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脈搏血氧儀存在的問題及其對黑人患者的潛在影響

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年04月22日 08:52

脈搏血氧儀是常見的醫(yī)療設(shè)備，但它們在黑人患者身上并不總是工作得很好。美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）現(xiàn)在正努力解決這個(gè)問題。

兩年前，現(xiàn)年61歲的加州薩克拉門托居民湯米莎·斯塔爾（Tomisa Starr）因血壓飆升住院。她有多種慢性疾病，包括心力衰竭，并在家使用氧氣罐。然而，當(dāng)她在醫(yī)院要求補(bǔ)充氧氣時(shí)被拒絕了，因?yàn)樗氖种干系拿}搏血氧儀讀數(shù)錯(cuò)誤地顯示她自己已經(jīng)獲得了足夠的空氣。

斯塔爾是黑人，她告訴護(hù)理團(tuán)隊(duì)有關(guān)研究表明，這些測量血液中氧氣水平的設(shè)備可能在深色皮膚的人群中表現(xiàn)不佳，從而使得這些患者的健康狀況看起來比實(shí)際情況更好。然而，斯塔爾表示，醫(yī)護(hù)人員對此反應(yīng)冷淡。

“提供者質(zhì)問我，‘誰告訴你的？’”斯塔爾說，“我在醫(yī)院里，卻要像在法庭上一樣為自己辯護(hù)。”

斯塔爾所說的懷疑并不是個(gè)例。紐約南岸大學(xué)醫(yī)院（South Shore University Hospital）重癥監(jiān)護(hù)醫(yī)師休·卡西爾（Hugh Cassiere）博士表示：“我經(jīng)常給醫(yī)生們講解這個(gè)問題，他們每次都感到震驚。這種設(shè)備存在內(nèi)置的種族差異，但多年來一直被忽視?！笨ㄎ鳡栠€領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)由FDA召集的獨(dú)立專家委員會(huì)，專門研究脈搏血氧儀的問題。

幾十年前，人們就已經(jīng)知道脈搏血氧儀可能存在測量問題。FDA自2013年開始制定指導(dǎo)方針，要求制造商解決這些問題，但此后進(jìn)展甚微。直到疫情期間，黑人患者面臨的真正危險(xiǎn)才變得明顯。2021年，F(xiàn)DA警告稱，深色皮膚上脈搏血氧儀的讀數(shù)可能存在誤差。

上周，F(xiàn)DA發(fā)布了針對制造商的草案指南，要求他們在測試設(shè)備時(shí)大幅擴(kuò)展膚色種類，并證明設(shè)備在所有膚色下都能正常工作。歷史上，公司并未被要求在脈搏血氧儀的研究中納入大量深色皮膚的人群。

“坦率地說，我們一直以來的測量方法并不一致，也沒有進(jìn)行過系統(tǒng)或有效的驗(yàn)證，”FDA器械與放射健康中心負(fù)責(zé)人米歇爾·塔弗（Michelle Tarver）博士在接受NBC新聞采訪時(shí)說道。

卡西爾支持新的建議?！斑@比2013年的指南先進(jìn)得多，”他說。

FDA并不批準(zhǔn)或授權(quán)市場上所有的脈搏血氧儀。例如，用于一般健康的脈搏血氧儀（如登山者、騎行者等運(yùn)動(dòng)員使用的設(shè)備）不受監(jiān)管，不應(yīng)用于診斷或監(jiān)測健康問題。而專用于醫(yī)療用途的脈搏血氧儀則屬于FDA的管轄范圍，該機(jī)構(gòu)正是針對這些制造商發(fā)布了草案指南。

脈搏血氧儀的工作原理

最準(zhǔn)確的檢測方法是通過針刺手腕抽取血液，稱為動(dòng)脈血采集。這種方法雖然侵入性和疼痛，但能為醫(yī)生提供關(guān)鍵線索，了解患者的肺功能情況，幫助決定哪些患者需要住院并接受補(bǔ)充氧氣或其他治療。

20世紀(jì)80年代，脈搏血氧儀作為一種簡單無痛的替代方案出現(xiàn)。它通過手指尖照射光線，尋找富含氧氣的血液。理論上，吸收的光線越多越好。但光線也會(huì)被皮膚中的黑色素吸收，因此黑人和棕色人種更有可能得到錯(cuò)誤的高血氧飽和度讀數(shù)，即使他們實(shí)際上正在呼吸困難。

