Oximetría de pulso

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Oximetría de pulsoes unno invasivométodo para el seguimiento de una personasaturación de oxígeno.Aunque su lectura de la saturación de oxígeno periférico (SpO₂) no siempre es idéntica a la lectura más deseable de la saturación arterial de oxígeno (SaO₂) degasometría arterialanálisis, los dos están lo suficientemente bien correlacionados como para que el método de oximetría de pulso seguro, conveniente, no invasivo y económico sea valioso para medir la saturación de oxígeno enclínicousar.

En su modo de aplicación más común (transmisivo), se coloca un dispositivo sensor en una parte delgada del cuerpo del paciente, generalmente unpunta del dedoolóbulo de oreja, o en el caso de unaniño, a través de un pie.El dispositivo pasa dos longitudes de onda de luz a través de la parte del cuerpo a un fotodetector.Mide el cambio de absorbancia en cada uno de loslongitudes de onda, permitiéndole determinar laabsorbanciasdebido a la pulsaciónsangre arterialsolo, excluyendosangre venosa, piel, hueso, músculo, grasa y (en la mayoría de los casos) esmalte de uñas.^[1]

La oximetría de pulso de reflectancia es una alternativa menos común a la oximetría de pulso transmisiva.Este método no requiere una sección delgada del cuerpo de la persona y, por lo tanto, se adapta bien a una aplicación universal como los pies, la frente y el pecho, pero también tiene algunas limitaciones.La vasodilatación y la acumulación de sangre venosa en la cabeza debido a un retorno venoso comprometido al corazón pueden causar una combinación de pulsaciones arteriales y venosas en la región de la frente y conducir a una SpO2 falsa.₂resultados.Tales condiciones ocurren mientras se somete a anestesia conintubación endotraquealy ventilación mecánica o en pacientes en elPosición de Trendelenburg.^[2]

Contenido

• 1Historia
• 2Función
• 3Indicación
  • 3.1Ventajas
  • 3.2 Limitaciones
  • 3.3Uso creciente
  • 3.4Detección temprana de COVID-19
  • 4Medidas derivadas
  • 5Véase también
  • 6Notas
  • 7. Referencias
  • 8Enlaces externos

En 1935, el médico alemán Karl Matthes (1905–1962) desarrolló el primer oído de dos longitudes de onda O₂medidor de saturación con filtros rojo y verde (luego filtros rojo e infrarrojo).Su medidor fue el primer dispositivo para medir O₂saturación.^[3]

El oxímetro original fue fabricado porGlenn Allan Millikanen la década de 1940.^[4]En 1949, Wood agregó una cápsula de presión para exprimir la sangre del oído y obtener un O absoluto.₂valor de saturación cuando la sangre fue readmitida.El concepto es similar a la oximetría de pulso convencional actual, pero fue difícil de implementar debido a la inestabilidadfotocélulasy fuentes de luz;hoy este método no se usa clínicamente.En 1964, Shaw ensambló el primer oxímetro de oído de lectura absoluta, que utilizaba ocho longitudes de onda de luz.

La pulsioximetría fue desarrollada en 1972 porTakuo Aoyagiy Michio Kishi, bioingenieros, ennihon kohdenutilizando la proporción de absorción de luz roja e infrarroja de los componentes pulsantes en el sitio de medición.Susumu Nakajima, un cirujano, y sus asociados probaron el dispositivo por primera vez en pacientes y lo informaron en 1975.^[5]Fue comercializado porBioxen 1980.^[6][5][7]

