Validation of Spectrophotometric Hemoglobin Measurement with a Pulse Co-Oximeter in Cases of Massive Hemorrhage

Purpose: The accuracy of spectrophotometric hemoglobin (SpHb) measurement with a pulse co-oximeter was analyzed in cases of intraoperative massive hemorrhage and compared with Hb levels determined through blood gas analysis (LabHb) as a reference. We aimed to determine the extent to which in vivo adjustment (ADJ) for results of initial blood gas analysis would improve the accuracy of SpHb measurement. Methods: Data on LabHb and SpHb levels were collected from cases with hemorrhage of 1000 g or more. Correlations and Bland-Altman analyses were used to determine the associations between data before and after ADJ. Results: ADJ slightly improved the correlation coefficient (Pearson r) between SpHb and LabHb levels from 0.65 to 0.72. In Bland-Altman analysis, ADJ reduced the bias from 1.76 ± 1.47 g/dL to 0.64 ± 1.43 g/dL, while the 95% limits of agreement of -1.12 to 4.64 g/dL (range: 5.77 g/dL) without ADJ improved to -2.16 to 3.44 g/dL (range: 5.59 g/dL) with ADJ. In four-quadrant analysis, other than samples in the exclusion zone, the total number analyzed was 326, and the concordance rate was 82%. Conclusion: Although the accuracy of SpHb measurement improves on ADJ, SpHb measurement cannot substitute for LabHb levels, and it is necessary to determine Hb levels with blood gas analysis in the laboratory. It remains unclear which measurement is superior for determining when to initiate blood transfusion to achieve better outcomes. To comply with conventional methods, LabHb measurements may be necessary.

基于光电容积脉搏波的血红蛋白无创检测技术

提出一种基于多波长光电容积脉搏波(PPG)的检测技术,实现人体总血红蛋白(tHb)浓度的无创测量。首先,根据改进的Lambert-Beer定律,推导tHb浓度与PPG信号的理论关系。然后,设计无创检测系统,采集6种特定波长光源照射下的PPG信号。最后,提取信号的幅度特征,分别应用偏最小二乘回归(PLSR)和支持向量回归(SVR)算法预测tHb浓度。实验结果表明,两种回归模型的预测值与标准值均具有较高的相关性(r>0.7)。SVR模型预测的结果更准确,在82例样本上的预测值与标准值的平均绝对误差为0.849 8 g/dL,相关系数为0.845 7。进一步证实了无创检测tHb浓度的可行性,提供了具有临床实用性的实现方案。

基于可见近红外光谱的牙周炎患者牙龈组织血氧含量分析

牙周炎是牙齿周围软硬组织的一种感染性、破坏性疾病,主要临床表现为牙周袋的形成,临床附着丧失以及牙槽骨吸收。可见近红外光谱技术具有无创、快速检测等优势,在医学领域得到了较为广泛的应用。利用可见近红外光谱技术检测重度牙周炎牙龈组织内含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白含量。本研究纳入5名健康对照者和5名重度牙周炎患者,采集健康者20个位点和重度牙周炎20个位点龈缘、龈缘下4 mm及龈缘下7 mm的牙龈组织光谱(400~1700 nm),研究发现含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白分别在544和576 nm处表现出明显光谱吸收特征。对原始光谱数据进行包络线去除分析,并计算含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的相对吸收深度。结果表明重度牙周炎牙周袋内的含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白含量均显著高于健康组(p<0.05),而重度牙周炎深牙周袋内不同深度位置其含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白含量无统计学差异。研究结果可反映重度牙周炎与健康牙龈组织中血氧含量差异,为可见近红外光谱技术应用于牙周炎患者牙龈组织中含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白含量的无创检测提供科学依据。

