脉搏氧饱和度监测仪(pulse oximeter, PO)用于监测脉搏血氧饱和度(pulse oxygen saturation, SpO2)，在一般情况下，是一种能较好反映动脉血氧饱和度(arterial blood saturation , SaO2)的连续无创监测方法。相应的计算公式为： SpO2 =HbO2/(HbO2+RHb) ×100 %
SaO2 =HbO2/(HbO2 + RHb + MetHb + COHb + ……) ×100 %
其中，HbO2为氧合血红蛋白(oxyhemoglobin)，RHb为还原血红蛋白(reduced hemoglobin)，MetHb为正铁血红蛋白(methemoglobin)，COHb为碳氧血红蛋白(carboxyhemoglobin)。 PO结构上包括外围探头（包含1个光电探测器和2个发光二极管，如图1所示）和微处理器单元。常见的PO可发出波长为940nm的红外光和波长为660nm的红光。由图2可见，在这两个波长之下，HbO2和RHb吸光度比值间的差异最大，根据光电探测器探测结果可计算出SpO2。
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图1. PO外围探头工作示意图
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图2.各类血红蛋白吸收光谱曲线
在监测部位，搏动性组织（变化着的小动脉血流量）和非搏动性组织（皮肤、肌肉、未随心跳改变的部分动脉血流量、静脉血及其他组织）都吸收光波，前者吸收的光量为搏动性信号，后者吸收的光量为非搏动性信号。因此，指氧监测曲线会随心脏跳动呈脉动式，仪器可根据搏动性信号计算SPO2。测量时应尽量选择其他吸光组织较少而动脉血运丰富的部位，如手指、耳垂。
80岁老年男性，入院诊断社区获得性肺炎，查体意识清醒、呼吸平顺、血压稳定，甲医生拿来脉搏血氧饱和度仪套个手指，结果显示SpO2 为88%，反复再三、换其他手指测量结果均类似，均低于90%，他认为患者有低氧血症。但如果仔细看患者并无发绀，呼吸平顺，心率也不快，不像缺氧表现。所以我们对这个SpO2仅有88%是怀疑的，做个动脉血气就一清二楚了。
15分钟后动脉血气结果出来了，PaO2 76 mmHg，PaCO2 41 mmHg，SaO2 98%。很明显，患者并无缺氧，吸入空气状态下，一个80岁的老年人PaO2有76 mmHg已属不错。
我们尝试分析为什么SpO2结果出现偏差了？
这样的病例大家不会陌生：急诊来一个妙龄女郎，可能存在呼吸系统疾病，我们需要在她纤长的手指上套个血氧夹，但问题是，10个手指甲涂了个花里胡哨，这时候SpO2得出的值可靠吗？一般我们认为指甲油是会影响SpO2测量准确性，但也有研究认为目前的脉搏血氧监测仪可能不会造成错误，虽然临床上我们还是会尽可能去除指甲油。
有意思的是，有研究表明[2]，红、紫、透明色指甲油对SpO2读数无明显影响，而蓝色指甲油对SpO2则有显著影响，而且静脉注射亚甲蓝（美蓝）也会对SpO2有明显影响，但染料常会在数分钟内重新分布或排泄，因此对SpO2的影响是暂时的，而指甲油是会持续影响结果，除非你抹掉。有兴趣的朋友可以自己实践看看。
这是很常见的原因，尤其是危重病人，当心输出量下降或严重的外周血管收缩时，局部血流灌注减少，不言自明，这是会导致脉搏血氧饱和度仪测定的结果不可靠，在这种情况下，耳探头优于肢端探头。
举个例子，一个休克的病人，四肢皮温凉，这时候夹的手指氧套显示80%是不可靠的，如果是连接心电监护所用的一次性指套，我们最好先不看SpO2的具体数值，而要先看其信号强弱，如果信号很弱，这种情况得出的SpO2值是不可靠的，还是得需要动脉血气分析方能正确评估。
一次夜班，护士冲过来说20床SpO2掉到80%了！我赶过去第一个念头就是先提高氧流量，但观察患者呼吸、血压、心率并无明显异常，再一看患者的手掌露在被子外面，大冬天的，手指都是冰的，把手塞回被窝，10分钟后SpO2升至96%。
从脉搏血氧饱和度仪的工作原理可知道，其对光线还是有要求的，如果周围的光线过强（比如患者在透过窗户晒太阳）也会影响脉搏血氧饱和度仪的工作，解决方法很简单，那就是适当遮盖氧饱和度仪的探头。
脉搏血氧饱和度仪只能产生两种波长的光线，因此只能测定两种血红蛋白，及上述氧合血红蛋白和还原血红蛋白，而碳氧血红蛋白和高铁血红蛋白能够导致脉搏血氧饱和度仪产生严重的错误，碳氧血红蛋白使SpO2测定结果偏高，而高铁血红蛋白使SpO2测量值总是接近85%。
此外，患者测定部位表皮增厚、皮素色素较深等都会影响脉搏血氧饱和仪的准确性。
值得指出的是，60岁以上的老年人在静息不吸氧的状态下，以及夜间入睡以后，SpO2可能仅有0.89-0.92，并无不适反应。正常成年人的动脉血氧分压（PaO2）是跟年龄有关的，大约关系为PaO2=100-年龄X 1/3，比如一个90岁的老太太，其正常的PaO2可能仅为70 mmHg，而非100 mmHg。
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