Masimo Signal Extraction Technology (SET®)
Vor vierundzwanzig Jahren fragten sich zwei junge Ingenieure, warum Pulsoximetrie nicht bei Patientenbewegung und schwacher Durchblutung funktionierte. Mit dieser Fragestellung begaben sie sich auf einen Weg, der zu einer Revolution in der Patientenüberwachung führen sollte.
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SET-Pulsoximetrie
Masimo Signal Extraction Technology (SET®)
Masimo Signal Extraction Technology (SET®)
Die Grenzen herkömmlicher Pulsoximetrie überwinden
Seit ihrer Einführung litt die Pulsoximetrie unter Unzuverlässigkeit in Situationen, in denen sie am meisten gebraucht wurde: bei Patientenbewegung und bei schwacher Durchblutung. Die Branche hatte bereits aufgegeben und das Problem als „unlösbar“ abgeschrieben. Ärzte mussten mit den Konsequenzen leben: übermäßig viele Fehlalarme, späte Meldung aufgrund langer Mittelungszeiten, unzuverlässige Daten und die Unfähigkeit, Daten über die am kritischsten erkrankten Patienten zu erhalten.
Bei der herkömmlichen Pulsoximetrie wird davon ausgegangen, dass bei ausschließlicher Betrachtung des Pulses und Normalisierung des pulsierenden Signals über das nichtpulsierende Signal die Sauerstoffsättigung (SpO2) ohne Kalibrierung gemessen werden kann. Zwar bedeutete dies einen großen Fortschritt in der Entwicklung der Pulsoximetrie, aber es gibt einen großen Nachteil: Es wird angenommen, dass das arterielle Blut die einzige pulsierende Komponente ist. Unglücklicherweise für die herkömmliche Pulsoximetrie fließt aber venöses Blut, sobald sich der Patient bewegt oder atmet. Dies führt dazu, dass herkömmliche Pulse Oximeter falsch niedrige oder falsch hohe SpO2 und Pulsfrequenzwerte anzeigen, was in Intensiv- und Aufwachstationen zu Fehlalarmquoten von bis zu 90 % führt.1
Von Ärzten in den besten Krankenhäusern bevorzugt2
Ärzte in Tausenden von Krankenhäusern auf der ganzen Welt zählen bei der Versorgung ihrer Patienten täglich auf Masimo SET® unter schwierigen Bedingungen wie Patientenbewegung und schwacher Durchblutung. Viele führende Krankenhäuser arbeiten bereits mit der Masimo SET® -Pulsoximetrie,2 und es werden täglich mehr.
Diese Krankenhäuser und Mediziner verwenden Masimo SET® , um die Patientenversorgung zu erleichtern. Dank der reduzierten Fehlalarmrate3 können sich Ärzte auf die Patienten konzentrieren, die ihre Aufmerksamkeit am meisten brauchen. Und dank der früheren Erfassung echter Vorfälle können Ärzte schneller intervenieren und damit bessere Patientenergebnisse erzielen und die Patientensicherheit erhöhen.
Klinischer Hintergrund
Klinischer Hintergrund
Bisher hat sich in über 100 Studien bestätigt, dass Masimo SET® alle anderen Pulsoximetrietechnologien übertrifft und Ärzten bei kritischen Entscheidungen in der Patientenpflege unerreichte Empfindlichkeit und Spezifizität an die Hand gibt.4
Leistungssteigerung entdecken
Als Joe Kiani und Mohamed Diab dasselbe Pulsoximetriesignal aus einer völlig neuen Perspektive betrachteten, schufen sie Möglichkeiten, die es bis dahin nicht gegeben hatte. Sie waren davon überzeugt, dass sie mithilfe fortschrittlicher Signalverarbeitungsmethoden, so u. a. paralleler Algorithmen und adaptiver Filter, das unverfälschte arterielle Signal finden konnten, das eine präzise Überwachung der arteriellen Sauerstoffsättigung und Pulsfrequenz auch unter den schwierigsten Bedingungen ermöglichen würde. Die Signal Extraction Technology®, oder Masimo SET®, beruht auf der Annahme, dass sowohl das arterielle als auch das venöse Blut fließen und durch Einsatz paralleler Signalverarbeitungsalgorithmen (DST®, FST®, SST™, und MST™das arterielle Signal aus Rauschquellen (einschließlich des venösen Signals) extrahiert werden kann, um eine präzise Messung des SpO2 und der Pulsfrequenz auch bei Bewegung zu ermöglichen.
