Pulsoximetria este o metoda neinvaziva de monitorizare a saturatiei de oxigen a unei persoane. Citirile de saturatie periferica de oxigen (SpO2) au de obicei o precizie de 2% (sau 4% in cele mai rele 5% din cazuri) fata de citirea mai exacta(dar invaziva) a saturatiei arteriale de oxigen (SaO2) din analiza gazelor din sangele arterial.
Cele doua tipuri de masuratori sunt corelate suficient de bine incat metoda de pulsoximetrie sigura, convenabila, neinvaziva si ieftina, este valoroasa pentru masurarea saturatiei de oxigen in uz clinic.
Cea mai comuna abordare este pulsoximetria transmisiva. In aceasta abordare, un dispozitiv cu senzor este plasat pe o parte subtire a corpului pacientului, de obicei un varf de deget sau un lob al urechii. Varfurile degetelor si lobii urechilor au rate de flux sanguin mai mari decat alte tesuturi, ceea ce faciliteaza transferul de caldura.
Dispozitivul transmite doua lungimi de unda de lumina prin partea corpului catre un fotodetector. Masoara absorbanta in schimbare la fiecare dintre lungimile de unda, permitandu-i sa determine absorbante numai datorita sangelui arterial pulsat, excluzand sangele venos, pielea, oasele, muschii, grasimea si (in cele mai multe cazuri), lacul de unghii.
Pulsoximetria cu reflectanta este o alternativa mai putin comuna la pulsoximetria transmisiva. Aceasta metoda nu necesita o sectiune subtire a corpului persoanei si, prin urmare, este potrivita pentru o aplicatie universala, cum ar fi picioarele, fruntea si pieptul, dar are si unele limitari.
Vasodilatatia si acumularea sangelui venos in cap din cauza intoarcerii venoase compromise la inima pot provoca o combinatie de pulsatii arteriale si venoase in regiunea fruntii si pot duce la rezultate SpO2 false. Astfel de afectiuni apar in timpul anesteziei cu intubatie endotraheala si ventilatie mecanica sau la pacientii in pozitie Trendelenburg.
Utilizari medicale
Un pulsioximetru este un dispozitiv medical care monitorizeaza indirect saturatia de oxigen a sangelui unui pacient (spre deosebire de masurarea saturatiei de oxigen direct printr-o proba de sange) si modificarile volumului de sange din piele, producand o fotopletismograma care poate fi procesata in alte masuratori.
Pulsoximetrul poate fi incorporat intr-un monitor de pacient multiparametric. Majoritatea monitoarelor afiseaza si pulsul. Pulsoximetrele portabile, care functioneaza cu baterii, sunt, de asemenea, disponibile pentru transport sau pentru monitorizarea oxigenului din sange la domiciliu.
Avantaje
Pulsoximetria este deosebit de convenabila pentru masurarea continua neinvaziva a saturatiei de oxigen din sange. In schimb, nivelurile de gaze din sange trebuie altfel determinate, acestea fiind masurate intr-un laborator pe o proba de sange prelevata.
Pulsoximetria este utila in orice situatie in care oxigenarea unui pacient este instabila, inclusiv pentru pacientii aflati in terapie intensiva, operare, recuperare, sectiuni de urgenta si spital, piloti din aeronave nepresurizate, pentru evaluarea oxigenarii oricarui pacient si pentru determinarea eficacitatii sau nevoii de oxigen suplimentar. Desi un pulsioximetru este utilizat pentru a monitoriza oxigenarea, acesta nu poate determina metabolismul oxigenului sau cantitatea de oxigen utilizata de un pacient. In acest scop, este necesar sa se masoare si nivelul de dioxid de carbon (CO2). Este posibil ca acesta sa poata fi folosit si pentru a detecta anomalii in ventilatie.