Para 1987, el estándar de atención para la administración de un anestésico 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 asalas de recuperación, y luego aunidades 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 problemas de visión o ceguera porretinopatía del prematuro(ROP).Además, la obtención de gases en sangre arterial de un paciente neonatal es dolorosa para el paciente y una de las principales causas de anemia neonatal.^[8]El artefacto de movimiento puede ser una limitación importante para la monitorización de la oximetría de pulso, lo que provoca frecuentes falsas alarmas y pérdida de datos.Esto se debe a que durante el movimiento y la baja periferiaperfusión, muchos oxímetros de pulso no pueden distinguir entre sangre arterial pulsante y sangre venosa en movimiento, lo que conduce a una subestimación de la saturación de oxígeno.Los primeros estudios sobre el rendimiento de la oximetría de pulso durante el movimiento del sujeto aclararon las vulnerabilidades de las tecnologías de oximetría de pulso convencionales a los artefactos de movimiento.^[9][10]

En 1995,masimointrodujo la tecnología de extracción de señales (SET) que podía medir con precisión durante el movimiento del paciente y la perfusión baja 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.^[11]como extender los tiempos promedio o congelar los valores en la pantalla, pero no pretenden medir las condiciones cambiantes durante el movimiento y la baja perfusión.Por lo tanto, aún existen diferencias importantes en el rendimiento de los oxímetros de pulso durante condiciones difíciles.^[12]También en 1995, Masimo introdujo el índice de perfusión, cuantificando la amplitud de la perfusiónpletismógrafoforma de ondaSe 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 los recién nacidos.^[13][14][15]predecir el flujo bajo de la vena cava superior en recién nacidos de muy bajo peso al nacer,^[dieciséis]proporcionar un indicador temprano de simpatectomía después de la anestesia epidural,^[17]y mejorar la detección de cardiopatías congénitas críticas en recién nacidos.^[18]

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.^[9][12][19]También se ha demostrado que el rendimiento de la oximetría de pulso de la 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 recién nacidos de muy bajo peso al nacer en un centro que usaba tecnología de extracción de señales, mientras que no hubo disminución en la retinopatía del prematuro en otro centro con los mismos médicos que usaban el mismo protocolo pero con tecnología de extracción sin señal.^[20]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 estadía.^[21]Las capacidades de movimiento de medición y baja perfusión que tiene también permiten que se use en áreas previamente no monitoreadas, como el piso general, donde las falsas alarmas han afectado a la oximetría de pulso convencional.Como evidencia de esto, se publicó un estudio histórico en 2010 que muestra que los médicos del Dartmouth-Hitchcock Medical Center que utilizan oximetría de pulso con tecnología de extracción de señales en el piso general pudieron disminuir las activaciones del equipo de respuesta rápida, las transferencias a la UCI y los días de la UCI.^[22]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, hubo cero muertes de pacientes y ningún paciente sufrió daños por depresión respiratoria inducida por opioides. mientras el monitoreo continuo estaba en uso.^[23]

En 2007, Masimo introdujo la primera medición de laíndice de variabilidad pletórica(PVI), que múltiples estudios clínicos han demostrado que proporciona un nuevo método para la evaluación automática y no invasiva de la capacidad de un paciente para responder a la administración de líquidos.^[24][25][26]Los niveles adecuados de líquidos son vitales para reducir los riesgos posoperatorios y mejorar los resultados de los pacientes: se ha demostrado que los volúmenes de líquidos demasiado bajos (subhidratación) o demasiado altos (sobrehidratación) reducen la cicatrización de heridas y aumentan el riesgo de infección o complicaciones cardíacas.^[27]Recientemente, el Servicio Nacional de Salud del Reino Unido y la Sociedad Francesa de Anestesia y Cuidados Críticos incluyeron la monitorización de la PVI como parte de sus estrategias sugeridas para el manejo de fluidos intraoperatorios.^[28][29]

