Oximetría de pulso
Medición de la saturación de oxígeno en sangre
Oximetría de pulso
Oxímetro de pulso
Un oxímetro de pulso.
ObjetivoMonitoreo de la saturación de oxígeno de una persona

La oximetría de pulso es un método no invasivo para controlar la saturación de oxígeno en sangre . Las lecturas de saturación de oxígeno periférico (Sp O 2 ) suelen tener una precisión del 2 % (del 4 % en el 95 % de los casos) con respecto a la lectura más precisa (e invasiva) de la saturación de oxígeno arterial (Sa O 2 ) obtenida a partir del análisis de gases en sangre arterial . [1]

Un oxímetro de pulso estándar pasa dos longitudes de onda de luz a través del tejido hasta un fotodetector . Aprovechando el flujo pulsátil de la sangre arterial , mide el cambio en la absorbancia a lo largo de un ciclo cardíaco , lo que le permite determinar la absorbancia debida solo a la sangre arterial, excluyendo la absorbancia inmutable debida a la sangre venosa , la piel, los huesos, los músculos, la grasa y, en muchos casos, el esmalte de uñas . [2] Las dos longitudes de onda miden las cantidades de hemoglobina unida (oxigenada) y no unida (no oxigenada) y, a partir de su relación, se calcula el porcentaje de hemoglobina unida. El enfoque más común es la oximetría de pulso transmisiva . En este enfoque, se ilumina un lado de una parte delgada del cuerpo del paciente, generalmente la punta de un dedo o el lóbulo de la oreja , y el fotodetector está en el otro lado. Las puntas de los dedos y los lóbulos de las orejas tienen un flujo sanguíneo desproporcionadamente alto en relación con su tamaño, para mantenerse calientes, pero esto faltará en pacientes hipotérmicos . [1] Otros sitios convenientes incluyen el pie de un bebé o la mejilla o la lengua de un paciente inconsciente .

La oximetría de pulso por reflectancia es una alternativa menos común, ya que coloca el fotodetector en la misma superficie que la iluminación. Este método no requiere una sección delgada del cuerpo de la persona y, por lo tanto, se puede utilizar en casi cualquier parte del cuerpo, como la frente, el pecho o los pies, pero aún tiene algunas limitaciones. La vasodilatación y la acumulación de sangre venosa en la cabeza debido al retorno venoso comprometido al corazón pueden causar una combinación de pulsaciones arteriales y venosas en la región de la frente y dar lugar a resultados falsos de SpO 2 . Estas condiciones ocurren durante la anestesia con intubación endotraqueal y ventilación mecánica o en pacientes en posición de Trendelenburg . [3]

Usos médicos

Una sonda de oxímetro de pulso aplicada al dedo de una persona.

Un oxímetro de pulso es un dispositivo médico que monitorea indirectamente la saturación de oxígeno de la sangre de un paciente (en lugar de medir la saturación de oxígeno directamente a través de una muestra de sangre) y los cambios en el volumen de sangre en la piel, produciendo un fotopletismograma que puede procesarse posteriormente para otras mediciones. [4] El oxímetro de pulso puede incorporarse a un monitor de paciente multiparamétrico. La mayoría de los monitores también muestran la frecuencia cardíaca. También hay oxímetros de pulso portátiles que funcionan con batería para el transporte o el monitoreo de oxígeno en sangre en el hogar. [5]

Ventajas

La oximetría de pulso es particularmente conveniente para la medición continua no invasiva de la saturación de oxígeno en sangre. Por el contrario, los niveles de gases en sangre deben determinarse en un laboratorio a partir de una muestra de sangre extraída. La oximetría de pulso es útil en cualquier entorno en el que la oxigenación de un paciente sea inestable, incluidos los entornos de cuidados intensivos , quirófanos, recuperación, urgencias y salas de hospital, pilotos en aeronaves no presurizadas, para evaluar la oxigenación de cualquier paciente y determinar la eficacia o la necesidad de oxígeno suplementario . Aunque un oxímetro de pulso se utiliza para controlar la oxigenación, no puede determinar el metabolismo del oxígeno ni la cantidad de oxígeno que utiliza un paciente. Para este propósito, es necesario medir también los niveles de dióxido de carbono (CO 2 ). Es posible que también se pueda utilizar para detectar anomalías en la ventilación. Sin embargo, el uso de un oxímetro de pulso para detectar la hipoventilación se ve afectado con el uso de oxígeno suplementario, ya que solo cuando los pacientes respiran aire ambiente se pueden detectar anomalías en la función respiratoria de manera confiable con su uso. Por lo tanto, la administración rutinaria de oxígeno suplementario puede no estar justificada si el paciente es capaz de mantener una oxigenación adecuada en el aire ambiente, ya que puede provocar que una hipoventilación no sea detectada. [6]