Cu toate acestea, utilizarea unui pulsioximetru pentru a detecta hipoventilatia este afectata cu utilizarea oxigenului suplimentar, deoarece numai atunci cand pacientii respira aerul din camera pot fi detectate in mod fiabil anomaliile functiei respiratorii, prin utilizarea acestuia. Prin urmare, administrarea de rutina a oxigenului suplimentar poate fi nejustificata daca pacientul este capabil sa mentina o oxigenare adecvata in aerul camerei, deoarece poate duce la hipoventilatia nedetectata.
Datorita simplitatii lor de utilizare si a capacitatii de a furniza valori continue si imediate de saturatie a oxigenului, pulsioximetrele sunt de o importanta critica in medicina de urgenta si sunt, de asemenea, foarte utile pentru pacientii cu probleme respiratorii sau cardiace, in special BPOC, sau pentru diagnosticul unor tulburari de somn, cum ar fi apneea si hipopneea.
Pentru pacientii cu apnee obstructiva in somn, citirile pulsoximetriei vor fi in intervalul 70-90% pentru cea mai mare parte a timpului petrecut incercand sa adoarma.
Pulsoximetrele portabile care functioneaza cu baterii sunt utile pentru pilotii care opereaza in aeronave nepresurizate la peste 10.000 de picioare (3.000 m) sau 12.500 de picioare (3.800 m) in S.U.A., unde este necesar oxigen suplimentar. Pulsoximetrele portabile sunt utile si pentru alpinistii si sportivii ale caror niveluri de oxigen pot scadea la altitudini mari sau cu exercitii fizice. Unele pulsioximetre portabile folosesc un software care inregistreaza oxigenul din sange si pulsul unui pacient, servind ca un memento pentru a verifica nivelurile de oxigen din sange.
Progresele in conectivitate au facut posibil ca pacientii sa aiba monitorizarea continua a saturatiei de oxigen din sange fara o conexiune prin cablu la un monitor de spital, fara a sacrifica fluxul de date despre pacient inapoi la monitoarele de langa pat si la sistemele centralizate de supraveghere a pacientului.
Pentru pacientii cu COVID-19, pulsoximetria ajuta la detectarea precoce a hipoxiei silentioase, in care pacientii inca arata si se simt confortabil, dar SpO2 lor este periculos de scazuta. Acest lucru se intampla pacientilor fie in spital, fie acasa. SpO2 scazuta poate indica o pneumonie severa legata de COVID-19, care necesita un ventilator.
Limitari
Pulsoximetria masoara doar saturatia hemoglobinei, nu ventilatia si nu este o masura completa a suficientei respiratorii. Nu este un substitut pentru gazele din sange verificate intr-un laborator, deoarece nu ofera nicio indicatie privind deficitul de baza, nivelurile de dioxid de carbon, pH-ul sangelui sau concentratia de bicarbonat (HCO3−).
Metabolismul oxigenului poate fi masurat cu usurinta prin monitorizarea CO2 expirat, dar cifrele de saturatie nu ofera informatii despre continutul de oxigen din sange. Majoritatea oxigenului din sange este transportat de hemoglobina; in anemia severa, sangele contine mai putina hemoglobina, care, in ciuda faptului ca este saturata, nu poate transporta atat de mult oxigen.
Deoarece dispozitivele pulsoximetre sunt calibrate la subiectii sanatosi, precizia este slaba pentru pacientii in stare critica si pentru nou-nascutii prematuri.
Citirile eronat scazute pot fi cauzate de hipoperfuzia extremitatii utilizate pentru monitorizare; aplicarea incorecta a senzorului; piele foarte calozata; sau miscare (cum ar fi fiori), in special in timpul hipoperfuziei. Pentru a asigura acuratetea, senzorul trebuie sa returneze un puls constant si/sau o forma de unda a pulsului. Tehnologiile de pulsoximetrie difera prin abilitatile lor de a furniza date precise in conditii de miscare.
Obezitatea, hipotensiunea (tensiune arteriala scazuta) si unele variante ale hemoglobinei pot reduce acuratetea rezultatelor. Unele pulsioximetre de acasa au rate scazute de esantionare, ceea ce poate subestima semnificativ scaderile nivelului de oxigen din sange. Precizia pulsioximetriei se deterioreaza considerabil pentru citiri sub 80%.
