पल्स ऑक्सीमीटरचे गमभन

Submitted by कुमार१ on 22 September, 2020 - 23:52

कोविड महासाथीच्या निमित्ताने बऱ्याच सुशिक्षित कुटुंबांमध्ये पल्स ऑक्सीमीटर या उपकरणाचे आगमन झालेले आहे. या आजारात काही रुग्णांना श्वसन अवरोध होऊ शकतो. परिणामी शरीरपेशींना रक्ताद्वारे मिळणाऱ्या ऑक्सीजनचे प्रमाण बरेच कमी होऊ शकते. या परिस्थितीचा प्राथमिक अंदाज घरच्या घरी घेता यावा, या उद्देशाने या घरगुती उपकरणाचे उत्पादन केलेले आहे. सध्या त्याचा लाभ बरेच जण घेत आहेत. त्याचबरोबर अनेक सामाजिक आरोग्य सर्वेक्षणातही त्याचा चाळणी चाचणीसारखा वापर होत आहे. या उपकरणातून ऑक्सीजन संबंधीचे जे मापन दिसते त्याबद्दल सामान्यांत कुतूहल दिसून आले. “ ९८, ९५, ८८ इत्यादी आकड्यांचा नक्की अर्थ काय?” असेही प्रश्न अनेकांनी संपर्कातून विचारले. त्यातूनच हा लेख लिहिण्याची स्फूर्ती मिळाली.

यानिमित्ताने आपल्या रक्तातील हिमोग्लोबिन, त्याचा ऑक्सिजनशी असलेला संबंध आणि यासंदर्भातील तांत्रिक मापने यांचा आढावा घेत आहे. हिमोग्लोबिनचे मूलभूत कार्य विशद करणारा लेख मी यापूर्वीच इथे लिहिलेला आहे.
(https://www.maayboli.com/node/64492 ).

शरीरातील प्रत्येक पेशीला कार्यरत राहण्यासाठी सतत ऑक्सिजनचा पुरवठा व्हावा लागतो. आपण श्वसनाद्वारे जो अक्सिजन शरीरात घेतो तो हिमोग्लोबिन या प्रथिनाशी संयोग पावतो. हिमोग्लोबिन ऑक्सिजनचे वाहक आहे. त्याच्यामार्फत पुढे रोहिणीतील रक्तप्रवाहाद्वारे सर्व पेशींना ऑक्सिजन सोडला जातो. म्हणजेच रोहिणीतून जे रक्त वाहत असते, ते ऑक्सिजनने समृद्ध असते. सर्व पेशी हा ऑक्सिजन शोषून घेतात व नंतर त्यांच्या कार्याद्वारे कार्बन डाय-ऑक्साइड तयार करतात. हा वायू देखील पुन्हा हिमोग्लोबिनच्या माध्यमातून रक्तात शिरतो. आता हे रक्त नीला वाहिन्यांद्वारा छातीच्या दिशेने पाठवले जाते. अर्थातच नीलेमधल्या रक्तात ऑक्सिजनचे प्रमाण बरेच कमी असते.

वर वर्णन केलेल्या दोन रक्तवाहिन्यांमधील जे हिमोग्लोबिन आहे त्याचे दोन प्रकार म्हणता येतील :
१. रोहिणीतल्या रक्तातले हिमोग्लोबिन हे ऑक्सिजनसमृद्ध आहे तर,
२. नीलेतल्या रक्तातले हिमोग्लोबीन हे ऑक्सिजनन्यून आहे.
या दोन्हींचे तुलनात्मक प्रमाण काढणे हे पल्स ऑक्सीमीटर या तंत्राचे मूलभूत तत्त्व आहे.

आता पुढील लेखाची विभागणी अशी आहे:

१. उपकरणाची कार्यपद्धती
२. मापनांचा अर्थ
३. तंत्राचे उपयोग
४. मापनावर बाह्य घटकांचा परिणाम
५. मापनाच्या मर्यादा

कार्यपद्धती :
शरीरातील रोहिणीमधल्या रक्तप्रवाहातील एकूण हिमोग्लोबिनचा किती भाग ऑक्सिजनने व्यापलेला आहे हे जाणण्यासाठी या तंत्राचा वापर होतो. त्यासाठी शरीरातील रक्तप्रवाहाचे स्पंदन जाणवेल अशी जागा निवडली जाते. यामध्ये मुख्यत्वे हाताचे अथवा पायाचे बोट किंवा कानाच्या पाळीचा समावेश आहे.

