新冠肺炎導致的隱形缺氧與血氧機之使用

  • By 奇美醫院 柯獻欽│呼吸治療科 主任
  • │胸腔內科 主治醫師
  • │緩和醫療中心 主任
隱形缺氧(Silent Hypoxia)是什麼?
從2021年5月開始,新冠肺炎(COVID-19)開始在台灣本土流行,截至6月24日全國有14,389個病例,其中605人死亡,死亡率達到4.20%,高於全球平均死亡率2.17%。其中有三成的死亡個案是在確診後三天內死亡,有部分是在社區內死亡後才確診,或確診後在居家或檢疫所隔離時病情迅速惡化,來不及接受治療而死亡。所以不自覺已經罹病或自認為輕症而延誤治療,是造成死亡率高的原因。
缺氧(Hypoxia)是身體組織含氧量少的情形,常由低血氧症(Hypoxemia)引起,也就是血液中的氧氣濃度低於正常水準。正常的動脈血氧分壓(PaO2)大約是75~100毫米汞柱(mm Hg),若數值低於60 mm Hg,就代表缺氧並需給予氧氣治療。缺氧會嚴重影響全身各器官的功能,特別是腦部與心臟,網路上可找到新冠肺炎病人猝死的影片,在路上走著走著就突然仆街倒斃,可能因為嚴重缺氧造成心肌梗塞。
嚴重新冠肺炎特別容易造成隱形缺氧(Silent Hypoxia), 或稱快樂缺氧(Happy Hypoxia),不是真的多快樂,而是不自覺病症嚴重。缺氧不會引起不適或疼痛,因此它的發作可能是隱匿性的,不會引起注意,旁人無法意識到其危險性。
為什麼新冠肺炎會導致隱形缺氧?
缺氧的症狀包括:疲勞、呼吸困難、呼吸急促、精神錯亂、精神不集中(像醉酒)、決策能力受損、皮膚發紺(藍色)、意識喪失,最終導致死亡。但據統計新冠肺炎引起的缺氧病人,有1/3並不覺得呼吸特別困難或急促,有些病人會急遽惡化而搶救不及。
為何新冠肺炎病人特別容易隱形缺氧?確切原因並不清楚。推測可能原因如下:
  • 病人的動脈二氧化碳分壓(PaCO2)正常或偏低,不會刺激延腦的中央化學受器以增加通氣。
  • 與典型急性呼吸窘迫症候群(ARDS)相較,新冠肺炎病人的肺部較柔軟,擴張性影響不大。
  • 新冠肺炎容易造成血栓,而肺動脈栓塞(Pulmonary Embolism)也是缺氧與猝死的重要原因。
  • 病毒可能侵犯神經系統,特別是主動脈體與頸動脈體(Aortic and Carotid Bodies)的周邊化學受器,使其無法偵測到低血氧症,其機制類似病毒侵入嗅神經而造成嗅覺喪失(Anosmia)。
什麼是血氧機?
診斷缺氧的黃金標準是做動脈血氣體分析(Arterial Blood Gas Analysis, ABG),但抽動脈血是侵襲性的檢查,不方便又有危險性,而且無法連續監測。血氧機全名是脈搏式血氧飽和度偵測儀(Pulse ximeter),在醫學上是革命性的發明,不用抽血就可方便、連續地監測人體的氧合狀態,在臨床上廣泛使用,血氧機測得的脈搏血氧飽和度(SpO2)與動脈血氧分壓(PaO2)呈現S型正相關, 當SpO2 <90% 時, 代表PaO2 <60 mm Hg,即有缺氧危險(圖一)。
  • 圖一、氧合血紅素解離曲線(Oxyhemoglobin Dissociation Curve):顯示血氧飽和度(SO2)與血氧分壓(PO2)的關係呈現S型。正常的動脈血氧分壓(PaO2)在75~100mm Hg,此時曲線位於高原區,對應的SaO2 ≥ 95%;而當PO2=20~60 mm Hg時,曲線則在陡峭區,SO2急遽改變。
血氧機是利用動脈血中不同型態的血紅素對紅光與紅外線吸收的差異來計算血氧濃度。正常血液中以氧合血紅素(Oxygenated Hemoglobin, HbO2)與脫氧血紅素(Deoxygenated Hemoglobin, Hb)為主,血氧機以發光二極體發射出兩種不同波長的光:660 nm紅光與940 nm紅外線,HbO2吸收紅光少,所以660 nm紅光透光率代表HbO2的多寡,而940 nm紅外線透光率則代表Hb的多寡(圖二)。
血氧機分析活體組織內光吸收的週期變化,忽略組織內光吸收穩定的部分,包括:軟組織、靜脈血與動脈血非脈搏部分,而著重在動脈血的脈搏部分,只加強改變部分的強度(圖三)。
  • 圖二、同型態血紅素的吸收光譜: 氧合血紅素(Oxygenated Hemoglobin, HbO2)、脫氧血紅素(Deoxygenated Hemoglobin, Hb)、變性(高鐵)血紅素(Methemoglobin, metHb)、一氧化碳血紅素(Carboxyhemoglobin, COHb)。
  • 圖三、血氧機的原理:血氧機忽略組織內光吸收的穩定部分,包括:軟組織、靜脈血與動脈血非脈搏部分,而著重在動脈血脈搏部分光吸收的週期變化。
如何使用血氧機?
