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Pulso Oximetría


Principios de operación

La oxigenación de la sangre es un parámetro clave importante en el manejo y cuidado de un paciente. El desarrollo original de la oximetría – la medición del oxigeno en la sangre – fue a raíz de los vuelos en avión a grandes altitudes  en periodos largos, los sistemas de laboratorio fueron desarrollados por los años 1930-1950. Hewlett Packard desarrollo un oxímetro de oído de ocho longitudes de onda a mediados de los 60s, para identificar dis-hemoglobinas  o sea células rojas de la sangre que impiden la entrega de oxigeno a los tejidos y la células. Este oxímetro era una pequeña caja, pero requería de usar por el paciente una gran pieza en el oído. Esto fue hasta que Takuo Aoyagi de Nihon Hohden en Japón inventara el pulso oxímetro en el año 1974 y que tenia una aplicación practica. Posteriormente compañías Americanas con diseños similares a Aoyagui incluidas Nellcor y Biox harían mas modelos. A mediados de los 90’ , Massimo incursiona con la tecnología de procesamiento de señales que disminuye los artefactos de movimiento. Actualmente muchos sistemas producidos en los Estados Unidos usan la tecnología  de Massimo o Nellcor.

El oxigeno ingresa al organismo a través de los pulmones y este se difunde dentro de la sangre a través de los alvéolos. El oxigeno es transportado dentro de la sangre en 2 formas. El 98-99% esta adherido a la hemoglobina, lo que da el termino de saturación de oxigeno o SaO2 o SpO2. Un pequeño porcentaje es disuelto en el plasma de la sangre arterial, y este es llamado PaO2.

El oxigeno tiene una curva de disociación que es una relación grafica entre la saturación de oxigeno en la hemoglobina y la presión parcial de oxigeno en la sangre. Hay un numero de condiciones (cambios en el pH o temperatura) y enfermedades (anemia) que alteran tales relaciones. La Hipoxemia , es una deficiente oxigenación de la sangre arterial. En promedio una SaO2 menor de 90% debe empezar a preocuparnos. Esta condición puede resultar en una disminución de la energía, atención, daño a los tejidos, daño cerebral y muerte. Un grupo de pacientes en los hospitales están con riesgo de hipoxemia, incluyendo los pacientes quirúrgicos y post quirúrgicos, con medicación para el dolor, con apnea de sueño, los cardiopulmonares, neonatos, quemados y otro tipo de pacientes críticos. Actualmente los estándares para anestesia requieren de la pulso oximetría en todos los pacientes anestesiados.

El pulso oxímetro es un equipo que proporciona una medición no invasiva y continúa del porcentaje de hemoglobina oxigenada. Debido a la técnica de medición, esta también proporciona la frecuencia de pulso. Las bases para la oxímetria de pulso esta dado por la ley de absorción óptica de Lambert-Beer, la cual establece que la concentración de una sustancia puede determinarse  por la absorción de luz. El pulso oxímetro usa una medición diferencial de la absorción espectrometrica, basada en la absorción de diferentes longitudes de ondas de luz por las las curvas de hemoglobina oxigenada  (HbO2) y de hemoglobina desoxigenada (Hb). Dos longitudes de onda generadas por un diodo (LED) se usa conjuntamente con un fotodetector  que hace la medición  al cruzar la pared vascular – típicamente el dedo. Un LED emite una longitud de de onda de 660 nm (rojo), que es absorbido por la hemoglobina desoxigenada, mientras que un segundo LED emite una longitud de onda de 920 nm (infrarojo) la que es absorvida por la hemoglobina oxigenada. Los LEDs prenden y apagan a través de pulsos secuenciales y el fotodetector es sincronizado para hacer simultáneamente la lectura  de la transmisión roja e infrarroja. La medida es una razón  entre el componente pulsátil de la luz roja  dividida por el no pulsátil, componente estático, el cual es dividido  por el componente pulsátil de la luz infrarroja absorvida la cual es nuevamente dividida por el componente estático usado como calibración. El termino pulso oxímetro fue acuñado debido a la relacion entre la lectura de componente del pulso cuando la sangre arterial fluye – esta es la única señal que cambia en el tiempo. Los absorvedores “estáticos” tales como el hueso o el tejido blando y la sangre venosa son eliminados. Una descripción con presentaciones graficas de la pulso oximetria se puede encontrar en el sitio Oximetry.org

