建筑与预算 CONS丁RUCTION AND BUDGEIT 2015年第9期 DOI:1 0.1 3993 ̄.cnki.jzyys.201 5.09.008
脉搏血氧仪在青藏高原地区进行野外测绘时的应用 许可 (辽宁省城乡建设规划设计院,辽宁沈阳110006) 摘要:血氧饱和度是指血液中血氧的浓度,是呼吸循环的重要生理参数。而脉搏血氧仪可连续无创监 测血氧饱和度。在海拔超过4500米的高高原地区,对于仞上高原的人来说极易引发高原反应,而对于 发生反应之后应采取哪种治疗手段,需要多种诊断的配合,但血氧饱和度无疑是最基本也是最重要的 参数,本文通过我单位最近几年在青藏高原的外业测绘所积累的经验,探讨了脉搏血氧仪在青藏高原 地区进行野外测量时发挥的重要保障作用。 关键词:青藏高原;脉搏血氧饱和度;测绘;RTK;
中图分类号:Tu 文献标志码:B 文章编号:1673—0402(2015)09—0029—03
青藏高原是世界上海拔最高的高原,因其 平均海拔在4000—5000m之间,又被称为“世 界屋脊”。青藏高原不仅平均海拔高,而且地 域辽阔,在青藏高原,有许多独特的人文和自 然景观,但我们在领略其大好风光的同时,身 体为适应因海拔高度极度升高而造成低气压、 氧分压降低、空气干燥等的变化,就会产生高 山反应,初上高原的人,在刚到达的24h内, 会出现头痛、恶心、全身乏力、心跳加快、难 以入睡等症状,严重者会出现食欲不振、呕 吐、心慌、胸闷或水肿等症状。如果在短时间 内不能适应高原反应,严重者会引发高原脑水 肿或者高原肺水肿,进而引发生命危险。而高 原缺氧是引发高原病的重要因素【1】。 本文论述了采用脉搏血氧仪无损检测外业 测量员分别在辽宁(低海拔)和那曲(高海 拔)的脉搏血氧饱和度(手指),通过两地采 集的数据并结合测绘的地形类别,确定海拔升 高导致的气压下降对人体血氧饱和度和心率的 影响,摸索并总结了一套将高原反应的影响降 到最小的办法。
1血氧饱和度和脉博血氧仪 血氧饱和度(简称SaO ̄)指的是血红蛋白在 一定氧分压下与氧结合的程度,也就是氧含量 和氧容量的百分比。临床医学通常采用的是动 脉的血氧饱和度 l,以往测量动脉血的氧含量 需要护士临床采集患者的动脉血做血气分析才 能获得,这种方法虽然准确但却不适合在野外 测量发生高原反应之后的测绘工作者,一来测 区往往交通条件不乐观,二来对于作业地区的 医疗条件有很大的要求,而现在随着可穿戴设 备的不断进步,信息化的触角已经遍及各行各 业,脉搏血氧仪的出现就实现了连续、无创的
收稿日期:2015—06—07 作者简介:许可(1985一),男,工程师,主要从事GPS测量及工程测量工作。 2015年第9期总第233期 监测血氧饱和度。根据(Lamber—Beer)定 律,物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成 正比,当恒定波长的光照射到人体组织上时, 通过人体组织吸收、反射衰减后测量的光强在 一定程度上反映了被照射部位组织的结构特 征。由于血液中氧合血红蛋白和还原血红蛋白 在红光、红外光区有独特的吸收光谱,因此利 用两种波长的发光二极管发出的红色与红外光 透过身体的外周部位(手指)由光敏传感器检 测到透射的光信号,再根据(Lamber—Beer) 定律,就可检测到电路先得到脉动动脉血流所 导致的光线吸收变化波形,然后就可计算出脉 搏血氧饱和度及心率值。 本次对照试验采用国产鱼跃YX301指夹 式脉搏血氧仪,使用时仅需将其传感器夹在测 试者的手指上即可(指甲朝上),待传感器检 测到透射的光信号后,血氧饱和度和心率便可 测出。 2作业员和测试地点 2010年4月14日玉树7.1级地震发生后, 我院承担了玉树县巴塘乡灾后重建的测绘任 务,在之后的几年里,因任务需要我单位的技 术人员不仅在海拔3900m的玉树巴塘草原圆满 完成了援建指挥部下达的测图和放线工作,甚 至在更高海拔的西藏那曲地区也出色的完成了 一系列的地形测图任务。而在完成如此大的工 作量的背后,仅有一名技术人员发生了严重高 原反应而不适合继续在高原作业,其余的技术 人员无一人因高原反应使身体受到损害,这背 后和技术人员自己总结的经验有很大关系。 本文选取在西藏那曲地区进行的23km 全 野外大比例尺地形测图为例,共7名作业员, 身体健康,在辽宁无慢性疾病。平均年龄30 岁,测试地点位于那曲镇镇北的巴鲁淌,此处 辽宁 那曲 一30一 平均海拔4550m,是高原中的高高原,属于人 类生命的禁区。此次需测绘的地物较多,地貌 较为简单,但高差大,尤其是测区中的几座比 高在50m左右的山包,完整测出碎步点并勾绘 等高线对于我们是一个不小的挑战,测试时间 为从辽宁出发之前以及到达测区开始工作并到 外业任务结束。