Pulsoximetria, de asemenea, nu este o masura completa a suficientei de oxigen circulator. Daca exista un flux sanguin insuficient sau hemoglobina insuficienta in sange (anemie), tesuturile pot suferi hipoxie in ciuda saturatiei arteriale mari de oxigen.
Deoarece pulsoximetria masoara doar procentul de hemoglobina legata, o citire fals ridicata sau fals scazuta va avea loc atunci cand hemoglobina se leaga de altceva decat oxigen:
- Hemoglobina are o afinitate mai mare pentru monoxidul de carbon decat pentru oxigen si poate aparea o citire ridicata, in ciuda faptului ca pacientul este hipoxemic. In cazurile de intoxicatie cu monoxid de carbon, aceasta inexactitate poate intarzia recunoasterea hipoxiei (nivel scazut de oxigen celular).
- Otravirea cu cianura ofera o valoare ridicata, deoarece reduce extractia de oxigen din sangele arterial. In acest caz, citirea nu este falsa, deoarece oxigenul din sangele arterial este intr-adevar ridicat in otravirea timpurie cu cianura.
- Methemoglobinemia cauzeaza, in mod caracteristic, citirile pulsoximetriei la mijlocul anilor 80.
- BPOC [in special bronsita cronica] poate cauza citiri false.
O metoda neinvaziva care permite masurarea continua a dishemoglobinelor este pulso-oximetrul, care a fost construit in 2005 de catre Masimo. Folosind lungimi de unda suplimentare, ofera clinicienilor o modalitate de a masura dishemoglobinele, carboxihemoglobina si methemoglobina impreuna cu hemoglobina totala.
Cercetarile au aratat ca ratele de eroare in dispozitivele obisnuite cu pulsoximetre pot fi mai mari pentru adultii cu culoarea inchisa a pielii, ridicand ingrijorarea ca inexactitatea masuratorilor pulsoximetriei poate agrava rasismul sistemic in tarile cu populatii multirasiale, cum ar fi Statele Unite. Pulsoximetria este utilizata pentru screening-ul apneei in somn si a altor tipuri de tulburari de respiratie in somn, care in Statele Unite sunt afectiuni mai raspandite in randul minoritatilor.
Echipamente
Pe langa pulsoximetrele de uz profesional, sunt disponibile multe modele ieftine, „de consum”. Opiniile variaza cu privire la fiabilitatea oximetrelor de consum; un comentariu tipic este „Datele de cercetare privind monitoarele de acasa au fost amestecate, dar tind sa fie precise in cateva puncte procentuale”. Unele ceasuri inteligente cu urmarire a activitatii incorporeaza o functie de oximetru. Un articol despre astfel de dispozitive, in contextul diagnosticarii infectiei cu COVID-19, l-a citat pe João Paulo Cunha de la Universitatea din Porto, Portugalia: „acesti senzori nu sunt precisi, aceasta este limitarea principala… cei pe care ii purtati sunt doar pentru folosul consumatorului, nu la nivel clinic”.
Pulsoximetrele utilizate pentru diagnosticarea unor afectiuni precum COVID-19 ar trebui sa fie oximetre de clasa IIB medicale. Oximetrele de clasa IIB pot fi utilizate pe pacienti de toate culorile pielii.
Potrivit unui raport al iData Research, piata de monitorizare a pulsoximetriei din SUA pentru echipamente si senzori a fost de peste 700 de milioane USD in 2011.
Aplicatii pentru mobil
Pulsoximetrele din aplicatiile mobile folosesc lanterna si camera telefonului, in loc de lumina infrarosie folosita in pulsoximetrele conventionale. Cu toate acestea, aplicatiile nu genereaza citiri la fel de precise, deoarece camera nu poate masura reflexia luminii la doua lungimi de unda, astfel incat citirile de saturatie in oxigen care sunt obtinute printr-o aplicatie pe un smartphone sunt inconsecvente pentru utilizarea clinica. De fapt, a fost facut un studiu care a aratat ca acestea nu sunt de incredere.