En 2011, un grupo de trabajo de expertos recomendó el cribado neonatal con oximetría de pulso para aumentar la detección decardiopatía congénita crítica(CCDH).^[30]El grupo de trabajo de CCHD citó los resultados de dos grandes estudios prospectivos de 59 876 sujetos que utilizaron exclusivamente tecnología de extracción de señales para aumentar la identificación de CCHD con un mínimo de falsos positivos.^[31][32]El grupo de trabajo de CCHD recomendó que se realicen pruebas de detección en recién nacidos 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 EE. UU. agregó la oximetría de pulso al panel de detección uniforme recomendado.^[33]Antes de la evidencia para la detección mediante tecnología de extracción de señales, menos del 1 % de los recién nacidos en los Estados Unidos eran evaluados.Este Dia,La Fundación del Recién Nacidoha documentado una detección casi universal en los Estados Unidos y la detección internacional se está expandiendo rápidamente.^[34]En 2014, un tercer gran estudio de 122 738 recién nacidos que también utilizó exclusivamente la tecnología de extracción de señales mostró resultados positivos similares a los de los primeros dos grandes estudios.^[35]

La oximetría de pulso de alta resolución (HRPO, por sus siglas en inglés) se ha desarrollado para la detección y prueba de la apnea del sueño en el hogar en pacientes en los que no es práctico realizarla.polisomnografía.^[36][37]Almacena y registra tantola frecuencia del pulsoy SpO2 en intervalos de 1 segundo y se ha demostrado en un estudio que ayuda a detectar trastornos respiratorios durante el sueño en pacientes quirúrgicos.^[38]

Espectros de absorción de hemoglobina oxigenada (HbO2) y hemoglobina desoxigenada (Hb) para longitudes de onda rojas e infrarrojas

El lado interior de un oxímetro de pulso

Un monitor de oxígeno en la sangre muestra el porcentaje de sangre que está cargada de oxígeno.Más específicamente, mide qué porcentaje dehemoglobina, la proteína en la sangre que transporta el oxígeno, está cargada.Los rangos normales aceptables para pacientes sin patología pulmonar son del 95 al 99 por ciento.Para un paciente que respira aire de la habitación en o cercael nivel del mar, una estimación de la pO2 arterial₂se puede hacer desde el monitor de oxígeno en sangre“saturación de oxígeno periférico”(SpO₂) lectura.

Un oxímetro de pulso típico usa un procesador electrónico y un par de pequeñosla luz emite diodos(LED) frente a unfotodiodoa 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, conlongitud de ondade 660 nm, y el otro esinfrarrojocon una longitud de onda de 940 nm.La absorción de luz en estas longitudes de onda difiere significativamente entre la sangre cargada de oxígeno y la sangre que carece 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 se secuencian a través de su ciclo de uno encendido, luego el otro, luego ambos apagados 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, generando una señal continua para la sangre arterial pulsátil.^[40]A continuación, el procesador calcula la relación entre la medición de luz roja y la medición de luz infrarroja (que representa la relación entre la hemoglobina oxigenada y la hemoglobina desoxigenada), y esta relación se convierte luego en SpO₂por el procesador a través de untabla de búsqueda^[40]basado en elLey de Beer-Lambert.^[39]La separación de la señal también sirve para otros propósitos: una forma de onda pletismográfica ("onda pletismográfica") que representa la señal pulsátil se muestra generalmente para una indicación visual de los pulsos, así como de la calidad de la señal,^[41]y una relación numérica entre la absorbancia pulsátil y la línea de base ("índice de perfusión“) se puede utilizar para evaluar la perfusión.^[25]

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

Un oxímetro de pulso es undispositivo médicoque monitorea indirectamente la saturación de oxígeno de un pacientesangre(a diferencia de medir la saturación de oxígeno directamente a través de una muestra de sangre) y cambios en el volumen de sangre en la piel, produciendo unfotopletismogramaque pueden ser procesados ​​posteriormente enotras medidas.^[41]El oxímetro de pulso se puede incorporar a un monitor de paciente multiparamétrico.La mayoría de los monitores también muestran la frecuencia del pulso.Los oxímetros de pulso portátiles que funcionan con baterías también están disponibles para el transporte o para monitorear el oxígeno en la sangre en el hogar.

