的相關系數是0.9，SpHb-Hb的中位數是20 g/L，16/17（94%）的SpHb高于血紅蛋白，作者認為SpHb也許可以用來評估有大出血風險的產科患者的血紅蛋白，但是要注意SpHb有高于血紅蛋白的趨勢。以后的研究可以觀察在圍產期以及分娩后SpHb的變化，以及術中應用SpHb是否能夠改善產科出血患者的預后。
2.4 重癥監護病房（ICU）患者
貧血是ICU患者中最常見的并發癥之一[13]。ICU患者經常需要抽血進行血紅蛋白的檢測，而多次抽血很有可能導致醫源性貧血[14]、感染的概率增加。Frasca等[15]對ICU的62例患者監測無創血紅蛋白濃度，研究發現SpHb-Hb平均值是（1 ± 14）g/L，兩者相關系數是0.79，可以用于該類人群的監測。而另一項對心臟手術術后ICU患者的研究結果則恰恰相反，新舊兩種不同的SpHb分析軟件所得SpHb與血紅蛋白相關系數分別只有0.52和0.33，因此作者認為SpHb指導心臟手術術后ICU患者的血液治療不夠準確[16]。
2.5 小兒外科手術
小兒血容量相比成人較少，這使得小兒更容易發生低血容量和貧血。即使很少量的失血在小兒也可能影響氧供以及循環系統的穩定。一項對12例小兒顱面部手術的研究表明，SpHb-Hb平均值是（9.3 ± 9.8）g/L，但其中1例患兒的血紅蛋白已降到55 g/L，SpHb并沒有檢測到，作者認為還需要用更多的數據來說明[17]。Park等[18]將該技術應用于小兒神經外科手術中，結果顯示SpHb與血紅蛋白的相關系數是0.53，SpHb與血紅蛋白的趨勢一致率是93%，這一結果與Colquhoun等[19] 94%的趨勢一致率相近。因此SpHb可以為小兒外科手術血紅蛋白的趨勢監測提供一種新的有效策略。
2.6 急診患者
及時、準確地檢測急診患者的血紅蛋白對于患者的救治至關重要，而目前的血紅蛋白檢測方法多是滯后的。如果SpHb的精確度在急診室患者中可以接受，那么將可以顯著縮短患者等待結果的時間，為這類患者提供極大的便利。但是當Gayat等[20]將其用于急診室患者發現，SpHb-Hb為18 g/L[95%置信區間（15.1，20.9）g/L]，相關系數為0.53。如果依照SpHb來指導輸血，那么將有約13%的患者輸血治療是錯誤的，因此他們認為采用SpHb監測急診患者不夠準確。另一研究則顯示SpHb可以用于急診室患者的容量分布監測[21]。
3 影響因素
關于SpHb臨床應用的精確性，目前尚無定論。在不同的臨床情況下SpHb的準確性差別很大，甚至有完全不同的結果。因此越來越多的研究關注到影響SpHb準確性的可能因素，目前可能影響SpHb準確性的因素主要有灌注指數（PI）、失血量、血紅蛋白濃度等。
3.1 PI
PI是通過體積描記法測得的直接測量指尖灌注的指標。PI反應指尖局部的灌注情況，而局部加溫[22]、局部神經阻滯[23]都可以提高指尖的灌注。有研究表明隨著PI值的增加，SpHb-Hb明顯降低[21, 24]。Miller等[25]研究發現指神經阻滯的患者PI增長0.55，SpHb-Hb在5 g/L之內的比例也顯著增加，而當PI＞2.0時，SpHb-Hb超過20 g/L 的百分比更是有明顯的下降。由此可見指神經阻滯可以顯著提高SpHb的準確性，聯合應用指神經阻滯，SpHb可能為用于指導輸血提供一種便捷有效的監測措施。
3.2 失血量
圍手術期大量失血時，為維持重要臟器的灌注，外周血管收縮，這可能會通過影響PI，進而影響SpHb的信號質量和準確性。Applegate等8]發現，失血量較多的患者，SpHb-Hb更大，SpHb更不準確。
3.3 血紅蛋白濃度
血紅蛋白濃度有可能影響SpHb的準確性。有文獻報道，在對成人患者的觀察中，隨著血紅蛋白水平的升高，SpHb-Hb會降低[8, 24]。Park等[18]認為當血紅蛋白處于較低水平時，SpHb有可能提供錯誤的較高的值，因此當SpHb＜90 g/L或者需要做輸血決定時，需要對血紅蛋白進行進一步確認。
3.4 其他
Gayat等[2]發現在全身麻醉誘導期間，SpHb會隨著氧濃度的增加而增加（非線性關系），因而推斷SpHb的準確性可能受氧濃度的影響。
4 結語
綜上所述，SpHb監測是一種無創、連續、及時的血紅蛋白監測方法，為指導容量治療、提供血液保護、指導合理輸血提供了一種新思路。目前在各種臨床情況下SpHb的準確性不一，同時還受到多種因素影響，該方法能否在臨床上廣泛使用，盡量提高其準確性，減輕干擾因素的影響，有待于進一步研究。