血氧機屬於第二級醫療器材,必須由取得販售許可的醫療器材商和藥局才可販售,不要隨便在網路上採買。善用「醫材安心三步驟:一認、二看、三會用」:第一先要認識血氧機是醫療器材,第二是在購買時看清包裝上載明的醫療器材許可證字號,第三在使用前詳閱說明書,才能正確使用。
測量時應位於室內,休息且平靜呼吸時,以食指或中指測量,設計來測量手指的血氧機,應避免使用在耳垂或腳趾。注意要有強的脈搏波形訊號,此時量測的數值才可靠。測量時間為30~60秒,以最常出現的值為準。若有塗抹指甲油應予去除,因深色指甲油或深色皮膚均可能影響測量。指端太冷時會影響血液循環,手指溫暖後再測量。
坊間有些應用程式(App)宣稱可使用智慧型手機監測血氧,但是手機照相機的閃光並不會發射紅外線,而手機鏡頭也無法偵測紅外線,只依賴可見光的吸收差異測得的血氧準確性堪慮,因此不建議以手機App來監測血氧。
新冠肺炎病人使用血氧機的建議
許多慢性心肺疾病均會造成低血氧症,如:嚴重慢性肺阻塞(COPD)、肺部纖維化、睡眠呼吸中止症、呼吸器依賴、心臟衰竭... 等,醫生常會建議此類病人居家準備血氧機以偵測血氧濃度,但並不建議常規使用血氧機在未被診斷新冠肺炎的健康人身上。
即使是新冠肺炎病人,低血氧症是後期才會出現的嚴重症狀,病人與家屬不應完全依賴血氧機上的數字來決定是否送醫。其他更常見的症狀,如:發燒、倦怠、腹瀉、咳嗽、喉嚨痛、流鼻水、肌肉痠痛、味嗅覺改變,甚至胸痛、呼吸困難或急促等,會比低血氧症更早出現,病人與家屬應注意這些症狀的出現或加劇,隨時與醫療人員聯絡。
血氧機在新冠肺炎是應用在無症狀或輕症確診病人居家或檢疫所隔離時,因為有些人的病情會急遽變化,而缺氧的症狀又不一定很明顯,此時才須要藉助血氧機的幫忙。紐約州衛生單位建議:每日測量三次血氧濃度,若每次SpO2均≥95%,則較可放心;若在91%~94%之間, 則須密切觀察;若SpO2≤90%則須立即與醫療人員聯絡(表一)。
無接觸史的健康人平時做好戴口罩、勤洗手、保持社交距離的衛生習慣,無須恐慌搶購血氧機。確診者在隔離期間才須要按照建議監控症狀與血氧值,以避免急遽重症與猝死憾事發生。
表一、美國紐約州政府建議:COVID-19病人居家時,需要定期(每天至少3次)血氧濃度偵測
血氧含量(SpO2 建 議
≥95% 血氧含量在正常範圍,請走動兩分鐘後,再次測量血氧含量,若SpO2 <95%,請遵照下列指導行事。
91%~94% 此血氧含量令人擔心,請立即聯絡醫療人員,由醫生進行評估。
≤90% 此血氧含量意味著嚴重病情,應立即急診或住院。

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