Debido a su simplicidad de uso y la capacidad de proporcionar valores de saturación de oxígeno continuos e inmediatos, los oxímetros de pulso son de importancia crítica en medicina de emergencia y también son muy útiles para pacientes con problemas respiratorios o cardíacos, [7] especialmente EPOC , o para el diagnóstico de algunos trastornos del sueño como la apnea y la hipopnea . [8] Para los pacientes con apnea obstructiva del sueño , las lecturas de oximetría de pulso estarán en el rango del 70-90% durante gran parte del tiempo dedicado a intentar dormir. [9]

Los oxímetros de pulso portátiles que funcionan con baterías son útiles para los pilotos que operan en aeronaves no presurizadas a más de 10 000 pies (3000 m) o 12 500 pies (3800 m) en los EE. UU. [10] donde se requiere oxígeno suplementario. Los oxímetros de pulso portátiles también son útiles para escaladores de montaña y atletas cuyos niveles de oxígeno pueden disminuir a grandes altitudes o con el ejercicio. Algunos oxímetros de pulso portátiles emplean un software que registra gráficamente el oxígeno en sangre y el pulso del paciente, lo que sirve como recordatorio para controlar los niveles de oxígeno en sangre. [ cita requerida ]

Los avances en conectividad han hecho posible que los pacientes tengan monitoreada continuamente su saturación de oxígeno en sangre sin una conexión por cable a un monitor del hospital, sin sacrificar el flujo de datos del paciente a los monitores de cabecera y a los sistemas centralizados de vigilancia de pacientes. [11]

En el caso de los pacientes con COVID-19 , la oximetría de pulso ayuda a detectar de forma temprana la hipoxia silenciosa , en la que los pacientes todavía se ven y se sienten cómodos, pero su SpO2 es peligrosamente baja. [5] Esto les sucede a los pacientes tanto en el hospital como en casa. Una SpO2 baja puede indicar una neumonía grave relacionada con COVID-19, que requiere un respirador. [12]

Seguridad

La monitorización continua con oximetría de pulso se considera generalmente segura para la mayoría de los pacientes hasta por 8 horas. Sin embargo, el uso prolongado en ciertos tipos de pacientes puede causar quemaduras debido al calor emitido por el LED infrarrojo, que alcanza hasta 43 °C. Además, los oxímetros de pulso ocasionalmente desarrollan fallas eléctricas que hacen que se calienten por encima de esta temperatura. Los pacientes con mayor riesgo incluyen aquellos con piel delicada o frágil, como bebés, particularmente bebés prematuros, y ancianos. Los riesgos adicionales de lesión incluyen la falta de respuesta al dolor en el lugar donde se coloca la sonda, como tener una extremidad insensible, o estar inconsciente o bajo anestesia, o tener dificultades de comunicación. A los pacientes con alto riesgo de lesión se les debe mover el sitio de su sonda con frecuencia, es decir, cada hora, mientras que a los pacientes con menor riesgo se les debe mover la suya cada 2-4 horas. [13]

Limitaciones

Limitaciones fundamentales

La oximetría de pulso mide únicamente la saturación de hemoglobina, no la ventilación y no es una medida completa de la suficiencia respiratoria. No sustituye a los gases sanguíneos que se controlan en un laboratorio, ya que no proporciona ninguna indicación sobre el déficit de base, los niveles de dióxido de carbono, el pH de la sangre o la concentración de bicarbonato (HCO 3 − ). El metabolismo del oxígeno se puede medir fácilmente controlando el CO 2 espirado , pero las cifras de saturación no proporcionan información sobre el contenido de oxígeno en la sangre. La mayor parte del oxígeno en la sangre es transportado por la hemoglobina; en la anemia grave, la sangre contiene menos hemoglobina, que a pesar de estar saturada no puede transportar tanto oxígeno. [ cita requerida ]

La oximetría de pulso tampoco es una medida completa de la suficiencia de oxígeno circulante. Si hay un flujo sanguíneo insuficiente o una cantidad insuficiente de hemoglobina en la sangre ( anemia ), los tejidos pueden sufrir hipoxia a pesar de una saturación arterial de oxígeno elevada.

