पल्स ऑक्सीमीटरचे गमभन

Primary tabs

कुमार१'s picture
कुमार१ in जनातलं, मनातलं
22 Sep 2020 - 7:16 pm

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.

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 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.

ok
ok

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
p = peripheral ( हे बोटावर 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 95 ते 100 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 रक्तक्षयाच्या (anemia) रुग्णात हे मापन करीत आहोत आणि संबंधिताचे हिमोग्लोबिन बरेच कमी आहे. जर या व्यक्तीला कुठलाही श्‍वसन अवरोध नसेल तर saturation हे मापन अगदी नॉर्मल ( कदाचित 100% सुद्धा) दाखवले 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 प्रती मिनिट ठोकेही दर्शविलेले असतात. काही उपकरणांत मध्यभागी PI % असाही एक निकष दाखवतात. त्याची निरोगी अवस्थेतील रेंज 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.
*********************************

जीवनमानआरोग्य

प्रतिक्रिया

पैलवान's picture

22 Sep 2020 - 8:05 pm | पैलवान

मापनाचे आकड्यांत किरकोळ बदल झाल्यास अस्वस्थ होऊ नये. या उपकरणाची उपयुक्तता, अचूकता आणि मर्यादा लक्षात घेऊन त्याचा तारतम्याने वापर करावा.

हे महत्त्वाचं!!

चौकटराजा's picture

22 Sep 2020 - 8:49 pm | चौकटराजा

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

हे विधान मी स्वत; व माझी पत्नी याबाबत तन्तोतन्त खरे आहे. रिडिन्ग ९७ ते ९९ दाखवते ,दम लागलेला नाही पण अनिमिया मुळे अशक्तणा दोघानाही जाणवतो .दोघांचीही कारणे वेगळी असली तरी .

सामान्य लोक oxymeter विकत घेतात पण ते कसे कार्य करते किंवा त्याच्या रीडिंग वर बाह्य गोष्टी चा कसा परिणाम होतो ह्याचे ज्ञान
त्यांना नसते.
95 ते 100 असे रीडिंग असावे हेच फक्त माहीत असते चुकीच्या पद्धती नी वापर केल्या मुळे reading उलट सुलट येते मंग oxymeter हे उपकरण बकवास आहे असा समज करून घेतात.
व्हॉट्स ऍप वाले अजुन काय काय forward करतात आणि लोक गोंधळून जातात.
तुमच्या ह्या माहिती मुळे लोकांना शास्त्रीय माहिती मिळाली.
पण माझा एक प्रश्न ऑक्सिजन विषयी.
शरीराचे काम सुरळीत चालण्यासाठी रक्तात किती ऑक्सिजन असावाच लागतो?

शेखरमोघे's picture

22 Sep 2020 - 11:34 pm | शेखरमोघे

नेहमीसारखाच माहितीपूर्ण आणि उपयुक्त लेख.

हल्लीच कायप्पावर पाहिलेले काही: अशाच कुठल्याशा ऑक्सिमीटर मध्ये जरी बॉलपेन खुपसले तरी तिथेही काही "ऑक्सिजन" असल्याचे हा मीटर दाखवतो, ते कदाचित "प्रकाशकिरण जसे परवर्तित झाले तसे ऑक्सिजनचे प्रमाण दाखवले" अशा तर्‍हेच्या काही ठोकताळे वापरून काढलेल्या पूर्णपणे यान्त्रिक अनुमानामुळे असावे आणि असेच कुठल्याही ऑक्सिमीटर मध्ये होत असावे असे वाटते.

संजय क्षीरसागर's picture

22 Sep 2020 - 11:47 pm | संजय क्षीरसागर

मनःपूर्वक धन्यवाद !

कुमार१'s picture

23 Sep 2020 - 8:11 am | कुमार१

आरोग्यलेखन आवडीने वाचणाऱ्या वरील सर्व नियमित वाचकांचे आभार !

शरीराचे काम सुरळीत चालण्यासाठी रक्तात किती ऑक्सिजन असावाच लागतो?

याचे उत्तर विशिष्ट तांत्रिक परिभाषेत द्यावे लागते.

१. रक्तातील O२ चा दाब 83 -108 mmHg इतका , तर

२. रक्ताची O२ वाहकक्षमता २० मिली / रक्ताचे १०० मिली.

हा लेख अतिशय आवडला, सध्याच्या काळात आवश्यक असाच.
धन्यवाद

MipaPremiYogesh's picture

23 Sep 2020 - 10:52 pm | MipaPremiYogesh

अजून एक उपयुक्त लेख डॉक . आभारी आहे . परवाच एक विकत घेतलाय मेड इन इंडिया मॉडेल बघू आता

कुमार१'s picture

24 Sep 2020 - 11:04 am | कुमार१

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.