外周血无创总血红蛋白测定与静脉血血红蛋白检测在肾病患儿中的对比

目的:对比外周血无创总血红蛋白测定与静脉血血红蛋白检测在肾病患儿血红蛋白测量中的相关性及一致性,并分析其可能的影响因素,为外周血无创总血红蛋白检测技术应用于肾病儿童血红蛋白的监测提供参考依据。方法:选择北京大学第一医院儿科2014年10月至2015年2月85名肾病住院患儿作为研究对象,其中男50例(58.8%),女35例(41.2%),年龄(9.35±4.29)岁(3~18岁),非惯用手的无名指作为检测部位,用无创血红蛋白检测仪(PRONTO-7)检测无创血红蛋白浓度(noninvasive hemoglobin monitoring by spectrophotometry,Sp Hb),然后在5 min内抽取静脉血2 m L,通过血液分析仪(Beckman coulter DXH-800)测定静脉血红蛋白浓度(true hemoglobin,t Hb)。对所测得的Sp Hb和t Hb两组数据进行比较分析。结果:对85对数据进行统计学分析,相关性分析显示,Sp Hb与t Hb的相关系数为0.85(P<0.05),有显著相关性。Bland-Altman一致性分析显示,Sp Hb与t Hb的差值的平均值为-1.3 g/d L,标准差为1.47 g/d L,两者差值的95%CI为-4.2~1.5 g/d L,提示Sp Hb的平均测量结果低于t Hb测量结果。根据Sp Hb与t Hb的差值百分比绘制Bland-Altman一致性描点图,显示差值/均值百分比的均值为-9.8%,一致性界限为(-35.9%,16.2%),超过了《全国临床检验操作规程》中允许的±6%的可接受范围。外周血无创血红蛋白检测与静脉血血红蛋白检测的一致率为31.8%,一致率的95%CI为21.7%~41.9%。四格表卡方检验显示采用Sp Hb值诊断贫血灵敏度较高,但特异性低,假阳性率高,且差异具有统计学意义(P=0.000)。结论:肾病患儿的无创血红蛋白检测值与静脉血红蛋白值之间具有显著相关性,可以用于动态监测血红蛋白浓度的变化趋势,但一致性不足,无创血红蛋白测定尚不能取代静脉血红蛋白测定,尚不能用于贫血的诊断,其在肾病患儿血红蛋白浓度测量中的准确度有待于进一步探讨。

无创血红蛋白监测在脊柱融合术中的应用研究

目的探讨无创血红蛋白浓度（SpHb）监测与动脉血气分析血红蛋白浓度（Thbc）监测在脊柱融合术中的准确性及影响因素,旨在明确SpHb监测能否用于指导术中输血。方法全麻下行择期脊柱融合术的成年患者53例,ASAⅠ-Ⅲ级。于切皮前、植骨融合、手术结束和出血量每超过400ml即刻,记录SpHb、Thbc、静脉血常规血红蛋白浓度、手术时间、术中出血量、末梢灌注指数（PI）、MAP、CVP、体温、输注液体种类及总量。结果用一致性检验、回归分析和非参数检验进行统计分析。结果 SpHb与血红蛋白浓度的一致性弱于Thbc与血红蛋白浓度的一致性;SpHb与血红蛋白浓度成正相关（r=0.77,P〈0.01）,Thbc与血红蛋白浓度成正相关（r=0.89,P〈0.01）;SpHb与血红蛋白浓度、Thbc与血红蛋白浓度差值的平均值分布差异有统计学意义（P〈0.01）。出血量、输注胶体、PI对SpHb监测的准确性有影响（P〈0.05）。结论 SpHb监测总体上能反映体内血红蛋白浓度的变化趋势,可为临床有创测定血红蛋白浓度的采血时机提供参考。其准确性受众多因素影响,其在指导术中输血中的应用宜与动脉血气分析或静脉血常规测定相结合。

连续无创血红蛋白监测在肝移植术中的应用

目的评价肝移植患者术中应用Masimo Radical-7脉搏氧测量仪连续、无创地监测血红蛋白的临床价值。方法选择24例行原位肝移植的成年患者,应用MasimoRadical-7脉搏氧测量仪连续监测并分别记录患者麻醉诱导前及麻醉诱导后5min、切皮后5min、无肝期前5min、无肝期、新肝期5min、新肝期30min、新肝期90min、术毕(后8个时间点为术中数据)时的血红蛋白水平(SpHb值),同时于上述时间点抽取2mL动脉血即刻行动脉血气分析并测定血红蛋白水平(THb值),并对应作记录后进行相关分析。结果麻醉诱导前SpHb值与THb值呈线性相关(r=0.81,P<0.001),回归方程为y=1.66+0.785x;Bland-Altman一致性分析显示,SpHb与THb的差值的平均值为9g/L,两者的差值95%CI为-26～44g/L。术中SpHb值与THb值呈线性相关(r=0.75,P<0.001),回归方程为y=0.589+0.766x;Bland-Altman一致性分析显示,SpHb与THb的差值的平均值为20g/L,两者的差值95%CI为-15～55g/L。结论肝移植术中,脉搏氧测量仪连续无创监测血红蛋白值与同时间点动脉血气分析测得的血红蛋白值之间具有良好的相关性,但术中准确性低于术前。