Dado que la oximetría de pulso mide solo el porcentaje de hemoglobina unida, se producirá una lectura falsamente alta o falsamente baja cuando la hemoglobina se una a algo que no sea oxígeno:

  • La hemoglobina tiene mayor afinidad por el monóxido de carbono que por el oxígeno. Por lo tanto, en casos de intoxicación por monóxido de carbono , la mayor parte de la hemoglobina podría estar unida no al oxígeno sino al monóxido de carbono. Un oxímetro de pulso informaría correctamente que la mayor parte de la hemoglobina está unida, pero aun así el paciente estaría en un estado de hipoxemia y, posteriormente, de hipoxia (bajo nivel de oxígeno celular).
  • La intoxicación por cianuro da una lectura alta porque reduce la extracción de oxígeno de la sangre arterial. En este caso, la lectura no es falsa, ya que el oxígeno en la sangre arterial es realmente alto al principio de la intoxicación por cianuro: el paciente no está hipoxémico , sino hipóxico .
  • La metahemoglobinemia característicamente causa lecturas de oximetría de pulso de alrededor de 80.
  • La EPOC [especialmente la bronquitis crónica] puede causar lecturas falsas. [14] [ dudoso – discutir ]

Un método no invasivo que permite la medición continua de las dishemoglobinas es el oxímetro de pulso CO , que fue construido en 2005 por Masimo. [15] Al utilizar longitudes de onda adicionales, [16] proporciona a los médicos una forma de medir las dishemoglobinas, la carboxihemoglobina y la metahemoglobina junto con la hemoglobina total. [17]

