1
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ BÃO HÒA OXY
CỦA HEMOGLOBIN TRONG MÁU
1. CÁC LOẠI HEMOGLOBIN
Bình thường, 97% oxy trong máu được chuyên chở dưới dạng kết hợp với
hemoglobin, do đó đánh giá độ bão hòa oxy của hemoglobin trong máu là việc quan
trọng.
Trong máu động mạch bình thường , chúng ta có các loại hemoglobin với nồng độ
như sau:
Oxyhemoglobin (HbO2) dạng hemoglobin gắn với oxy, chiếm 95%.
Desoxyhemoglobin (RHb), dạng hemoglobin đã giao oxy cho mô, chiếm 3%.
Đây là hai dạng hemoglobin hoạt động có khả năng gắn và nhả oxy. Ngoài ra còn
có:
Carboxyhemoglobin (COHb), là dạng hemoglobin kết hợp với carbonmonoxide,
chiếm 1,6%, dù ở người bình thường.
Methemoglobin (MetHb), là dạng hemoglobin với nguyên tử sắt trong hème đã
bị oxyt hóa thành Fe3+, chiếm 0,3%, dù ở người bình thường.
Sulfhemoglobin (SulfHb) là dạng hemoglobin kết hợp với sulfur, bình thường
chiếm 0 – 0,1%.
Ba dạng của hemoglobin, không chuyên chở được oxy nên gọi là
dyshemoglobin
2. CÁC CHỈ SỐ ĐỂ DIỄN TẢ ĐỘ BÃO HÒA OXY TRONG MÁU
Có hai chỉ số
2.1 Độ bão hòa oxy theo chức năng (Saturation fonctionnelle) viết tắt là SO2, hay
O2,St (fonct), được tính theo công thức:
SO2 = 100
2
2
cRHbHbcO
HbcO c : nồng độ
Tức là chỉ xét đến hai dạng Hb có khả năng chuyên chở oxy: O2Hb và RHb.
Trị số bình thường là 97 ± 2%
2.2 Độ bão hòa oxy theo tỷ lệ (Saturation fractionnelle – O2 St (fract)) hay
fraction of oxygened hemoglobin, viết tắt là FO2Hb, được tính theo công thức:
FO2Hb = cSulfHbcCOHbcMetHbHbcOcRHb
HbcO
2
2
Tức là xét đến tỉ số giữa hemoglobin bão hòa oxy với tất cả các dạng
hemoglobin. Trị số bình thường là 0,96 0,02
Do đó, khi có các tình trạng gây tăng dyshemoglobin, FO2Hb sẽ phản ánh độ bão
hòa oxy trong máu chính xác hơn SO2. Mối tương quan giữa FO2Hb và SO2 là:
FO2Hb = SO2 (1 – COHb – MetHb – SulfHb)
2
Các chữ nhỏ được thêm vào sau S và F để diễn tả phương pháp đo hay loại máu (
a: máu động mạch , v: máu tĩnh mạch trộn, pa: máu động mạch phổi)
Ví dụ : SpO2: độ bão hòa oxy theo chức năng trong máu động mạch đo theo nhịp
mạch.
SaO2 : độ bão hòa oxy theo chức năng trong máu động mạch.
3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ BÃO HÒA OXY TRONG MÁU (Oximetry)
3.1 Oximetry là một từ chung dành cho các phương pháp đo độ bão hòa của
hemoglobin đối với oxy.
Hiện nay, phương pháp chuẩn vàng (gold standard) của oximetry là CO-
Oximetry . Máy đặt trong phòng thí nghiệm, đo trên từng mẫu máu riêng lẻ, là một
quang phổ kế đo được nhiều độ dài sóng (multiwavelength spectrophotometer). Nhờ
vậy, máy đo được tất cả các loại hemglobin: O2Hb, RHb, MetHb, COHb, và SulfHb.
Từ đó tính ra độ bão hòa oxy theo chức năng (SO2Hb) và theo tỉ lệ (FO2Hb).
Để đo độ bão hòa oxy trong máu động mạch liên tục, tại giường bệnh nhân, thì
ngày nay có pulse oximeter thay thế cho ear oximeter, đo được độ bão hòa oxy theo
mạch (SpO2). Máy chỉ đo được hai độ dài sóng nên không đo được các
dyshemoglobin.
Còn phương pháp đo độ bão hòa oxy trong máu động mạch phổi (SpaO2 hoặc
SvO2) một cách liên tục nhờ fiberoptic oxymetry thì chưa thực hiện được tại nước ta.
