先来看一张我们在手术室记录到的异常脉搏波形图。

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感谢大家的参与!正确答案是 F 手术无影灯的强光照射。

你选对了吗?不少老师可能会选电刀或者肌颤,但事实上,捣乱的真的是头顶那盏亮得晃眼的无影灯。这个波形看似离奇,实则是典型的光学干扰,而且在各大手术室和ICU里,并不算罕见。

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无影灯直射下,干扰最大

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无影灯稍偏离,干扰稍弱

那么,这到底是怎么一回事呢?

要弄明白这个问题,我们先得知道血氧波形出现的原理。

血氧探头内部有红光和红外光LED,交替发光穿透手指,另一侧的光电接收器再把被组织衰减后的光信号,转换成电信号,就是我们看到的脉搏波。

为了排除房间里稳定的环境光(比如日光灯),血氧仪内部有个算法,会先测量一下环境光背景,然后在计算时把它“减掉”。这套机制对付持续不变的光很有效。

但现代手术无影灯,恰恰不是持续发光的。

为了节能和精准调光,绝大多数LED无影灯采用的是高频PWM调光。你可以把它想象成它根本不是在“长亮”,而是在以每秒几千上万次的速度亮、灭、亮、灭……人眼看不出来,只觉得一直亮着。

而这正是它能对波形造成干扰的核心原因。

血氧探头的环境光抑制算法,是给“稳定光源”设计的,面对无影灯这种高频闪烁光,它无法应对。无影灯极速明暗变化的强光,被光电二极管当成有效信号全部收了进来。

而无影灯的闪烁频率和血氧探头内部采样频率既接近又不完全同步,两个信号搅在一起,就会通过差频效应或混叠效应,产生一个全新的、频率更低的虚假信号。

我们通过计算可以发现,这个干扰的锯齿波频率大约是12Hz,而我们看到的这个大约12Hz的规律“锯齿波”,就是这两个电子信号互相干扰形成的。

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无影灯照射导致脉搏波形异常的机制图

如何一眼识破并去除这种干扰?

1. 物理遮光法——最简单也最可靠

怀疑是光干扰,立马找一块不透明的布(手术巾、黑布都行),把探头连同患者手指严严实实盖住。如果蒙上后,波形“毛刺”瞬间消失,脉搏波恢复平滑,那没跑了,就是光污染。

2. 挪位置,躲强光

把测量手指移出无影灯直射区,或稍微调整灯头角度。有时候,把探头夹在远离手术野的另一只手上,问题就迎刃而解。

3. 升级装备(这个想想就行了)

部分新型血氧探头增强了抗环境光干扰能力,或者设备支持关闭近端环境光抑制功能(视具体型号而定),在强光手术场景下会更从容。

下次在监护仪上再看到这种自带锯齿的脉搏波,先别紧张。抬头看看那盏明亮的无影灯,也许只需要轻轻将手术单遮在手指上波形就恢复正常了。

你在手术室里还遇到过哪些诡异的波形?欢迎一起讨论。