Condiciones que afectan la precisión

Debido a que los dispositivos de oxímetro de pulso están calibrados para sujetos sanos, su precisión es baja para pacientes gravemente enfermos y recién nacidos prematuros. [1] Las lecturas erróneamente bajas pueden ser causadas por hipoperfusión de la extremidad que se usa para el monitoreo (a menudo debido a que una extremidad está fría o por vasoconstricción secundaria al uso de agentes vasopresores ); aplicación incorrecta del sensor; piel muy callosa ; o movimiento (como temblores), especialmente durante la hipoperfusión. Para garantizar la precisión, el sensor debe devolver un pulso estable y/o una forma de onda de pulso. Las tecnologías de oximetría de pulso difieren en su capacidad para proporcionar datos precisos en condiciones de movimiento y baja perfusión. [18] [19] La obesidad , la hipotensión (presión arterial baja) y algunas variantes de hemoglobina pueden reducir la precisión de los resultados. [8] Algunos oxímetros de pulso domésticos tienen tasas de muestreo bajas , lo que puede subestimar significativamente las caídas en los niveles de oxígeno en sangre. [8] La precisión de la oximetría de pulso se deteriora considerablemente para lecturas por debajo del 80%. [9] Las investigaciones han sugerido que las tasas de error en los dispositivos de oxímetro de pulso comunes pueden ser más altas para los adultos con piel oscura , lo que lleva a afirmaciones de codificación de racismo sistémico en países con poblaciones multirraciales como los Estados Unidos . [20] [21] El problema se identificó por primera vez hace décadas; uno de los primeros estudios sobre este tema ocurrió en 1976, que informó errores de lectura en pacientes de piel oscura que reflejaban valores más bajos de saturación de oxígeno en sangre. [22] Otros estudios indican que, si bien la precisión con piel oscura es buena en niveles de saturación más altos y saludables, algunos dispositivos sobreestiman la saturación en niveles más bajos, lo que puede provocar que no se detecte la hipoxia. [23] Un estudio que revisó miles de casos de hipoxemia oculta , donde se encontró que los pacientes tenían una saturación de oxígeno por debajo del 88% por medición de gases en sangre arterial a pesar de que las lecturas del oxímetro de pulso indicaban una saturación de oxígeno del 92% al 96%, encontró que los pacientes negros tenían tres veces más probabilidades que los pacientes blancos de que los oxímetros de pulso no detectaran su baja saturación de oxígeno. [24] Otro estudio de investigación investigó a pacientes en el hospital con COVID-19 y encontró que la hipoxemia oculta ocurrió en el 28,5% de los pacientes negros en comparación con solo el 17,2% de los pacientes blancos. [25]Se han realizado investigaciones que indican que los pacientes negros con COVID-19 tenían un 29% menos de probabilidades de recibir oxígeno suplementario de manera oportuna y tres veces más probabilidades de tener hipoxemia. [26] Un estudio adicional, que utilizó un conjunto de datos de cuidados críticos MIMIC-IV de lecturas de oxímetro de pulso y niveles de saturación de oxígeno detectados en muestras de sangre, demostró que los pacientes negros, hispanos y asiáticos tenían lecturas de Sp O 2 más altas que los pacientes blancos para un nivel determinado de saturación de oxígeno en sangre medido en muestras de sangre. [27] Como resultado, los pacientes negros, hispanos y asiáticos también recibieron tasas más bajas de oxígeno suplementario que los pacientes blancos. [27] Se sugiere que la melanina puede interferir con la absorción de la luz utilizada para medir el nivel de sangre oxigenada, a menudo medida a partir del dedo de una persona. [27] Otros estudios y simulaciones por computadora muestran que las mayores cantidades de melanina encontradas en personas con piel más oscura dispersan los fotones de luz utilizados por los oxímetros de pulso, lo que disminuye la precisión de las mediciones. Como los estudios utilizados para calibrar los dispositivos suelen sobremuestrear a personas con piel más clara, los parámetros de los oxímetros de pulso se establecen en función de información que no está equilibrada de forma equitativa para tener en cuenta los diversos colores de piel. [28] Esta inexactitud puede llevar a que se pasen por alto personas que necesitan tratamiento, ya que la oximetría de pulso se utiliza para la detección de la apnea del sueño y otros tipos de trastornos respiratorios del sueño, [8] que en los Estados Unidos son afecciones más prevalentes entre las minorías. [29] [30] [31] Este sesgo es una preocupación importante, ya que una disminución del 2% es importante para la rehabilitación respiratoria, los estudios de la apnea del sueño y los atletas que realizan esfuerzos físicos; puede provocar complicaciones graves para el paciente, que requieran un suministro de oxígeno externo o incluso hospitalización. [32] Otra preocupación con respecto al sesgo de la oximetría de pulso es que las compañías de seguros y los sistemas hospitalarios utilizan cada vez más estos números para informar sus decisiones. Las mediciones de oximetría de pulso se utilizan para identificar candidatos para el reembolso. [33] De manera similar, los datos de oximetría de pulso se están incorporando a algoritmos para médicos. Los puntajes de alerta temprana, que proporcionan un registro para analizar el estado clínico de un paciente y alertar a los médicos si es necesario, incorporan algoritmos con información de oximetría de pulso y pueden generar registros de pacientes mal informados. [33]

Equipo

Oxímetros de pulso para el consumidor

Además de los oxímetros de pulso para uso profesional, hay muchos modelos económicos "de consumo". Las opiniones varían sobre la fiabilidad de los oxímetros de consumo; un comentario típico es "Los datos de investigación sobre los monitores domésticos han sido mixtos, pero tienden a ser precisos dentro de unos pocos puntos porcentuales". [34] Algunos relojes inteligentes con seguimiento de actividad incorporan una función de oxímetro. Un artículo sobre dichos dispositivos, en el contexto del diagnóstico de la infección por COVID-19 , citó a João Paulo Cunha de la Universidad de Porto, Portugal: "estos sensores no son precisos, esa es la principal limitación... los que se usan son solo para el nivel de consumidor, no para el nivel clínico". [35] Los oxímetros de pulso utilizados para el diagnóstico de afecciones como COVID-19 deben ser oxímetros de grado médico de clase IIB. Los oxímetros de clase IIB se pueden utilizar en pacientes de todos los colores de piel, baja pigmentación y en presencia de movimiento. [ cita requerida ] Cuando se comparte un oxímetro de pulso entre dos pacientes, para evitar infecciones cruzadas se debe limpiar con toallitas con alcohol después de cada uso o se debe utilizar una sonda desechable o una cubierta para el dedo. [36]