PO fing.jpgPO-Ear-Probe.jpg

वरील आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे शरीरावर ठरलेल्या जागी उपकरण लावले जाते. त्यामध्ये असलेल्या एलईडी यंत्रणेमधून प्रकाशाचे झोत शरीरात सोडले जातात. या प्रकाशामध्ये बऱ्याच तरंगलांबीच्या लहरी असतात. त्यातील दोन विशिष्ट लहरी हिमोग्लोबिनचे दोन प्रकार शोषून घेतात. त्यातून प्रकाशाचा काही भाग बाहेर सोडला जातो आणि तो उपकरणात मोजला जातो.

इथे दोन मुद्दे महत्त्वाचे ठरतात:
१. ऑक्सिजनसमृद्ध हिमोग्लोबिन मुख्यतः अवरक्त प्रकाश शोषते, तर
२. ऑक्सीजनन्यून हिमोग्लोबीन मुख्यतः लालरंगी प्रकाश शोषते.

या दोन्हींचे तुलनात्मक गणित उपकरणात होते आणि आपल्याला त्याच्या पडद्यावर SpO2 हे मापन दिसते. त्याचा अर्थ असा असतो :

S = saturation = संपृक्तता
p = peripheral ( हे बोटाच्या टोकावर मोजले जाते म्हणून peripheral).
O2 = oxygen
निरोगी व्यक्तीत (समुद्र सपाटीवरील ठिकाणी) याचे प्रमाण ९५ – ९९ % या दरम्यान असते. अति उंचीवरील ठिकाणी राहताना यात फरक पडतो.

ही मोजणी करण्यापूर्वी खालील मूलभूत काळजी घेणे आवश्यक ठरते :
१. तपासणी करावयाची व्यक्ती आरामात बसलेली हवी.
२. तपासणीचे बोट अगदी स्वच्छ असले पाहिजे तिथे धूळ वा मळ असता कामा नये. तसेच बोटाच्या नखाला नेलपॉलिश लावलेले नको. बोटांवर सूज नसावी.
३. व्यक्तीच्या शरीरावर प्रखर प्रकाश पडता कामा नये, कारण ही मोजणी ‘प्रकाशशोषण’ या तत्त्वावर होते.

बाह्य घटकांचा परिणाम
आरोग्यशास्त्रातील बऱ्याच घरगुती उपकरणांची अचूकता तशी मर्यादित असते. आजूबाजूच्या बाह्य घटकांचा त्याच्यावर विपरीत परिणाम होऊ शकतो. जरी रक्तातील ऑक्सिजनचे प्रमाण योग्य असले, तरीदेखील काही बाह्य घटकांमुळे या मापन पद्धतीत चूक होऊ शकते. परिणामी हे मापन विश्वासार्ह राहत नाही. असे काही घटक याप्रमाणे आहेत :

१. मापन चालू असताना व्यक्तीचा हात अस्थिर असणे
२. व्यक्तीच्या त्वचेचा रंग हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. जर त्वचेचा रंग खूप काळा असेल तर त्याचा मापनावर बर्‍यापैकी परिणाम होतो. त्यामुळे विशिष्ट वंशाच्या लोकांसाठी उपकरणातील तांत्रिक प्रमाणीकरण बदलण्याची शिफारस आहे.
३. काही कारणामुळे व्यक्तीच्या रक्तातील कार्बन मोनॉक्साइडचे प्रमाण वाढलेले असणे.

तंत्राची उपयुक्तता
ज्या आजारांमध्ये रक्तातील ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होते अशा प्रसंगी या मापनाचा उपयोग केला जातो. असे काही नेहमीचे आजार आणि परिस्थिती अशा आहेत :

१. प्रौढातील श्वसन अवरोध (ARDS). सध्याच्या कोविडमध्ये ही परिस्थिती उद्भवू शकते.
२. दमा अथवा दीर्घकालीन श्वसन-अडथळा
३. हृदयक्रिया तात्पुरती बंद पडल्यास (arrest)
४. काही प्रकारच्या झोपेच्या समस्या
५. रुग्णालयातील अतिदक्षता विभागात दाखल रुग्णांमध्ये काही विशिष्ट शल्यक्रिया करताना.