无创连续血红蛋白监测在手术中的应用

目的探讨无创连续血红蛋白监测技术的准确性,实用性。方法选择全身麻醉下接受腹部择期手术患者40例,ASA分级Ⅰ或Ⅱ级。同时记录经桡动脉血测定总血红蛋白(tHb)与无创脉搏血红蛋白值(SPHb)。将tHb与SPHb进行相关性分析和一致性比较。结果 180对配对数据中Pearson相关分析表明SPHb与tHb具有良好的相关性(r=0.894),Bland-Altman研究显示tHb与SPHb有很好的一致性,一致性界限范围是-1.3～2.2 g/dl。结论无创连续血红蛋白监测技术准确性良好,比间断血红蛋白测定具有更高的时效性,能更好管理手术中的输血。

连续无创血红蛋白监测在肝脏外科手术的应用

目的评价连续无创血红蛋白监测在肝脏手术中的应用。方法选择合并心血管疾病的择期肝脏部分切除手术患者25例，ASAⅡ或Ⅲ级，无创血红蛋白监测仪连续监测血红蛋白（SpHb）和末梢灌注指数（PI）。输血决策前、输血前后各抽取颈内静脉血测总血红蛋白（tHb），与SpHb比较，Bland-Ahman分析评价SpHb的准确性和指导输血决策的有效性。结果25例患者完成研究，有效数据65对，spHb与tHg有显著相关性，相关系数r=0．8245[95％CI0．7267～0．8895（P〈0．05）]。SpHb和tHb的偏倚0．5g／dl、精确度1．0g／dl和限定一致性95％CI～1．48～2．48g／dl，4对（6．2％）SpHb值在95％CI之外。以tHb为血红蛋白测量的“金标准”，SpHb用于决定输血决策的敏感度为75％、特异度为95％、正确诊断指数70％。结论SpHb用于合并心血管疾病的肝脏外科手术患者，与实验室检测有良好的相关性，对术中输血决策有良好的指导意义。

Masimo Radical与血气分析仪在择期脊柱外科手术中血红蛋白测量比较分析

目的探讨Masimo Radical-7的准确性,实用性。方法选择择期行脊柱外科择期手术患者50例,ASA分级Ⅰ或Ⅱ级。分别采取Masimo Radical-7及血气分析仪两种方法测量血红蛋白,将二者进行相关性分析。结果 50对配对数据中Pearson相关分析表明Masimo Radical-7及血气分析仪具有良好的相关性(r=0.921),Bland-Altman研究显示tHb与SPHb有很好的一致性,一致性界限范围是-1.0～1.9g/dl。结论 Masimo Radical-7对患者连续无创血红蛋白监测是准确可靠的,二者的相关性是一致的,通过Masimo Radical-7实时监测,为临床输血输液提供客观依据,避免盲目输血输液带来不良后果,优化临床管理,为临床医生及麻醉医生带来方便可靠信息,提高患者预后。

无创血红蛋白检测装置的结构设计与实现

血红蛋白浓度一直以来都是人体生命特征中的一个非常重要的参数,但是传统的检测方法都是对人体血液样本进行采集,然后用血红蛋白浓度计进行分析,不仅检测程序复杂还给受测者带来身体上和心理的痛苦。该文针对无创血红检测对光线和温度的特殊要求,考虑到测量的舒适度和准确度,设计并开发了一种无创检测人体血红蛋白浓度的硬件装置。

基于有效衰减系数直接测量的人体光谱特征分析

在活体成分无创测量中,人体组织的漫射光谱之间存在千差万别,即使同一组织的光谱也时刻发生着变化,这是影响活体组织成分测量精度的重要原因。通过漫射光谱实时监测组织的光学特性非常重要。由于漫射光的吸光度光谱沿光源-探测器距离不再呈现线性变化,不同距离下的测量结果不易相互借鉴,因此不宜采用单一距离的漫反射光测量方式。采用双光源-探测器距离的测量方式,通过差分测量获得了组织有效衰减系数,其与测量距离无关,是反映组织吸收、散射的综合光学参数。实验系统采用中心光纤入射,距中心0.6和2.0 mm的两个环状分布的光纤束接收漫反射光,并据此推测出被测组织的有效衰减系数。通过实时监测组织的有效衰减系数,可以监测组织的状态与成分变化信息。采用Intralipid脂肪乳作为组织仿体,考察了其中的葡萄糖浓度、血红蛋白浓度、颗粒密度、温度四个因素变化时在1000~1300 nm波段的有效衰减系数光谱,比较了它们的光谱特征。结果表明,有效衰减系数的光谱形状主要由介质的吸收变化决定。其中血红蛋白的有效衰减系数光谱显示出其在1000~1200 nm波段吸收显著,1200~1300 nm吸收减弱,这与血红蛋白的吸收特征一致;温度的光谱显示出与温度对水吸收光谱影响的光谱形状一致;葡萄糖与颗粒密度引起的有效衰减系数光谱相似,原因在1000~1300 nm波段葡萄糖吸收较弱,其主要影响介质散射特性。最后测量了不同人体的手指、手掌、手背、手臂外侧、手臂内侧的有效衰减系数光谱,比较了部位差异和个体差异。从人体光谱差异上很明显地看到了血红蛋白、散射特性不同引起的光谱差异。综上,提出的有效衰减系数光谱测量方法特别适用于活体组织的成分测量,为实时监测组织的散射、吸收变化提供了一条新途径。