Según un informe de iData Research, el mercado estadounidense de equipos y sensores de monitorización de oximetría de pulso superó los 700 millones de dólares en 2011. [37]

Aplicaciones móviles

Los oxímetros de pulso con aplicación móvil utilizan la linterna y la cámara del teléfono, en lugar de la luz infrarroja que se utiliza en los oxímetros de pulso convencionales. Sin embargo, las aplicaciones no generan lecturas tan precisas porque la cámara no puede medir el reflejo de la luz en dos longitudes de onda, por lo que las lecturas de saturación de oxígeno que se obtienen a través de una aplicación en un teléfono inteligente son inconsistentes para el uso clínico. Al menos un estudio ha sugerido que no son confiables en comparación con los oxímetros de pulso clínicos. [38]

Mecanismo

Espectros de absorción de hemoglobina oxigenada (HbO2) y hemoglobina desoxigenada (Hb) para longitudes de onda roja e infrarroja
Principio simplificado de funcionamiento de un oxímetro de pulso LED transmisivo
El lado interior de un oxímetro de pulso

Un monitor de oxígeno en sangre muestra el porcentaje de sangre que está cargada de oxígeno. Más específicamente, utiliza espectrometría de luz para medir qué porcentaje de hemoglobina , la proteína de la sangre que transporta el oxígeno, está cargada. Los rangos normales aceptables de SaO2 para pacientes sin patología pulmonar son del 95 al 99 por ciento. [ cita requerida ] Para una persona que respira aire ambiente al nivel del mar o cerca de él , se puede hacer una estimación de la pO2 arterial a partir de la lectura de "saturación de oxígeno periférico" (SpO2 ) del monitor de oxígeno en sangre . [ cita requerida ]

Modo de funcionamiento

Un oxímetro de pulso típico utiliza un procesador electrónico y un par de pequeños diodos emisores de luz (LED) orientados hacia un fotodiodo a través de una parte translúcida del cuerpo del paciente, generalmente la punta de un dedo o el lóbulo de una oreja. Un LED es rojo, con una longitud de onda de 660 nm, y el otro es infrarrojo con una longitud de onda de 940 nm. La absorción de luz en estas longitudes de onda difiere significativamente entre la sangre cargada con oxígeno y la sangre carente de oxígeno. La hemoglobina oxigenada absorbe más luz infrarroja y permite que pase más luz roja. La hemoglobina desoxigenada permite que pase más luz infrarroja y absorbe más luz roja. Los LED pasan por su ciclo de encendido, luego el otro y luego ambos se apagan unas treinta veces por segundo, lo que permite que el fotodiodo responda a la luz roja e infrarroja por separado y también se ajuste a la línea base de luz ambiental. [39]

Se mide la cantidad de luz que se transmite (en otras palabras, que no se absorbe) y se producen señales normalizadas separadas para cada longitud de onda. Estas señales fluctúan en el tiempo porque la cantidad de sangre arterial presente aumenta (literalmente pulsa) con cada latido del corazón. Al restar la luz transmitida mínima de la luz transmitida en cada longitud de onda, se corrigen los efectos de otros tejidos, lo que genera una señal continua para la sangre arterial pulsátil. [40] Luego, el procesador calcula la relación entre la medición de la luz roja y la medición de la luz infrarroja (que representa la relación entre la hemoglobina oxigenada y la hemoglobina desoxigenada), y luego el procesador convierte esta relación en SpO 2 a través de una tabla de búsqueda [40] basada en la ley de Beer-Lambert . [39] La separación de señales también sirve para otros propósitos: generalmente se muestra una forma de onda pletismográfica ("onda plet") que representa la señal pulsátil para una indicación visual de los pulsos, así como de la calidad de la señal, [4] y se puede utilizar una relación numérica entre la absorbancia pulsátil y la de referencia ("índice de perfusión") para evaluar la perfusión. [41]

SpO 2 = HbO 2 HbO 2 + Media pensión {\displaystyle {\ce {SpO_2}}={\frac {{\ce {HbO2}}}{{\ce {{HbO2}+Hb}}}}}

donde HbO 2 es hemoglobina oxigenada ( oxihemoglobina ) y Hb es hemoglobina desoxigenada.