मापनाच्या मर्यादा
एखाद्याचे मापन ९५ ते १०० टक्के दरम्यान आले याचा अर्थ इतकाच असतो, की श्वसनातून मिळालेला ऑक्सिजन रक्तप्रवाहात योग्य प्रमाणात मिसळला जात आहे. परंतु याचा अर्थ असा नाही, की शरीरातील सर्व पेशींना पुरेसा ऑक्सिजन मिळालेला आहे. ही तफावत का असते आणि कुठल्या प्रसंगात तिचे महत्त्व आहे ते आता पाहू.

१. समजा, आपण रक्तन्यूनतेच्या (anemia) रुग्णात हे मापन करीत आहोत आणि संबंधिताचे हिमोग्लोबिन बरेच कमी आहे. जर या व्यक्तीला कुठलाही श्‍वसन अवरोध नसेल तर संपृक्तता अगदी नॉर्मल ( कदाचित 100% सुद्धा) दाखवली जाईल. परंतु तिच्या रक्तात मुळात हिमोग्लोबिनच कमी असल्याने रक्तातील एकूण ऑक्सिजन वाहण्याचे प्रमाण कमीच राहील. परिणामी पेशींना पुरेसा ऑक्सिजन मिळणार नाही.

२. सध्या प्रदूषणामुळे वातावरणातील कार्बन मोनॉक्साईडचे प्रमाण बरेच वाढलेले असते. काही विशिष्ट व्यावसायिकांमध्ये (उदाहरणार्थ वाहतूक पोलीस) त्याचे प्रमाण लक्षणीय असू शकते. हिमोग्लोबिनचे जितके रेणू कार्बन मोनॉक्साईडशी संयोग पावतात, ते ऑक्सीजन स्वीकारू शकत नाहीत. परिणामी ते पेशींना ऑक्सिजन पुरवण्याचे दृष्टीने अकार्यक्षम ठरतात.

३. काही जनुकीय आजारांत संबंधित व्यक्तीत हिमोग्लोबिनची रचना बिघडलेली असते. त्याचाही त्याच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो.

वरील सर्व परिस्थितीत या उपकरणाने दाखविलेल्या मापनाचे चिकित्सक विश्लेषण करावे लागते. मापनाचा आकडा जरी नॉर्मल दिसला तरी त्याचा अर्थ सर्व पेशींमध्ये ऑक्सिजनचा पुरवठा पुरेसा असतोच असे नाही.

या उपकरणात SpO2 च्या जोडीला आपल्या नाडीचे प्रतिमिनिट ठोकेही दर्शविलेले असतात. काही उपकरणांत मध्यभागी PI % असाही एक निकष दाखवतात. त्याचा निरोगी अवस्थेतील पल्ला 0.02% - 20% या दरम्यान असते. हा निर्देशांक शरीराच्या टोकापर्यंत रक्तप्रवाह सुरळीत आहे असे दर्शवितो. त्याकडे सामान्य माणसाने लक्ष द्यायची गरज नाही.

तर असे हे घरगुती वापराचे सुटसुटीत उपकरण. एखाद्याला कुठलाही श्वसनाचा त्रास होत नसेल आणि इथले ऑक्सिजनचे मापन नॉर्मल दाखवत असेल, तर चिंता नसावी. मात्र SpO2 90% चे खाली दाखविल्यास अथवा श्‍वसनाचा काही त्रास जाणवल्यास डॉक्टरांचा सल्ला घेणे आवश्यक. सध्याच्या परिस्थितीत ज्येष्ठ नागरिक तसेच दीर्घकालीन आजार असलेल्यांनी हे उपकरण जरूर जवळ बाळगावे. त्याचा चाळणी चाचणी म्हणून अधूनमधून वापर ठीक आहे. मात्र चाळा म्हणून ऊठसूट मापन करणे टाळावे. मापनाचे आकड्यांत किरकोळ बदल झाल्यास अस्वस्थ होऊ नये. या उपकरणाची उपयुक्तता, अचूकता आणि मर्यादा लक्षात घेऊन त्याचा तारतम्याने वापर करावा.
*********************************

विषय: 
शब्दखुणा: 
Group content visibility: 
Public - accessible to all site users

@ atuldpatil
छान समजावलेत. धन्यवाद.

माहितीपूर्ण लेख. धन्यवाद डॉक्टर !
आमच्या सोसायटी मध्ये महानगरपालिकेची लोकं टेस्टिंग करता आली होती तेव्हा त्यांनी ऑक्सिमीटर लहान मुलांकरता नाहीये सांगितलं , याला काही मेडिकल reason आहे का ?

