血氧機的種族偏差:微小的數值誤差,如何悄悄影響醫療決策?

作者 | 發布日期 2026 年 06 月 16 日 8:10 | 分類 生物科技 , 醫療科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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血氧機的種族偏差:微小的數值誤差,如何悄悄影響醫療決策?

血氧機(pulse oximeter)能快速監測血氧含量,廣泛應用於急診、加護病房與居家照護,已成為現代醫療的重要工具。COVID-19 疫情期間,血氧數值更成為判斷病情惡化與是否需要住院的重要依據。但最近,史丹佛大學(Stanford University)研究團隊的研究指出,血氧機可能在臨床決策中對深色皮膚族群(例如非洲裔患者)造成系統性落差。研究結果已於近日刊登在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

血氧機的原理,是透過紅光與紅外光穿透指尖皮膚,再根據血紅素吸光差異推算血液含氧量。但這個系統的校正樣本,主要來自膚色較淺的人群,導致在較深膚色族群中出現系統性的高估。例如,實際血氧為 91% 時,儀器可能在深色皮膚者身上顯示為 94% 甚至更高,而落在「看起來安全」的範圍。這導致實際血氧其實已低於臨界值,卻可能錯失為患者補充氧氣或進一步檢查的時機。表面上雖然只是幾個百分點的差距,但在呼吸衰竭或 COVID-19 等情境下,已足以影響臨床對病情嚴重度的判斷。

從血氧讀值到臨床決策的連鎖效應

研究強調,一旦血氧水準誤判,其影響將沿著醫療流程進一步放大。因為當血氧機顯示血氧為正常時,醫師可能就不會安排後續檢查或治療。在一項涵蓋數百萬筆急診資料的分析中,即使患者的血氧數值相同,黑人患者接受後續治療(包括氧氣治療)的比例仍明顯較低。這表明,在臨床決策過程(clinical decision pathway)中,一旦起始數據有所偏差,後面所有判斷都可能產生系統性的偏移。

「隱性低血氧」的危險性

當血液實際缺氧,但血氧機卻顯示為「正常」時,這種「隱性低血氧」的狀況特別危險。因為病人與醫療人員都可能錯估形勢。例如,一名深色皮膚患者在住院期間血氧機長期顯示血氧水平為 92–94%,但實際數值可能已低於 88%。這個落差在重症患者身上,可能意味著器官已經處於缺氧壓力,但臨床照護卻仍未升級。過去多項研究已指出,這類錯誤在深色皮膚患者中發生比例較高,並在 COVID-19 疫情期間進一步加劇。

技術偏差如何被制度放大

醫療體系若過度依賴單一量測數值作為決策依據,將使血氧機的先天缺陷被放大。本次研究強調,這種偏差會累積在「是否追蹤、是否住院、是否給氧」等多個環節,最終形成可觀的照護落差。這也反映出,當系統建立在「平均模型」之上時,真實多族群環境中往往難以避免誤差。

未來應如何避免這種系統性偏差?單純修正血氧機的演算法或校正參數可能仍不夠。更關鍵的,是臨床上如何解讀與使用這些數據。若醫療決策過度依賴單一指標,仍可能重演類似的誤判。未來較可行的方向,是將血氧數值納入整體評估架構中,結合臨床症狀、影像檢查與其他生理參數共同判讀,使決策不再依賴單一測量結果。

(首圖來源:Unsplash

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