Medidas derivadas

Debido a los cambios en los volúmenes de sangre en la piel, se puede observar una variación pletismográfica en la señal de luz recibida (transmitancia) por el sensor de un oxímetro. La variación se puede describir como una función periódica , que a su vez se puede dividir en un componente de CC (el valor pico) [a] y un componente de CA (pico menos valle). [42] La relación entre el componente de CA y el componente de CC, expresada como porcentaje, se conoce como el índice de perfusión (periférica) (Pi) para un pulso, y normalmente tiene un rango de 0,02% a 20%. [43] Una medición anterior llamada pletismografía de oximetría de pulso (POP) solo mide el componente "CA" y se deriva manualmente de los píxeles del monitor. [41] [44]

El índice de variabilidad pletismográfica (PVI) es una medida de la variabilidad del índice de perfusión, que ocurre durante los ciclos respiratorios. Matemáticamente se calcula como (Pi max − Pi min )/Pi max × 100% , donde los valores máximo y mínimo de Pi son de uno o muchos ciclos respiratorios. [42] Se ha demostrado que es un indicador útil y no invasivo de la respuesta continua a los fluidos para pacientes sometidos a manejo de fluidos. [41] La amplitud de la forma de onda pletismográfica de la oximetría de pulso (ΔPOP) es una técnica anterior análoga para su uso en el POP derivado manualmente, calculado como (POP max − POP min )/(POP max + POP min )×2 . [44]

Historia

En 1935, el médico alemán Karl Matthes (1905-1962) desarrolló el primer medidor de saturación de O2 en el oído de dos longitudes de onda con filtros rojo y verde (posteriormente filtros rojo e infrarrojo). Fue el primer dispositivo para medir la saturación de O2 . [ 45]

El oxímetro original fue fabricado por Glenn Allan Millikan en la década de 1940. [46] En 1943 [47] y como se publicó en 1949, [48] Earl Wood agregó una cápsula de presión para expulsar la sangre del oído con el fin de obtener un valor absoluto de saturación de O 2 cuando se reingresaba la sangre. El concepto es similar a la oximetría de pulso convencional actual, pero era difícil de implementar debido a las fotocélulas y fuentes de luz inestables; hoy en día, este método no se utiliza clínicamente. En 1964, Shaw montó el primer oxímetro de oído de lectura absoluta, que utilizaba ocho longitudes de onda de luz. [ cita requerida ]

El primer oxímetro de pulso fue desarrollado en 1972 por los bioingenieros japoneses Takuo Aoyagi y Michio Kishi en el fabricante japonés de equipos médicos electrónicos Nihon Kohden , utilizando la relación de absorción de luz roja a infrarroja de componentes pulsantes en el sitio de medición. Nihon Kohden fabricó el primer oxímetro de pulso, el oxímetro de oído OLV-5100. El cirujano Susumu Nakajima y sus asociados probaron por primera vez el dispositivo en pacientes, informando sobre él en 1975. [49] Sin embargo, Nihon Kohden suspendió el desarrollo de la oximetría de pulso y no solicitó una patente básica de oximetría de pulso excepto en Japón, lo que facilitó un mayor desarrollo y utilización de la oximetría de pulso más tarde en EE. UU. En 1977, Minolta comercializó el primer oxímetro de pulso de dedo OXIMET MET-1471. En EE. UU., Biox comercializó la primera oximetría de pulso en 1980. [49] [50] [51]