सर्व नवीन वाचकांचे आभार !

श्रद्धा, चांगला प्रश्न.
सध्याची बाजारात आलेली उपकरणे आहेत ती प्रौढ व्यक्तीला प्रमाण धरुन तयार केलेली आहेत. मुलांमध्ये वयोगटानुसार हिमोग्लोबीनचे काही अन्य प्रकार असतात. त्यांचा आणि ऑक्सीजनचा संबंध प्रौढ व्यक्तीच्या तुलनेत थोडाफार वेगळा असतो.

जर हे उपकरण मुलांसाठी वापरायचे असेल, तर त्याचे वेगळ्या पद्धतीने प्रमाणीकरण (calibration) करावे लागते. तसेच सध्या हा आजार मुलांमध्ये अत्यल्प प्रमाणात आहे. त्यामुळे सरसकट त्यांची या पद्धतीने चाळणी चाचणी करण्याची गरज नाही.

माझ्या डाव्या हाताच्या बोटात आणि उजव्या हाताच्या बोटात जवळपास पाच टक्क्याने फरक पडतोय
डाव्या हाताला कायम 99 च्या आसपास तर उजव्या बाजूला 94-95 च्या दरम्यान
आता यातले खरे खोटे कुठले ओळखायचे
आणि हृदयाच्या बाजूला म्हणून डावीकडे जास्त ऑक्सिजन असे काही असते का?

खूप छान माहिती डॉ.
हे उपकरण बघितले होते इकडे बर्‍याच वेळा पण याचा उपयोग आत्ता कळला.

सर्व नवीन प्रतिसादकांचे आभार !
** डाव्या हाताला कायम 99 च्या आसपास तर उजव्या बाजूला 94-95 च्या दरम्यान >>>>

चांगल्या उत्पादकांनी माहितीपत्रकात ‘कोणते’ बोट निवडायचे हेही दिलेले आहे ! माझ्याकडे जे आहे, ते उजव्या हाताचे मधले बोट घ्या असे सांगते.

उत्पादन करताना बोटानुसार प्रमाणीकरण करणे अपेक्षित आहे.

सीमंतिनी,
होय, बरोबर.

१. बोट थंड असल्यास यंत्राची संदेशयंत्रणा कमी पडते आणि अचूकता कमी होते.
२. बोट गरम असल्यास संदेशयंत्रणा चांगली काम करते आणि अचूकता वाढते.

एका तज्ञांनी सांगितलंय, “ स्वताच्या शरीराकडेच सूक्ष्मपणे बघा. एखादे लक्षण येऊ पाहतंय का ते पहा. उपकरणाचे स्थान दुय्यम राहू द्या.”>>>>>> + १११११११११ काल हेच लिहीता लिहीता थांबले. आजकाल इंशुरन्स असतं त्यामुळे दरवर्षी चेकअप करावेच लागते मग हे व्हायटामीन कमी ते जास्त.... मग घ्या गोळ्या ! हे अमेरिकेत जरा जास्तच दिसतं. शरीराला वावच मिळतं नाही कमतरता भरून काढायला.
आवडतं वाक्या "आहार हेच औषध व औषध म्हणजे आहार"

apple watch.gif

नुकतेच ‘ऍपल’ने ऑक्सीजनमापक मनगटी घड्याळ बाजारात आणले आहे. तूर्त त्याला एफडीए ची मान्यता नसल्याने ते ‘बिगर वैद्यकीय’ या सदराखाली विक्रीस आहे. नेहमीच्या ऑक्सीमीटरच्या तुलनेत या घड्याळ्याची मापने कमी विश्वासार्ह आहेत. याची कारणे अशी:

१.बोटांच्या टोकांमध्ये सूक्ष्म रक्तवाहिन्या भरपूर असतात याउलट मनगटावर त्यांचे प्रमाण बर्‍यापैकी कमी असते. म्हणून मापनाच्या बाबतीत ऑक्सिमीटरची संदेश यंत्रणा उच्च ठरते.

२. यंत्रातील प्रकाश बोटांमधून आरपार जातो आणि त्यामुळे हे मापन श्रेष्ठ दर्जाचे असते. मनगटाच्या बाबतीत फक्त परावर्तित प्रकाशावर अवलंबून राहावे लागते.