Tóm lại, ta có bảng tóm tắt các chỉ số đo được và đặc tính của các phương pháp
oximetry như sau: (bảng 1)
3
Bảng 1: Các phương pháp oximetry
Phương
pháp Nguyên tắc Đặc điểm Các chỉ số đo được Giá trị bình thường
Co-
oximetry Multiwave-
length
spectro
photometer
Quang phổ
kế nhiều
bước sóng
+ Là phương pháp
chuẩn vàng
+ Không đo liên
tục
+ Xâm phạm cơ
thể
+ Bắt buộc dùng
khi có
dyshemoglobin
100
2
2
2
RHbHbO
HbO
SaO
binsDyshemogloRHbHbO
HbO
HbFO
2
2
2
RHbHbO
HbO
OvS
2
2
2
+ SaO2 = độ bão hòa
oxy trong máu động
mạch = 97 2%
+ FO2Hb = độ bão
hòa oxy theo tỉ lệ,
trong máu động
mạch = 0,96 0,02
+ S vO2 = ñoä baõo
hoøa oxy trong
maùu tónh maïch
troän = 75%
Pulse
oximetry
Two wave
lengh
spectro-
photometer
Quang phoå
keá hai böôùc
soùng
+
Theo doõi lieân
tuïc SpO2, voán
phaûn aùnh
SaO2, nhôø söï
thay ñoåi cuûa
löôïng maùu
theo nhòp
maïch.
+ Khoâng xaâm
phaïm cô theå
+ Keùm chính
xaùc khi SpO2 <
90%
+Thay theá cho
ear oximeter
SpO2 = RHbHbO
HbO
2
2
+ SpO2 = SaO2 4 – 6%
khi SpO2 > 90%
SpO
2
= ñoä baõ
o
hoøa oxy trong
maùu ñoäng maïch
ño theo nhòp maïch
= 97 4 – 6%
Fiberoptic
oximetry
Optical
oximetry
Máy đo độ
bão hòa oxy
quang học
+ Được đặt trong
catheter động
mạch phổi
+ Xâm phạm cơ
thể bệnh nhân
+ Đo được S vO2
liên tục
RHbHbO
HbO
OvS
2
2
2 SvO2 = độ bão hòa
oxy trong máu tĩnh
mạch trộn.
Cần lưu ý là chỉ số SO2 thu thập được từ máy phân tích khí trong máu đơn thuần
(không có CO–Oximeter) là một chỉ số tính toán từ PO2, có thể không chính xác. Lý do
là SaO2 được quyết định bởi PaO2 và vị trí của đường cong Barcroft; vị trí của đường
này dao động tùy To, pH, pCO2, 2,3DPG, dys-hemoglobin, FHb, các hợp chất
phosphate… nên không thể tính ra SaO2 từ PaO2 và ngược lại.
Trong bài viết này, chúng tôi chỉ đề cập chi tiết về phương pháp đo độ bão hòa
oxy trong máu động mạch dựa trên nhịp mạch (pulse oximetry).
4
3.2 Pulse oximetry
Nguồn gốc của pulse oximetry là ear oximetry, vốn là dụng cụ đầu tiên đo được độ
bão hòa oxy của động mạch một cách liên tục. Nhưng ear oximeter rất dễ vỡ, lại cần
phải làm nóng trái tai để động mạch hóa máu vùng này, nên không được thông dụng.
Ngày nay với pulse oximeter, không cần phải chuẩn bị vùng đo, không cần phải
định chuẩn dụng cụ, máy cho kết quả sau vài giây, không cần thay điện cực, việc đo độ
bão hòa oxy một cách liên tục và không xâm phạm đã trở thành một phương pháp
thường qui trong săn sóc đặc biệt và gây mê hồi sức. Tuy nhiên vẫn phải định kỳ chỉnh
với SaO2 / CO–Oximeter
Nguyên tắc
Pulse oximeter (P.O.) là một quang phổ kế đo được hai bước sóng (thường là 660
và 940 nm) đỏ và hồng ngoại (infraed), và có khả năng đo thể tích (plethysmographic).
Nhờ sự thay đổi trong việc hấp thu ánh sáng mỗi khi có sự thay đổi thể tích do
nhịp mạch (pulse), người ta có thể xác định được tỉ lệ của O2Hb và RHb.
Nguyên tắc cơ bản của P.O. là phân biệt được máu động mạch có nhịp mạch
(pulsatile blood flow) với máu của tĩnh mạch và mao mạch. Bình thường, nếu có sự
thay đổi trong hấp thu ánh sáng theo nhịp mạch thì đó là do máu động mạch.
Các trị số thu được
a. Từ đó máy tính ra độ bão hòa oxy theo chức năng của máu động mạch dựa trên
nhịp mạch (SpO2).