En 1987, el estándar de atención para la administración de anestesia general en los EE. UU. incluía la oximetría de pulso. Desde el quirófano, el uso de la oximetría de pulso se extendió rápidamente por todo el hospital, primero a las salas de recuperación y luego a las unidades de cuidados intensivos . La oximetría de pulso fue de particular valor en la unidad neonatal donde los pacientes no prosperan con una oxigenación inadecuada, pero demasiado oxígeno y las fluctuaciones en la concentración de oxígeno pueden provocar deterioro de la visión o ceguera por retinopatía del prematuro (ROP). Además, obtener un gas en sangre arterial de un paciente neonatal es doloroso para el paciente y una causa importante de anemia neonatal. [52] El artefacto de movimiento puede ser una limitación significativa para la monitorización de la oximetría de pulso, lo que resulta en falsas alarmas frecuentes y pérdida de datos. Esto se debe a que durante el movimiento y la baja perfusión periférica , muchos oxímetros de pulso no pueden distinguir entre sangre arterial pulsante y sangre venosa en movimiento, lo que lleva a una subestimación de la saturación de oxígeno. Los primeros estudios sobre el rendimiento de la oximetría de pulso durante el movimiento del sujeto dejaron en claro las vulnerabilidades de las tecnologías de oximetría de pulso convencionales a los artefactos de movimiento. [18] [53]

En 1995, Masimo introdujo la tecnología de extracción de señal (SET, por sus siglas en inglés) que podía medir con precisión durante el movimiento del paciente y la baja perfusión al separar la señal arterial de la venosa y otras señales. Desde entonces, los fabricantes de oximetría de pulso han desarrollado nuevos algoritmos para reducir algunas falsas alarmas durante el movimiento, [54] como extender los tiempos de promedio o congelar los valores en la pantalla, pero no afirman medir las condiciones cambiantes durante el movimiento y la baja perfusión. Por lo tanto, todavía existen diferencias importantes en el rendimiento de los oxímetros de pulso durante condiciones desafiantes. [19] También en 1995, Masimo introdujo el índice de perfusión, cuantificando la amplitud de la forma de onda del pletismógrafo periférico . Se ha demostrado que el índice de perfusión ayuda a los médicos a predecir la gravedad de la enfermedad y los resultados respiratorios adversos tempranos en neonatos, [55] [56] [57] predecir el flujo bajo de la vena cava superior en bebés de muy bajo peso al nacer, [58] proporcionar un indicador temprano de simpatectomía después de la anestesia epidural, [59] y mejorar la detección de cardiopatías congénitas críticas en recién nacidos. [60]

Los artículos publicados han comparado la tecnología de extracción de señales con otras tecnologías de oximetría de pulso y han demostrado resultados consistentemente favorables para la tecnología de extracción de señales. [18] [19] [61] También se ha demostrado que el rendimiento de la oximetría de pulso con tecnología de extracción de señales se traduce en ayudar a los médicos a mejorar los resultados de los pacientes. En un estudio, la retinopatía del prematuro (daño ocular) se redujo en un 58% en neonatos de muy bajo peso al nacer en un centro que utilizaba tecnología de extracción de señales, mientras que no hubo disminución de la retinopatía del prematuro en otro centro con los mismos médicos que utilizaban el mismo protocolo pero con tecnología sin extracción de señales. [62] Otros estudios han demostrado que la oximetría de pulso con tecnología de extracción de señales da como resultado menos mediciones de gases en sangre arterial, un tiempo de destete de oxígeno más rápido, una menor utilización del sensor y una menor duración de la estancia. [63] Las capacidades de medición a través del movimiento y la baja perfusión que tiene también permiten que se utilice en áreas previamente no monitoreadas, como el piso general, donde las falsas alarmas han plagado la oximetría de pulso convencional. Como prueba de ello, en 2010 se publicó un estudio de referencia que mostraba que los médicos del Centro Médico Dartmouth-Hitchcock que utilizaban oximetría de pulso con tecnología de extracción de señales en la planta general pudieron reducir las activaciones del equipo de respuesta rápida, las transferencias a la UCI y los días de estancia en la UCI. [64] En 2020, un estudio retrospectivo de seguimiento en la misma institución mostró que durante diez años de uso de oximetría de pulso con tecnología de extracción de señales, junto con un sistema de vigilancia de pacientes, no hubo muertes de pacientes y ningún paciente se vio perjudicado por depresión respiratoria inducida por opioides mientras se utilizaba la monitorización continua. [65]