Light absorption through living tissue

Para un paciente en reposo bajo condiciones normales, el promedio de su pulso oximetria es aproximadamente 2% del rango típico para el interés clínico – una valor de SaO2 de 80-100%. . El promedio decae rápidamente cuando la saturación de oxigeno esta por debajo de 80%. La exactitud del equipo también varia  basado en condiciones del paciente, ambiente, cuestiones técnicas y otras situaciones pero en forma inusual. Desde las primeras generaciones de estos equipos, los avances técnicos que han hecho posible mayores mejorías incluyen:

  • Calibración de resistores y chips colocados dentro del sensor para compensar diferencias entre LED
  • El uso de técnicas de sincronización con ECG para anticipar el pulso arterial por un registro simultaneo del electrocardiograma.
  • Varios sensores de movimientos  producen mejoría, ayudando con la reducción de artefactos y en situaciones de bajo flujo sanguíneo. Un ejemplo de este nuevo desarrollo lo encontramos en  Masimo SET
  • Sensores especiales para grandes altitudes como escaladores , en situaciones de resucitación y bebes con cianosis
  • Sistemas de alarma inteligentes para pulso oxímetros
  • Reducción del tamaño, y energía para su uso. Investigaciones del MIT han desarrollado un pulso oxímetro del tamaño de un anillo.

El oxímetro de pulso no es el único método no invasivo para determinar la concentración de oxígeno. También esta el  pulso oxímetro reflectante y un método que implica un tipo de sonda temporal.


Aplicación Clínica

La sonda de uso mas común en el pulso oxímetro, es una de tipo reusable y se coloca en el dedo índice .Ver la foto Photo es una foto donde se ve la sonda colocada al dedo y anexado a  un monitor fisiológico con la capacidad de monitoreo para pulso oximetria.  Hay también sondas desechables, especialmente sondas para neonatos, sondas reflectantes u de otro tipo. Una buena descripción visual del tipo de sondas puedes encontrarlas en  Nellcor Educativo.

Indicaciones para el uso del sistema:

    • Usar sensores apropiados de acuerdo a la aplicación
    • Colocar los sensores de acuerdo a las directivas
    • Comprobar y re-aplicar los sensores si fuera necesario
    • Entendimiento de los factores del paciente, incluyendo, movimiento excesivo, perfusión pobre, pulsación venosa, anemia, hemoglobinas disfuncionales, unas esmaltadas, pigmentación de la piel, colorantes intravasculares y edema.
    • Entendimiento de los efectos de la luz y la interferencia eléctrica
    • Seguridad que el sensor no fue puesto en el  mismo lado del cuerpo donde esta el manguito del PANI, pues cortara el flujo de sangre al sensor lo que causara una alarma.


    Seguridad del equipo

    Los pulso oxímetros son relativamente seguros. Algunos problemas de seguridad:

    • Especialmente infecciones con el uso de sensores reusables.
    • Posible calentamiento y quemaduras menores en pieles sensibles a los LEDs rojo/infrarrojo
    • Rutinariamente algo concerniente a seguridad eléctrica


    Problemas comunes y soluciones

    Los problemas y soluciones de las mediciones relacionadas al pulso oxímetro incluyen:

    PROBLEM CAUSE SOLUTION
    Lectura de gases en sangre (por CO oximetría) de los laboratorios clínicos es diferente de la lectura que da el pulso oxímetro.
    1. Los valores pueden cambiar en el tiempo entre la sangre extraída y la lectura del pulso oxímetro.
    2. Las técnicas de toma de muestra de gas arterial no son las correctas
    3. SaO2 calculada a partir del PaO2 por el  analizador
    4. Presencia de hemoglobinas disfuncionales tales como la carboxihemoglobina o  la metahemoglobina
    5. Shunt intracardiacos tales como condiciones cardiacas congénitas que resultan en lecturas de SaO2 que difieren en diferentes partes del cuerpo.
    6. Inyección de colorantes en el cuerpo para diversas pruebas medicas.
    1. Uso de analizadores de gases en sangre próximos a la toma de muestra.
    2. Chequear la técnica usada en la toma de muestra de sangre y en el transporte.
    3. Chequear el analizador
    4. No confiar del pulso oxímetro
    5. Ser constante en la localización de la medición
    6. Esperar hasta que se disperse el colorante antes confiar en la datos medidos por el pulso oxímetro
    Lectura intermitente 
    1. Esmalte de uñas en el lugar de medición de la saturación.
    2. Pigmentación de la piel
    3. Interferencia de la luz ambiental
    4. Interferencia eléctrica/electromagnetica
    1. Eliminar el esmalte de uñas o elegir un sitio diferente de sensado
    2. Elegir el sitio de menor pigmentación de la piel
    3. Colocar un blindaje a la punta del sensor o remover la fuente de luz.
    4. Remover fuentes de interferencia.
    Lecturas intermitentes con línea de base inestable
    1. Artefacto de movimiento
    2. Sensor equivocado para el sitio de aplicación.
    1. Reducir el movimiento si fuera posible ( por ejemplo paciente con temblores excesivos en la cama); usar sensores mas nuevos con reducción de artefactos de movimientos.
    2. Usar sensor correcto.
    Lectura intermitente; forma de onda  reducida Perfusión pobre Ubicar un sitio con la mayor perfusión o usar un pulso oxímetro nuevo con mayor sensibilidad.
    Periódicamente las lecturas activan las alarmas El manguito o brazalete del PANI esta en el mismo lado del sensor de dedo. Cambiar el sensor del dedo al otro lado sin monitoreo del PANI.
    Lecturas bajas con buenas formas de ondas.
    1. Presencia en la sangre de desoxihemoglobina
    2. Pulsaciones venosas en insuficiencia valvular tricúspidea.
    1. Usar diferentes instrumentos para medir la saturación
    2. Usar un instrumento diferente para medir la saturación.
    Lecturas muy altas, con forma de ondas buenas. Anemia Chequear el contenido de glóbulos rojos en sangre
    Unidad encendida: no hay lecturas o formas de onda, luces rojas del LED encendidas
    1. Defectos en el cable del sensor o de la unidad.
    2. Pulso oxímetro con fallas
    1. Reemplazar el cable o el sensor de la unidad
    2. Reemplazar el pulso oxímetro
    Unidad encendida: no hay lecturas de la ondas; luces rojas del LED apagadas.
    1. Sensor defectuoso
    2. Cable de unidad o cable del sensor defectuoso
    3. Pulso oxímetro defectuoso
    1. Reemplazar el sensor
    2. Reemplazar el cable de la unidad o el sensor
    3. Reemplazar el pulso oxímetro

    Ir a los artículos de la revista de enfermería -> Nurse Practitioners journal article en la parte de  Pulse Oximetry: Uses and Limitations y revise las limitaciones del pulso oxímetro y la interpretacion de las lecturas.  ( Limitations and Interpretation).


    Inspección, prueba y mantenimiento preventivo

    Debajo se detalla un procedimiento de inspección de un pulso oxímetro:

    Pulse Oximeter Inspection Form and Procedure

     


    Gestión de la tecnología

    Los pulso oxímetros fueron introducidos en 1970 y han pasado a través de un número de cambios significativos para llegar a la actual generación. Los avances en el procesamiento de la señal para la reducción de artefactos en movimientos y en situaciones de baja perfusión, son características de las generaciones actuales de estas maquinas. También la autocalibración del sensor es parte de las nuevas generaciones de pulso oxímetros. Para los oxímetros de pulso que son parte de un sistema de monitoreo, debe de haber integración de los sistemas tales como ECG/pulso oxímetro que hacen mejorar las mediciones, las alarmas y el rendimiento del sistema. Los pulso oxímetros han tenido una reducción de su tamaño, así es que la portabilidad total es ahora posible para aplicaciones donde se requiere paquetes pequeños.
    La expectativa de vida de un pulso oxímetro es en promedio siete años. Los cambios tecnológicos pueden hacer que el programa de reemplazo avance mas rápido, la portabilidad puede hacerlo sujeto de daños físicos. Los pulso oxímetros que son parte de un sistema de monitoreo fisiológico se reemplazan cuando el monitor fisiológico es reemplazado. El tiempo de vida de un sistema de monitero es de  7-10 años.
    Las unidades de pulso oximetria usan cables cambiables y sensores reusables, o combinación de cables/sensores cambiables. Estos son típicamente reemplazados dentro de 1-2 años en una maquina en uso. Los sensores desechables son reemplazados después del uso en cada paciente.

    Para mayor información acerca de la tecnología del pulso oxímetro vaya a la guía del CENETEC-Oxímetro o CENETEC-Monitores

     


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