這種膚色引起的測量偏差最早在34年前的一項(xiàng)研究中被揭示出來?！斑@本應(yīng)引起FDA的注意，”卡西爾說。遺憾的是，這一問題長期被忽視。

“我在霍華德大學(xué)（Howard University）醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)時(shí)從未聽說過這個(gè)問題，”位于加州奧克蘭的Roots社區(qū)健康中心創(chuàng)始人兼首席運(yùn)營官諾哈·阿布埃拉塔（Noha Aboelata）博士說，“直到疫情第一年我才了解到這一點(diǎn)?！?/p>

啟發(fā)時(shí)刻

2020年，密歇根大學(xué)的托馬斯·瓦利（Thomas Valley）博士和他的同事們在處理大量新冠患者時(shí)重新引發(fā)了關(guān)于膚色偏差的討論。他們注意到，脈搏血氧儀屏幕上的數(shù)字與動(dòng)脈血數(shù)據(jù)不符。

“幾個(gè)月后，我們突然意識到，這不是新冠的問題，而是膚色的問題，”瓦利說。他的團(tuán)隊(duì)在2020年12月發(fā)表了關(guān)于脈搏血氧儀讀數(shù)種族偏差的研究結(jié)果，斯塔爾用這項(xiàng)研究來提醒她的醫(yī)生。

盡管沒有直接證據(jù)表明脈搏血氧儀的錯(cuò)誤讀數(shù)與新冠死亡之間存在聯(lián)系，但進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，有色人種死于新冠的可能性更高。這種差異不僅限于新冠治療。

不可靠的脈搏血氧儀讀數(shù)可能會(huì)使黑人患者無法成為先進(jìn)療法（如心臟泵或心臟移植）的候選人。2024年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，這種不可靠的讀數(shù)可能會(huì)限制黑人心力衰竭患者獲得這些可能挽救生命的程序的機(jī)會(huì)。

瓦利還發(fā)表了更多研究，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)脈搏血氧儀研究都顯示出對深色皮膚人群的偏見。

皮膚色素是否是脈搏血氧儀的根本問題？可能是，也可能不是

“現(xiàn)在每個(gè)人都想知道哪些設(shè)備在不同膚色下表現(xiàn)相同，”加州大學(xué)舊金山分校麻醉師邁克爾·利普尼克（Michael Lipnick）博士說。他的團(tuán)隊(duì)正在分析超過50種脈搏血氧儀的結(jié)果，試圖回答這個(gè)問題。

在嚴(yán)格監(jiān)控下，UCSF研究人員將各種脈搏血氧儀連接到研究參與者的手指上，然后降低他們的氧氣水平，直到設(shè)備應(yīng)該發(fā)出警報(bào)為止。

他們預(yù)計(jì)一些較便宜的設(shè)備可能會(huì)整體表現(xiàn)不佳。但事實(shí)并非如此?！坝行┰O(shè)備在不同膚色下表現(xiàn)相同，而另一些則不行，但我們不明白為什么，”利普尼克說。

血液循環(huán)能力（即身體循環(huán)富氧血液的能力）的測量也可能起到一定作用。這并不是膚色特有的條件。研究團(tuán)隊(duì)可能需要多年才能理解脈搏血氧儀讀數(shù)差異的原因及為何某些設(shè)備在有色人種上表現(xiàn)不佳。

醫(yī)生們對答案或行動(dòng)的延遲感到不滿?！拔覀冋J(rèn)為會(huì)有某種激進(jìn)的行動(dòng)，”阿布埃拉塔說，“在這樣一個(gè)多元化的國家，怎么可能有一種只適用于白人皮膚的醫(yī)療設(shè)備？”

Roots診所已起訴13家制造或銷售脈搏血氧儀的公司。目前，美敦力（Medtronic）同意警告加州醫(yī)院其設(shè)備可能對深色皮膚患者給出更高的讀數(shù)。其他四家公司——Veridian Healthcare、Compass Health Brands、Gurin Products 和 Zewa——也同意為加州消費(fèi)者添加警告標(biāo)簽。

然而，像斯塔爾這樣的患者仍然依賴脈搏血氧儀，盡管它們可能提供錯(cuò)誤的結(jié)果。她說：“它們是我唯一的選擇?！?/p>

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