Nach sechs Jahren engagierter und konzentrierter Forschung und Entwicklung wurde Masimo SET® 1995 der Society for Technology in Anesthesia vorgestellt und mit dem renommierten Preis für Excellence in Technology Innovation ausgezeichnet. Danach bemühten sich skeptische Ärzte auf der ganzen Welt aktiv darum, Masimo SET® mit den besten Pulsoximetrietechnologien zu vergleichen, die andere Unternehmen zu bieten hatten. Aber in Studie nach Studie erwies sich immer wieder, dass die Signalverarbeitung von Masimo SET®durchweg erheblich weniger Fehlalarme auslöste und eine Erfassung echter Alarmbedingungen bot.
Herkömmliche Pulsoximetrie basiert den SpO2-Messwert auf dem Standardalgorithmus für das Verhältnis von roten Lichtwellen zu infraroten Lichtwellen. Masimo SET® verwendet den herkömmlichen Algorithmus, der aber um vier weitere Algorithmen erweitert wurde, die parallel ausgeführt werden. Diese Algorithmen ermöglichen die Unterscheidung zwischen arteriellem und venösem Signal während Bewegung und geringer Durchblutung, indem das nicht-arterielle und venöse SpO2-Rauschen (linke Spitze blau dargestellt) von den echten arteriellen SpO2-Komponenten (rechte Spitze rot dargestellt) im Signal identifiziert und isoliert wird. Die Plotspitze rechts wird als SpO2-Wert gewählt, da der höchste SpO2-Wert physiologisch gesehen innerhalb der Messstelle immer arteriell ist.
Alarmzuverlässigkeit durch Signalextraktion
Leistung bei Bewegung und schwacher Durchblutung5*
*Die angegebenen Ergebnisse werden berechnet, indem Sensitivitäts- und Spezifizitätsergebnisse von maschinell- und teilnehmerverursachten Bewegungen miteinander kombiniert werden. Die Ermittler verzeichneten SpO2 von 10 Probanden während der Bewegung und unter schwacher Blutung und berechneten die Fehlalarmrate (Spezifität) und die wahre Alarmrate (Empfindlichkeit).
Leistung mit Kindern7
Die Forscher verzeichneten, wie viele echte Entsättigungsereignisse von 75 echten Ereignissen in dieser Studie bei 5 Kindern nicht erkannt wurden, die sich einer Bewertung von Atemstörungen im Schlaf unterzogen.
Leistung mit Säuglingen8
Pulsoximetrie-ROC-Kurven3
Insgesamt 70 freiwillige Teilnehmer wurden mit motorisierten Handbewegungen getestet. Jede Bewegung wurde sowohl bei normaler Raumluftatmung und bei Hypoxämie untersucht. Unter Verwendung von Pulse Oximeters an der nicht bewegten Hand wurden Kontrollmessungen zum Vergleich vorgenommen. Die Sensitivität wurde definiert als die Fähigkeit, einen echten Sauerstoffsättigungsgrad (SpO2) von unter 90 % zu erkennen. Die Spezifizität wurde definiert als die Fähigkeit, einen echten Sauerstoffsättigungsgrad (SpO2) von über 90 % zu erkennen.
Erfahren Sie mehr über Masimo SET®
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Referenzen:
- 1.
Malviya S., Reynolds P.I., Voepel-Lewis T., Siewert M., Watson D., Tait A.R., Tremper K. Anesth Analg. 2000 Jun;90(6):1336-40.
- 2.
U.S. News & World Report, Best Hospitals 2015 Edition.
- 3.
Barker S.J. Anesth Analg. 2002 Oct;95(4):967-72.
- 4.
Alle verfügbaren Studien unter http://www.masimo.com/home/clinical-evidence/clinical-evidence/.
- 5.
Shah N., Ragaswamy H.B., Govindugari K., Estanol L. J Clin Anesth. 2012 Aug;24(5):385-91.
- 6.
Barker S.J., Morgan S.E. Anesthesiology 2000; 93 (3A):A-549.
- 7.
Brouillette RT, Lavergne J, Leimanis A, Nixon GM, Laden S, McGregor CD. Differences in Pulse Oximetry Technology can Affect Detection of Sleep Disordered Breathing in Children. Anesth Analg. 2002; 94:S47-S53
- 8.
Hay WW, Rodden DJ, Collins SM, Melara DL, Hale KA, Fashaw LM. Reliability of conventional and new oximetry in neonatal patients. Journal of Perinatology. 2002; 22:360-266