>>>> तूर्त त्याला एफडीए ची मान्यता नसल्याने ते ‘बिगर वैद्यकीय’ या सदराखाली विक्रीस आहे
>>>>
हे महत्वाचे आहे.
धन्यवाद.

एक मला जाणवलेली गोष्ट अशी कि अचानक मार्च एप्रिल पासून या ऑक्सीमीटरची लाटच आली. अचानक एक दिवस सोशल मिडियावर याच्या जाहिराती झळकू लागल्या. इतके कि "कोरोना झाला कि नाही पहायचे असेल तर हे उपकरण घरी हवेच" अशा प्रकारची वाक्ये असायची. क्षणभर मला असे वाटले होते कि कुणीतरी कोरोना मुळे या यंत्राचा शोध लावला कि काय? कारण त्या आधी माझ्या सारख्या सामान्य माणसाच्या हातात हे यंत्र कधीच नाही दिसले. डॉक्टर त्याचा पूर्वी वापर करीत असतील तर माहित नाही. निदान मी तरी पाहिले नाही कधीच. पण कोरोना मुळे ऑक्सिमीटर बाजारात अचानकपणे भराभर सगळीकडे दिसू लागली मात्र खरे.

"आहार हेच औषध व औषध म्हणजे आहार" >>>> +१११११

करोना मुळे ऑक्सिमीटर बाजारात अचानकपणे भराभर सगळीकडे दिसू लागली मात्र खरे. >>> +१ Bw

अतुल,
एक मुद्दा स्पष्ट करतो. रुग्णालयातील वापराचे पल्स ऑक्सिमीटर बरेच जुने आहेत. त्यांचा शोध
Takuo Aoyagi यांनी १९७२मध्ये लावला.

Hospital-Handheld-Pulse-Oximeter-with-Ce.jpg

सध्याच्या महासाथीत बऱ्याच रुग्णांत ‘सायलेंट ऑक्सिजनन्यूनता’ आढळली. म्हणून अशा घरगुती वापराच्या उपकरणांचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करण्याचा धोरणात्मक निर्णय झाला.

अच्छा, आठवले... प्रोसिजर असेल तर जे काही अनेक प्रोब्ज्स पेशंटच्या अंगाला लावत. हे त्यातले एक होते बोटाला लावत असत if i am correct Happy

माहितीपूर्ण लेख.
कामा निमित्त SpO2 आणि EtCO2 चा फार जवळून संबंध आहे. बऱ्याच वर्षांपूर्वी एक प्रोजेक्ट मोडुलवर काम केलेल. ब्लु टुथ ने SpO2 डेटा संकलित करुन ग्राफ मधे प्रकाशीत करणे. डेमो देताना मजा आली.

>>नेहमीच्या ऑक्सीमीटरच्या तुलनेत या घड्याळ्याची मापने कमी विश्वासार्ह आहेत. <<
बरोबर, आणि ते तसा दावाहि करत नाहित. मूळ उद्देश अलर्ट करण्याचा आहे. रोजच्या दगदगीत पल्स रेट वर-खाली होणे, ओ२ लेवल कमी होणे, हार्ट्बीट इर्रेगुलर होणे इ. वाय्टल साइन्स अन्डिटेक्टेड रहातात, वेळीच उपाय योजना न केल्याने कांप्लिकेशन्स वाढण्याचा धोका निर्माण होउ शकतो. हे सगळं पॅसिवली एखादा डिवाय्स (जो सतत अंगावर बाळगला जातो) ट्रॅक्/डिटेक्ट करत असेल तर उत्तमंच आहे. अनइवन हार्टबीट डिटेक्ट करुन, वेळीच अलर्ट करुन अ‍ॅपल वॉचने कित्येकांचे प्राण वाचवले आहेत. ओ२ लेवल चेक करणारं हे नविन फिचर त्याच मार्गाने जाईल. स्टेट-ऑफ-द आर्ट सेंसर टेक्नालजीच्या मदतीने आता नान-इन्वेजिव ग्लुकोज मॉनिटर्स बाजारात येउ घातलेत, पुढे वॉचओएस ८/९ मधे हे फिचर आल्यास नवल वाटणार नाहि...

डेमो देताना मजा आली. >> अनुभव जरूर लिहा.

टेक्नालजीच्या मदतीने आता नान-इन्वेजिव ग्लुकोज मॉनिटर्स बाजारात येउ घातलेत, >>>
+111.
भारी तंत्रज्ञान आहे.

Pages