Ventajas[editar]

La oximetría de pulso es particularmente conveniente parano invasivomedición continua de la saturación de oxígeno en sangre.Por el contrario, los niveles de gases en sangre deben determinarse en un laboratorio en una muestra de sangre extraída.La oximetría de pulso es útil en cualquier entorno donde el pacienteoxigenaciónes inestable, incluyendocuidados intensivos, operaciones, recuperación, urgencias y salas de hospital,pilotosen aviones no presurizados, para evaluar la oxigenación de cualquier paciente y determinar la eficacia o la necesidad de suplementosoxígeno.Aunque se usa un oxímetro de pulso para monitorear la oxigenación, no puede determinar el metabolismo del oxígeno o la cantidad de oxígeno que usa un paciente.Para ello, es necesario medir tambiéndióxido de carbono(CO₂) niveles.Es posible que también se pueda utilizar para detectar anomalías en la ventilación.Sin embargo, el uso de un oxímetro de pulso para detectarhipoventilaciónse ve afectada con el uso de oxígeno suplementario, ya que solo cuando los pacientes respiran aire ambiente se pueden detectar anormalidades en la función respiratoria 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 de la habitación, ya que puede provocar que no se detecte la hipoventilación.^[42]

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 vital importancia enMedicina de emergenciay también son muy útiles para pacientes con problemas respiratorios o cardíacos, especialmenteEPOC, o para el diagnóstico de algunostrastornos del sueñocomoapneayhipopnea.^[43]Los oxímetros de pulso portátiles que funcionan con baterías son útiles para los pilotos que operan en una aeronave no presurizada por encima de 10 000 pies (3000 m) o 12 500 pies (3800 m) en los EE. UU.^[44]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 altas temperaturas.altitudeso con ejercicio.Algunos oxímetros de pulso portátiles emplean un software que registra el oxígeno en la sangre y el pulso de un paciente, lo que sirve como recordatorio para verificar los niveles de oxígeno en la sangre.

Los recientes avances en conectividad ahora también han hecho posible que los pacientes tengan su saturación de oxígeno en la sangre monitoreada continuamente sin una conexión por cable a un monitor de hospital, sin sacrificar el flujo de datos del paciente hacia los monitores de cabecera y los sistemas centralizados de vigilancia de pacientes.Masimo Radius PPG, presentado en 2019, proporciona oximetría de pulso inalámbrica utilizando la tecnología de extracción de señales de Masimo, lo que permite que los pacientes se muevan con libertad y comodidad sin dejar de ser monitoreados de manera continua y confiable.^[45]Radius PPG también puede usar Bluetooth seguro para compartir datos de pacientes directamente con un teléfono inteligente u otro dispositivo inteligente.^[46]

Limitaciones[editar]

La oximetría de pulso mide únicamente la saturación de hemoglobina, noventilacióny no es una medida completa de la suficiencia respiratoria.No es un sustituto degases en sangrecomprobado en un laboratorio, porque no da ninguna indicación de déficit de base, niveles de dióxido de carbono, sangrepH, obicarbonato(HCO₃⁻) concentración.El metabolismo del oxígeno se puede medir fácilmente al monitorear el CO espirado₂, pero las cifras de saturación no dan 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 severa, la sangre contiene menos hemoglobina, que a pesar de estar saturada no puede transportar tanto oxígeno.

Las lecturas erróneamente bajas pueden deberse ahipoperfusiónde la extremidad que se utiliza para la monitorización (a menudo debido a que una extremidad está fría o porvasoconstricciónsecundario al uso devasopresoragentes);aplicación incorrecta del sensor;altamentecallosopiel;o movimiento (como escalofríos), especialmente durante la hipoperfusión.Para garantizar la precisión, el sensor debe devolver un pulso constante 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.^[12][9]

La oximetría de pulso tampoco es una medida completa de la suficiencia de oxígeno circulatorio.Si no hay suficienteel flujo de sangreo hemoglobina insuficiente en la sangre (anemia), los tejidos pueden sufrirhipoxiaa pesar de la alta saturación arterial de oxígeno.