3作业与统计方法 由于脉搏血氧仪有其小巧便携的特点,为 了使对照实验更有说服力,我们选取了在辽宁 工作的几个测区,让作业员在赴藏工作前实时 测量其血氧和心率,因作业员身体健康,故在 辽宁测的血氧平均值和心率平均值可作为参考 值,而在那曲作业期间测得的血氧和心率作为 测试样本。若作业员在测量过程中出现头痛、 胸闷等症状时,即刻将携带的脉搏血氧仪夹在 手指上,实时监测自己的血氧和心率。如果血 氧和心跳偏离平均值过高,可采取吸氧等治疗 措施以防反应加剧。此次使用的脉搏血氧仪的 标称精度为:SPO :70%~99%为土2%,心率 为:PRbpm:25~250bpm±lbpm。 那曲地处藏北高原,平均海拔4500米, 大气压只有600hPa,仅为辽宁(1015)的3/ 5,但满足血氧仪和南方RTK的工作条件 (500~1060hPa),在实际工作中,7名测量员 均有不同程度的反应,扛着重达3.5kg的RTK 行走在海拔4500m的高原确实是对体力和意志 的极大考验。但全体作业员齐心协力,互相帮 助,最后终于高质量的完成了那曲地区巴鲁淌 的地形测绘任务。表一给出了高原作业时的数 据和在平原的对照数据。表二给出了测量员在 高原反应发生前后血氧和心率的变化。(国家 标准SPO290~99%,PRbpm次/.@60~100。) 在选取的作业区域方面,辽宁的数据采用
表一:测量员的测试结果(平均值±标准差) 海拔(m) 测绘面积(km ) 完成时间(天) 类别 0<h<l00 25 20 Ⅲ 4550 23 25 I
PRbpm(次/分) 90±5 112±10 呼吸困难 吸氧之后
2015年第9期总第233期 表二:测量员在高反吸氧之后的测试结果(平均值±标准差) SPO (%)PRbpm(次/分) 国家标准 72%±10 120±10 90% ̄99% 88%±5 90±5 60-100
的是大石桥市高坎镇,测绘时间正好在进藏之 前,而且面积与那曲测区面积相当,但高坎的 地形类别要远高于那曲,高坎测绘范围不仅比 那曲多了2km ,而且高坎测绘的居民地和水 田地几乎是各占一半,而那曲测区仅有少量居 民地,其余为高山草甸和丘陵。通过表一可见 在大气压相差近一半的情况下,七名作业员因 高原反应确实降低了生产效率,而身体的血氧 浓度因高原空气稀薄导致了近20%的下降, 而心跳统计也是在作业过程中由脉搏血氧仪一 并测出的,可见心率加快的幅度也在20%,我 们都知道心率加快可通过自己的感知获得,但 血氧的监测在以前却要通过采集静脉血获得, 在今天采用脉搏血氧仪监测可为预防更重的高 原反应提供参考。针对以上情况,在作业过程 中当测量员感觉到胸闷或头晕等症状,随时拿 出自己携带的脉搏血氧仪测出血氧和心率,对 于症状较轻的我们及时采取了回到车里吸氧, 或者直接回到驻地调整,休息好恢复体力之后 继续作业。对于吸氧之后血氧和心率无明显改 善的则需尽快返回到低海拔地区。只有这样, 才能最大程度的避免对身体进一步的损害 通 过表二看出在发生高原反应之后及时吸氧可有 效的恢复身体的生理指标。 4结论 测试结果显示,在海拔高达4500m的那曲 镇,在作业期问SPO 平均为78%。在参考 Hadoh等曾测试登山者在不吸氧情况下攀登尼 ?白尔境内的喜马拉雅山时,在海拔4450m时 SPO:则下降到85%…。考虑到登山运动员的体 质要好于我们的测量员,可认为我们测试的结 果也是可靠的。同样的海拔高度,我们的测量 员在吸氧之后血氧饱和度得到了很大回升,而 心率也降到正常水平,这说明适当吸氧可在一 定程度上改善血液中动脉氧含量并促进心跳回 到正常水平。由于高原空气稀薄导致氧分压 低,长时间的缺氧就容易引起脑损伤…。在测 绘工作中,同样不能忽视安全生产,在高海拔 区域发生高原反应,应立即采取有效的治疗措 施b]。而对于从低海拔地区到高原地区的测量 人来说,高原反应就如同一把达摩克利斯之剑 时刻悬在心里,但在科技不断进步的今天,应 用各种先进的设备不仅可以极大地提高测量生 产率,各种保障装备也能为测绘工作者的健康 保驾护航。
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