血氧機的種族偏差:一個小誤差,可能影響氧氣治療與醫療判斷

近年來,血氧機已成為醫院、診所與居家照護不可或缺的健康監測工具。尤其在 COVID-19 疫情期間,許多人透過血氧數值來觀察身體狀況,甚至作為是否需要就醫的重要依據。然而,近期由史丹佛大學(Stanford University)研究團隊發表於《美國國家科學院院刊(PNAS)》的研究指出,血氧機在不同膚色族群之間可能存在系統性誤差,進而影響後續醫療決策與治療安排。

這項研究再次提醒我們,血氧數值固然重要,但無論是使用血氧機二合一血壓血氧監視器,甚至醫院使用的專業監測設備,都不應只依賴單一數據進行判斷,而應搭配臨床症狀與整體健康狀況綜合評估。

血氧機的運作原理是什麼?

血氧機(Pulse Oximeter)主要透過紅光與紅外光穿透手指末端組織,分析血液中氧合血紅素與還原血紅素的吸光差異,再計算出血氧飽和度(SpO₂)。

由於量測過程快速、無侵入性且容易操作,因此被廣泛應用於:

  • 慢性肺病患者監測
  • 心血管疾病追蹤
  • 術後恢復觀察
  • 居家長照照護
  • 感染疾病監控
  • 使用氧氣機患者的日常追蹤

目前市面上的血氧機推薦產品大多採用相同測量原理,因此量測準確度除了設備品質外,也與使用者本身的身體條件有關。

為什麼血氧機會出現種族偏差?

為什麼血氧機會出現種族偏差?

研究指出,許多血氧機的演算法與校正資料,主要來自膚色較淺的受試者樣本。

由於皮膚中的黑色素會影響光線穿透與反射,因此當設備應用於深色皮膚族群時,可能出現血氧值被高估的情況。

舉例來說:

實際血氧值血氧機顯示值
91%94%
89%92%
88%91%

表面上僅差距 2% 至 3%,但對於醫療判斷而言卻可能十分關鍵。

因為許多醫療機構會以特定血氧門檻作為是否:

  • 補充氧氣
  • 安排住院
  • 進行進一步檢查
  • 啟動重症照護流程

的重要依據。

當數值被高估時,患者可能錯過最佳治療時機。

從血氧數值到醫療決策的連鎖效應

史丹佛研究團隊進一步分析數百萬筆急診資料後發現,即使顯示相同血氧數值,不同族群接受後續治療的比例仍存在差異。

換句話說:

血氧數值不只是單純的一個數字,而是整個醫療流程的起點。

當起點發生偏差時,後續的判斷可能一路被放大,包括:

是否需要氧氣治療

醫師往往會依照血氧數值決定是否使用氧氣輔助。

若實際血氧已偏低,但設備顯示正常,患者可能無法及時接受氧氣支持。

是否安排抽血檢查

動脈血氧分析(ABG)是判斷缺氧的重要檢查。

若血氧機顯示正常,醫療人員可能不會進一步安排檢測。

是否需要住院觀察

部分急診病患是否留院觀察,也會參考血氧數值作為評估條件。

若出現誤差,可能影響病情分級與後續照護安排。

什麼是「隱性低血氧」?

研究中特別提到一個重要概念:

隱性低血氧(Occult Hypoxemia)

意思是:

患者實際已經缺氧,但血氧機顯示仍在正常範圍。

這種情況特別危險,因為患者與醫療人員都可能誤以為身體狀況穩定。

例如:

  • 血氧機顯示 93%
  • 實際血氧可能已低於 88%

對於健康成年人而言或許影響有限,但對以下族群則可能造成嚴重後果:

  • 慢性阻塞性肺病(COPD)
  • 肺纖維化患者
  • 肺炎患者
  • 心臟疾病患者
  • 高齡長者
  • 長期使用氧氣機

若長時間缺氧未被發現,可能增加器官損傷與病情惡化風險。

COVID-19疫情期間,血氧機的重要性再被放大

疫情期間,全球醫療體系大量依賴血氧數值判斷病情。

許多患者甚至出現所謂的「快樂缺氧(Happy Hypoxia)」現象:

明明血氧已明顯下降,但本人卻沒有明顯不適感。

因此家庭紛紛購買血氧機進行自主監測。

然而,若設備本身存在族群差異造成的誤差,就可能讓部分患者低估病情,延誤就醫時機。

這也是近年醫學界開始重新檢討血氧機校正標準的重要原因之一。

血氧機數值異常時該如何判讀?

居家照護時,不建議只看單次血氧數值。

更重要的是觀察:

呼吸狀況

若出現:

  • 呼吸急促
  • 喘不過氣
  • 活動後明顯喘息

即使血氧顯示正常,也應提高警覺。

精神狀態

若患者出現:

  • 嗜睡
  • 意識混亂
  • 反應變慢

可能已經出現缺氧現象。

數值變化趨勢

比起單次量測,更應觀察:

  • 平時血氧是多少?
  • 最近是否持續下降?
  • 是否伴隨其他不適症狀?

這些資訊往往比單一數字更具有參考價值。

居家照護如何搭配血氧監測設備?

對於長照家庭而言,除了手指式血氧機外,也可以依需求搭配其他設備。

二合一血壓血氧監視器

適合:

  • 高血壓患者
  • 心血管疾病患者
  • 慢性病族群

可同時追蹤血壓與血氧變化。

生理監視器

適合:

  • 長期臥床患者
  • 術後恢復者
  • 高風險照護族群

能更完整掌握生命徵象變化。

氧氣機

當醫師評估有長期氧氣需求時,可搭配使用適合的氧氣機

若有居家氧療需求,建議優先選擇具備完整售後服務與維修支援的品牌與經銷商。

醫療決策不應只依賴單一數字

此次研究最重要的啟示其實不是否定血氧機,而是提醒醫療與照護人員:

任何儀器都存在限制。

即使是目前廣泛使用的血氧機,也可能因膚色、循環狀況、環境光線、量測位置等因素產生誤差。

因此未來更理想的照護模式應該是:

  • 血氧數值
  • 臨床症狀
  • 血壓變化
  • 心率狀況
  • 影像檢查結果
  • 醫師專業評估

共同納入判斷,而非完全依賴單一監測數據。

UTMOST提醒:血氧機是重要工具,但不是唯一答案

無論是居家照護、高齡長者健康管理,或是慢性呼吸疾病患者監測,血氧機仍然是非常重要的健康工具。

然而,任何設備都可能存在測量限制,因此使用時應搭配症狀觀察與專業醫療建議。

若家中有長期氧療需求、慢性肺病患者或需要生命徵象監測的長輩,也可進一步評估搭配:

  • 血氧機
  • 二合一血壓血氧監視器
  • 生理監視器
  • 氧氣機

建立更完整的居家照護監測機制。

常見問題 FAQ

血氧機數值正常就一定安全嗎?

不一定。若出現喘、胸悶、嘴唇發紫或意識改變等症狀,即使血氧數值正常,也應盡快就醫評估。

血氧機會受到哪些因素影響?

常見因素包括手指冰冷、末梢循環不佳、指甲油、環境光線、設備品質與量測方式等。

使用氧氣機時還需要量測血氧嗎?

需要。血氧監測能協助觀察氧氣治療效果,但氧氣流量調整仍應依照醫師指示進行。

長照家庭適合準備哪些監測設備?

可依需求搭配血氧機、二合一血壓血氧監視器、生理監視器與氧氣機,建立完整居家照護系統。

參考新聞自:https://technews.tw/2026/06/16/pulse-oximeter-errors-on-darker-skin-tones-may-affect-medical-decisions/

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