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 une a algo que no sea oxígeno:

• La hemoglobina tiene una mayor afinidad por el monóxido de carbono que por el oxígeno, y puede ocurrir una lectura alta a pesar de que el paciente esté realmente hipoxémico.en casos deenvenenamiento por monóxido de carbono, esta inexactitud puede retrasar el reconocimiento dehipoxia(bajo nivel de oxígeno celular).
• envenenamiento por cianuroda 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 alto en la intoxicación temprana por cianuro.^{[aclaración necesaria]}
• Metahemoglobinemiacaracterísticamente causa lecturas de oximetría de pulso a mediados de los 80.
• La EPOC [especialmente la bronquitis crónica] puede causar lecturas falsas.^[47]

Un método no invasivo que permite la medición continua de las dishemoglobinas es el pulsoCO-oxímetro, que fue construido en 2005 por Masimo.^[48]Mediante el uso de longitudes de onda adicionales,^[49]proporciona a los médicos una forma de medir las dishemoglobinas, la carboxihemoglobina y la metahemoglobina junto con la hemoglobina total.^[50]

Aumento del uso[editar]

Según un informe de iData Research, el mercado de monitoreo de oximetría de pulso de EE. UU. para equipos y sensores superó los 700 millones de dólares en 2011.^[51]

En 2008, más de la mitad de los principales fabricantes de equipos médicos que exportan internacionalmente enPorcelanaeran productores de oxímetros de pulso.^[52]

Detección temprana de COVID-19[editar]

Los oxímetros de pulso se utilizan para ayudar con la detección temprana deCOVID-19infecciones, que pueden causar una baja saturación arterial de oxígeno e hipoxia inicialmente imperceptibles.Los New York Timesinformó que “los funcionarios de salud están divididos sobre si se debe recomendar de manera generalizada el monitoreo domiciliario con un oxímetro de pulso durante el Covid-19.Los estudios de confiabilidad muestran resultados mixtos y hay poca orientación sobre cómo elegir uno.Pero muchos médicos aconsejan a los pacientes que se hagan uno, lo que lo convierte en el dispositivo de referencia de la pandemia”.^[53]

Ver también:fotopletismograma

Debido a los cambios en los volúmenes de sangre en la piel, unapletismográficola variación se puede ver en la señal de luz recibida (transmitancia) por el sensor en un oxímetro.La variación se puede describir como unafunción periódica, que a su vez se puede dividir en un componente de CC (el valor máximo)^[a]y un componente AC (pico menos valle).^[54]La relación entre el componente de CA y el componente de CC, expresada como porcentaje, se conoce como(periférico)perfusióníndice(Pi) para un pulso, y normalmente tiene un rango de 0,02% a 20%.^[55]Una medida anterior llamadapulsioximetría pletismográfica(POP) solo mide el componente "AC" y se deriva manualmente de los píxeles del monitor.^[56][25]

Índice de variabilidad pletórica(PVI) es una medida de la variabilidad del índice de perfusión, que se produce durante los ciclos respiratorios.Matemáticamente se calcula como (Pi_máximo- Pi_min)/Pi_máximo× 100%, donde los valores máximo y mínimo de Pi son de uno o varios ciclos respiratorios.^[54]Se ha demostrado que es un indicador útil y no invasivo de la capacidad de respuesta continua a los líquidos para los pacientes que se someten a un tratamiento con líquidos.^[25] Amplitud de forma de onda pletismográfica de oximetría de pulso(ΔPOP) es una técnica anterior análoga para su uso en el POP derivado manualmente, calculado como (POP_máximo- ESTALLIDO_min)/(ESTALLIDO_máximo+ POP_min)*2.^[56]

• gases en sangre arterial
• capnografía
• Índice pulmonar integrado
• Monitoreo respiratorio
• Equipo medico
• Ventilacion mecanica
• Sensor de oxigeno
• Saturación de oxígeno
• fotopletismograma, medición de dióxido de carbono (CO₂) en los gases respiratorios
• Apnea del sueño
• Ulaif

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

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