Nitin Palkar's picture

26 Sep 2020 - 7:24 pm | Nitin Palkar

खूपच छान लेख ..... नेहमी प्रमाणेच.

सुधीर कांदळकर's picture

1 Oct 2020 - 4:41 pm | सुधीर कांदळकर

ल्व्ख आवडलाच. प्रतिसादातले मनगटी घड्याळ, मनगट आणि बोटांची टोके यावरील विवेचन सुरेखच. धन्यवाद.

अथांग आकाश's picture

1 Oct 2020 - 5:05 pm | अथांग आकाश

वाह! सुंदर माहितीपूर्ण लेख!!

meter

कुमार१'s picture

1 Oct 2020 - 5:28 pm | कुमार१

निपा, सुकां व अआ
धन्यवाद !

अआ यांचे पूरक चित्र नेहमीप्रमाणेच सुंदर !

प्रा.डॉ.दिलीप बिरुटे's picture

1 Oct 2020 - 5:38 pm | प्रा.डॉ.दिलीप बिरुटे

चाळा म्हणून ऊठसूट मापन करणे टाळावे

हे मात्र खरं आहे. माहितीपूर्ण लेखनाबद्दल आभार.

-दिलीप बिरुटे

खूप छान माहिती दिलीत कुमार साहेब 👍
हा लेख Whatsapp वर शेअर करतोय...

कुमार१'s picture

3 Oct 2020 - 2:09 pm | कुमार१

प्रा डॉ आणि टर्मि.

प्रतिसाद व प्रोत्साहनाबद्दल आभार !

खूप छान माहिती डॉक्टर साहेब. बऱ्याच गोष्टी स्पष्ट झाल्या.
एक प्रश्न... खरंतर दोन

रक्ताची O२ वाहकक्षमता २० मिली / रक्ताचे १०० मिली. >>>
म्हणजे जेव्हा रिडींग ९५ किंवा ९० दाखवते तेव्हा रक्ताची वाहकक्षमता अनुक्रमे १९ मिली आणि १८ मिली / रक्ताचे १०० मिली अशी कमी होते का?
आणि दुसरे म्हणजे तांबड्या पेशी ज्या प्राणवायू वाहून नेतात पेशींच्या इंजिनापर्यंत (मायटोकाँड्रिया कि कायसे म्हणतात) त्या स्वतः साठी प्राणवायू वापरतात का?
नाहीतर पेशींपर्यंत पोहचेपर्यंत तो संपून जायचा.

कुमार१'s picture

5 Oct 2020 - 9:11 am | कुमार१

चामुंडराय,
दोन्ही प्रश्न चांगले आहेत. स्वतंत्रपणे घेऊ.

१. हिमोग्लोबीन आणि ऑक्सिजन या संदर्भातल्या पेशींमधील घडामोडी बऱ्याच क्लिष्ट आहेत. या उपकरणावरचे मापन (98% इत्यादी) हा त्यातला केवळ एक घटक आहे. प्रत्यक्ष पेशींना किती ऑक्सिजन मिळतो, हे हृदयक्रिया, रक्तप्रवाहाची गती आणि रक्तातील ऑक्सिजनचा दाब अशा इतर अनेक गोष्टींवरही अवलंबून असते.
म्हणून, तुम्ही म्हणता तसे सरळसोट गणित नाही करता येत.

सामान्य माणसाच्या दृष्टीने 95 टक्क्यांच्या वर मापन हा एक ढोबळ अंदाज आहे आणि तो पुरेसा आहे. यासंदर्भातील अधिक मापने ही रुग्णालयात असणाऱ्या पूर्ण क्षमतेच्या उपकरणांवरच करणे शक्य असते.

कुमार१'s picture

5 Oct 2020 - 9:18 am | कुमार१

आपल्या रक्तातील लाल पेशी ही नवलाई आहे. त्यांच्या स्वतः मध्ये mitochondria हा घटक नसतो. तो खरे तर आपल्या पेशींचे ‘पॉवर हाऊस’ असतो. त्यामुळे लाल पेशीची वस्तूस्थिती अशी आहे:

ती तिच्या अस्तित्वाला गरज असेल इतका अक्सिजन जरूर वापरते. पण, तिच्यातील चयापचयाच्या क्रिया मात्र ऑक्सिजनच्या सहभागाविना होत असतात. तरीही ती स्वतःसाठी ऊर्जानिर्मिती करू शकते, हे तिचे अफलातून वैशिष्ट्य आहे.