En 2007, Masimo introdujo la primera medición del índice de variabilidad pletismográfica (PVI), que, según han demostrado múltiples estudios clínicos, proporciona un nuevo método para la evaluación automática y no invasiva de la capacidad de un paciente para responder a la administración de líquidos. [41] [66] [67] Los niveles adecuados de líquidos son vitales para reducir los riesgos posoperatorios y mejorar los resultados del paciente: se ha demostrado que los volúmenes de líquidos demasiado bajos (subhidratación) o demasiado altos (sobrehidratación) disminuyen la cicatrización de heridas y aumentan el riesgo de infección o complicaciones cardíacas. [68] Recientemente, el Servicio Nacional de Salud del Reino Unido y la Sociedad Francesa de Anestesia y Cuidados Intensivos incluyeron la monitorización del PVI como parte de sus estrategias sugeridas para el manejo intraoperatorio de líquidos. [69] [70]

En 2011, un grupo de trabajo de expertos recomendó la detección de recién nacidos con oximetría de pulso para aumentar la detección de cardiopatías congénitas críticas (CCHD). [71] El grupo de trabajo de CCHD citó los resultados de dos estudios prospectivos a gran escala de 59.876 sujetos que utilizaron exclusivamente tecnología de extracción de señales para aumentar la identificación de CCHD con un mínimo de falsos positivos. [72] [73] El grupo de trabajo de CCHD recomendó que la detección de recién nacidos se realice con oximetría de pulso tolerante al movimiento que también ha sido validada en condiciones de baja perfusión. En 2011, el Secretario de Salud y Servicios Humanos de los EE. UU. agregó la oximetría de pulso al panel de detección uniforme recomendado. [74] Antes de la evidencia de detección mediante tecnología de extracción de señales, menos del 1% de los recién nacidos en los Estados Unidos eran examinados. Hoy, The Newborn Foundation ha documentado una detección casi universal en los Estados Unidos y la detección internacional se está expandiendo rápidamente. [75] En 2014, un tercer estudio a gran escala de 122.738 recién nacidos que también utilizó exclusivamente tecnología de extracción de señales mostró resultados positivos similares a los de los dos primeros estudios a gran escala. [76]

La oximetría de pulso de alta resolución (HRPO) se ha desarrollado para la detección y prueba de apnea del sueño en el hogar en pacientes para quienes no es práctico realizar una polisomnografía . [77] [78] Almacena y registra tanto la frecuencia del pulso como la SpO 2 en intervalos de 1 segundo y se ha demostrado en un estudio que ayuda a detectar trastornos respiratorios del sueño en pacientes quirúrgicos. [79]

Véase también

  • Gasometría arterial  : análisis de sangre extraída de una arteria que mide las cantidades de ciertos gases disueltos.Páginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redireccionamiento
  • Capnografía  – Monitorización de la concentración de dióxido de carbono en los gases respiratorios
  • Índice pulmonar integrado  : valor único que describe el estado respiratorio del pacientePáginas que muestran descripciones de wikidata como alternativa
  • Monitorización respiratoria  : método para asistir o reemplazar mecánicamente la respiración espontáneaPáginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redireccionamiento
  • Equipo médico  – Dispositivo que se utilizará con fines médicosPáginas que muestran descripciones breves de los objetivos de redireccionamiento
  • Ventilación mecánica  – Método para asistir o reemplazar mecánicamente la respiración espontánea
  • Sensor de oxígeno  : dispositivo para medir la concentración de oxígeno.
  • Saturación de oxígeno  : medida relativa de la cantidad de oxígeno disuelto o transportado en un medio determinado.
  • Fotopletismograma  : gráfico de los cambios en el volumen sanguíneo tisular. También se mide el dióxido de carbono (CO2 ) en los gases respiratorios.
  • Apnea del sueño  : trastorno que implica pausas en la respiración durante el sueño.
  • Oxímetro de CO

Notas

  1. ^ Esta definición utilizada por Masimo varía del valor medio utilizado en el procesamiento de señales; está destinada a medir la absorbancia de la sangre arterial pulsátil sobre la absorbancia de referencia.

Referencias

  1. ^ abc Nitzan, Meir; Romem, Ayal; Koppel, Robert (8 de julio de 2014). "Oximetría de pulso: fundamentos y actualización tecnológica". Dispositivos médicos: evidencia e investigación . 7 : 231–239. doi : 10.2147/MDER.S47319 . PMC  4099100 . PMID  25031547.
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