基于近红外光的无创血红蛋白含量检测系统设计

为了实现无创快捷的人体血红蛋白定量检测,为医生和病人带来方便,设计并实现了一套基于近红外光的无创血红蛋白含量检测系统。系统通过测量人体手指处的漫反射光谱,对血液中各物质浓度和光吸收度进行回归分析,从而定量检测血红蛋白含量。对实验对象的测量结果与标准值的相对误差在7%以下。实验结果说明该系统设计方案合理,能够用于人体血红蛋白含量的检测。

基于多波长近红外无创血红蛋白检测仪

为便携地检测人体血红蛋白的含量,本文设计一种无创血红蛋白检测仪。系统设计分为低功耗的MSP430处理器和相应的信号调理电路,信号调理电路主要将光电二极管接收到的微安级电流转换成电压并放大。基于近红外透射衰减原理和动态光谱法,将采集到的数据与艾康生物技术公司生产的Mission Hb血红蛋白分析仪进行比对,结果表明利用偏最小二乘法选取18组有用数据进行预测,得到相关系数为0.675,对临床有一定的应用价值。

谐波分量提高动态光谱法无创血液成分检测精度

为增加动态光谱数据的信噪比,提高预测模型稳定性和预测精度,提出将多次谐波分量计入动态光谱数据频域数据处理的改进方法。对110名志愿者进行临床采集,依据其脉搏波信号质量和谐波分布状况,确定其中60例样本为研究对象。在提取样本动态光谱时,以是否加入谐波分量为标准分成实验组和对照组。分别建立两组动态光谱和人体血红蛋白含量的BP神经网络模型,结果显示实验组预测集相关系数为0.91,远大于对照组预测集相关系数0.80,其余各项指标均有明显改善。实验证明利用谐波分量可提高动态光谱数据信噪比,有利于推动基于动态光谱的无创血液成分检测技术的进一步发展。

经验模态分解法在近红外无创血红蛋白检测中的应用研究

为提高近红外血红蛋白预测模型的稳健性,分别应用Savitzky-Golay平滑、移动窗口平滑以及经验模态分解(EMD)方法对原始光谱进行去噪处理,以提高数据信噪比。采集了81例临床志愿者的手指指端血流容积脉搏波光谱数据,同时获取相应的血红蛋白浓度值临床化验结果。剔除异常样品,确定78例样品为研究对象,建立反向传播神经网络(BP-ANN)定量分析模型并预测。结果表明,经EMD处理后的模型预测效果最优,预测相关系数由0.74提高至0.87,误差均方根由12.85g.L-1减小至8.08g.L-1。实验证明应用EMD方法能够获得高信噪比的容积脉搏信号,提高血红蛋白浓度预测模型的准确性,有利于推动近红外无创血红蛋白检测技术的进一步发展。

多波长光谱无创装置在血红蛋白测量中的应用

目的:应用一款集成多波长光谱传感器和机器学习算法的无创装置检测血红蛋白浓度,并验证其检测准确度。方法:连续入选80例缺血性脑卒中患者,抽取静脉血获取有创血红蛋白浓度,同时使用集成3个发光二极管(LED)传感器(发光波长分别为660 nm、810 nm和1300 nm)的手指夹装置原型获取光电容积脉搏波(PPG)数据并提取相关特征。随机选择40例的特征数据集用于机器学习算法训练,其余40例的特征数据集用于算法准确度验证。结果:入选患者的血红蛋白为74~177 g/L。在验证集中,算法预测的血红蛋白浓度与参考值之差为(-3.2±12.95)g/L,RMSD为13.19 g/L;Pearson相关系数为0.69。结论:此款集成多个LED传感器和机器学习算法的无创装置,作为持续监测血红蛋白水平的方法具有一定可行性。