RHbHbO
HbO
SpO
2
2
2
Tức là đo lượng Hb gắn với oxy (oxyhemoglobin – HbO2) trên lượng Hb có thể
gắn được oxy – bao gồm HbO2 (oxyhemoglobin) và RHb (desoxyhemoglobin).
b. Máy cũng cho ra trị số của mạch (nhịp/phút). Nếu nhịp mạch này không đúng
phải xem lại sự chính xác của SpO2. Nhưng không phải là khi mạch đúng thì SpO2 phải
đúng.
c. Nếu pulse oximeter có hiển thị đường sóng thể tích (plethysmographic) thì
chúng có thể phát hiện được các artifact như do cử động mà ra.
Độ chính xác của pulse oximetry
Với máu động mạch, khi SpO2 > 90% có sự tương ứng tốt giữa pulse oximetry
(SpO2) và phương pháp chuẩn là Co-Oximertry (SaO2)
Theo các nhà sản xuất máy, độ chính xác của P.O tuỳ vào giá trị của SpO2:
70 – 100% 2%
60 – 69% 3%
dưới 60% = không rõ ràng
Mạch và giới hạn đo được của độ chính xác là:
25 – 250 2 nhịp /phút.
Có thể nói SpO2 = SaO2 + 4 – 6% (2 lần độ lệch chuẩn ), khi SpO2 > 90%.
5
Nhưng khi SpO2 < 90% thì độ chính xác của oximetry không thể xác định được.
Đối với các trường hợp khi SpO2 < 90% thường được đánh giá là một trường hợp nặng
nên không chỉ dựa vào SpO2, mà còn dựa vào các thông tin khác nữa.
Khi SpO2 > 100% thì PaO2 có thể > 150 mmHg, vì vậy pulse oxymetry không
nên dùng để theo dõi sự dư oxy trong máu động mạch .
Ý nghĩa của pulse oxymetry
Ý nghĩa lớn là SpO2 cho phép đánh giá khuynh hướng thay đổi của độ bão hòa
oxy của Hb máu động mạch (SaO2) một cách liên tục và đáng tin cậy .
Tuy nhiên, để xác định SaO2 từ SpO2 thì đây vẫn là vấn đề còn bỏ ngỏ. Do đó ,
bác sĩ Shapiro B.A. khuyến cáo rằng chỉ nên xem SpO2 như là một chỉ số phản ánh
(reflection) sự thay đổi của SaO2 mà thôi.
Giới hạn của pulse oximetry
a. Do quang phổ kế
Pulse oximetry chỉ phân biệt được dạng gắn oxy (HbO2) và không gắn oxy (RHb)
của hemoglobin (RHb).
Các loại hemoglobin khác như carboxyhemoglobin (COHb), methemoglobin
(MetHb) và hemoglobin thai nhi (HbF) có thể làm giảm tính chính xác của máy vì máy
có thể không phân biệt được. Một điều thường không được các nhà sản xuất nhắc đến
là pulse oxymetry chỉ được sử dụng trong nồng độ dyshemoglobin < 2% tức là trong
giới hạn bình thường.
Ví dụ: COHb sẽ làm tăng SpO2 vì có cùng phổ như HbO2. Do đó, khi có nghi
ngờ về sự hiện diện của các loại Hb bất thường thì phải dùng Co-oximetry và lúc này
không nên dùng SO2 , mà phải dùng FO2Hb mới phản ánh chính xác tình trạng bão hòa
oxy của hemoglobin được. Bệnh nhân COPD hút thuốc lá nhiều COHb có thể cao.
Khi Hct < 10% thì độ chính xác của SpO2 không còn nữa.
Các chất nhuộm như methylene blue, indocyannine green và indigocarmine cũng
gây ảnh hưởng lên SpO2. Các màu sơn móng tay cũng làm SpO2 kém chính xác.
Đèn chiếu hồng ngoại dùng sưởi ấm trong y khoa cũng có tác động lên SpO2
nên phải được che chắn .
b. Do nhịp mạch
PO dựa trên nguyên tắc phân biệt máu động mạch ra khỏi máu tĩnh mạch và mô.
Muốn vậy cần phải có lượng máu đông mạch tối thiểu để gây một nhịp mạch rõ
ràng, do đó các trường hợp như hạ huyết áp, ngưng tim, co mạch hạ thân nhiệt nhiều,
tuần hoàn tim phổi (cardipulmonary bypass) làm giảm sự tưới máu dến ngón tay, thì
SpO2 không phản ánh SaO2 một cách chính xác được.
Những trường hợp làm cho nhịp đập tĩnh mạch mạnh hơn cũng có thể làm cho
SpO2 kém chính xác. Ví dụ như do suy tim phải, trào ngược về van 3 lá, tắc nghẽn hồi
mạch, tăng áp lực lồng ngực và đặt ống (probe) ở chi dưới.
c. Do dụng cụ
Cử động của ngón tay đeo sensor có thể được máy xem như nhịp đập nên sẽ cho
kết quả sai.