肝脏部分切除术患者脉搏血氧计连续无创检测血红蛋白的评价

目的比较脉搏血氧计连续无创法和血气分析法检测血红蛋白（Hb）的一致性。方法对69名择期全麻肝脏部分切除术患者，在术中同时采用连续无创法和血气分析法检测Hb，共获得164对数据。采用配对t检验，Bland-Altman分析方法和多元线性回归分析评估2种测量方法的一致性及可能的影响因素。结果连续无创法与血气分析法分别测得Hb（s／dL）为-12．7±1．9 vs 11．6±1.9（P〈0．05）；Bland—Altman方法分析2种测量方法的偏倚值为（1．1±2．8）g／dL；95％一致性界限为（-1．7～3．9）g／dL；多元线性回归分析提示使偏倚值发生明显变化（P〈0．05）的变量包括有创Hb浓度（tHb）、平均动脉压（MAP）和灌注指数（PI）。结论Masimo Radical-7脉搏血氧计倾向于高估Hb，其准确性易受外界因素的影响；但术中维持稳定的血流动力学能够保持其检测误差的稳定，因而在肝脏部分切除术中对指导输血仍具有一定的参考意义。

无创检测技术在新生儿血红蛋白检测中的应用

目的探讨采用Masimo Radical-7脉搏血氧仪检测新生儿无创血红蛋白浓度的准确性,并探讨无创血红蛋白检测技术在新生儿病房中的应用。方法选取包钢集团第三职工医院新生儿病房2015年5~10月收治新生儿,在静脉血常规检测血红蛋白数值(t Hb)的基础上于采血前采用Masimo Radical-7脉搏血氧仪检测新生儿无创血红蛋白浓度(SpHb)值,将收集的157对有创静脉血t Hb与无创SpHb数据进行相关性及一致性的分析。结果 (1)t Hb和SpHb测定结果分别为(137.36±20.80)g·L-1和(136.68±21.35)g·L-1,n=157,t=0.758,P=0.449,差异无统计学意义。(2)pearson相关性分析结果显示t Hb与SpHb具有较好的相关性(r=0.858,P<0.001)。(3)Bland-Altman研究显示95%一致性的上下限(-21.4~22.8)g·L-1,其中有6个点(3.82%)在95%一致性界限外,151个点(96.18%)位于95%一致性界限内。结论采用Masimo Radical-7脉搏血氧仪检测新生儿无创血红蛋白浓度与有创采集的静脉血常规中血红蛋白浓度之间具有较好的相关性和一致性,对于诊断贫血具有良好的应用价值。

无创血红蛋白测定与静脉血红蛋白检测在急诊患者中的比较分析

目的 探讨无创血红蛋白（SpHb）监测在急诊患者中的测量准确性，并评估其在急诊科的应用价值。方法 应用无创脉搏血氧血红蛋白仪NT1G测定2017-10～2018-01期间就诊于南方医科大学珠江医院的300例急诊患者的SpHb，同时检测其静脉血红蛋白（tHb），将测量结果进行比较，以评估SpHb准确性。 结果 对300组数据进行统计学分析，结果显示，SpHb与tHb的Pearson相关系数r=0.862（P＜0.001）,线性回归方程y=-0.239＋1.071x，具有显著相关性。Bland-Altman一致性分析显示，SpHb与tHb差值的平均值为-0.59 g/dL，精度为1.09 g/dL，95%一致性界限为-2.73～1.55 g/dL，其偏倚超过了临床可接受范围，一致性较差。在评估输血决策方面，SpHb具有高敏感度、高特异度及高诊断准确率。 结论 SpHb与tHb之间具有显著相关性，SpHb可以帮助急诊医师预估tHb的大概值及动态监测变化趋势，对临床输血管理具有良好的指导意义，但一致性不足，SpHb尚不能直接替代tHb。

无创连续血红蛋白监测在创伤手术中的应用

目的探讨应用无创连续血红蛋白监测较传统实验室检测方法对创伤患者液体保护方面的优势作用。方法选择创伤急救患者110例,随机分为对照组50例应用Masimo Radical 7无创血红蛋白仪持续监测红蛋白含量(Red protein hemoglobin meter continuously monitor,SPHb)、观察组60例应用血气分析仪测定血红蛋白含量(Blood gas analyzer determination of hemoglobin,Hb),两组患者分别在各时间段进行检测:入室后、补液1 000 mL后、每增加1 000 mL时、出血量达500mL后每增加500 mL时、输注红细胞悬液2 U 10 min后、每增加2 U 10 min后。结果两组患者在各时间点进行检测比较结果 t=1.707,P>0.05,差异无统计学意义。对两种测定方法进行Bland-Altman一致性分析在一致性界限范围内两种测量结果最大差值为3 g/L临床上可以接受。结论无创连续血红蛋白监测应用于创伤外科抢救精确度高,且具有实时、无创,准确及时的为液体治疗提供可靠依据。