PULSOXIMETRIA IN PRACTICA MEDICALA

MIHAI DEAC

Medic rezident

DEFINITII:

• Pulsoximetria este metoda standard destinata masurarii saturatiei in oxigen a sangelui arterial

• este una dintre cele mai uşoare si mai fiabile măsurători pentru depistarea hipoxemiei

• se poate folosi la măsurarea SaO2 pentru toţi pacienţii cu boli acute, cu dispnee severă

• O2 este prezent in sange sub doua forme : dizolvat si legat de Hb

• Hb poate fi functionala si nefunctionala• Hb functionala leaga si transporta O2 sub

forma de HbO2 • O molecula de Hb poate lega maximum 4

molecule de O2 ( 1,39 mL oxigen/1g Hb )• Hb nefunctionala nu este capabila sa

transporte O2, si se gaseste sub forma a doi compusi stabili: HbCO si Met-Hb

• PaO2 = presiunea partiala a O2 dizolvat in sangele arterial

• SaO2 = saturatia procentuala a O2 legat de Hb din sangele arterial

• SpO2 = SaO2 atunci cand este masurata cu ajutorul pulsoximetrului

PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE

• Hb si HbO2 absorb in mod diferit spectrul luminii

• Pulsoximetrul utilizeaza doua diode emitatoare de lumina pentru fiecare lungime de unda ( R - rosu si IR - infrarosu ) si un fotodetector pentru ambele lungimi de unda

• Aceste fotodiode se activeaza si se dezactiveaza de cateva sute de ori pe secunda pentru a inregistra absorbtia de lumina in timpul fluxului de sange pulsatil si nepulsatil

• O dioda emite in spectrul rosu la 660 nm, fiind cunoscut faptul ca rata de absorbtie a R-Hb este mai mare la lungimi de unda intre 600-800 nm

• Cealalta dioda emite in spectrul IR la 940 nm, deoarece rata de absorbtie a HbO2 este mai mare in intervalul 800-1000 nm

• Microprocesorul analizeaza absorbtia luminii in tesuturi la fiecare lungime de unda pentru a determina concentratia de Hb oxigenata si neoxigenata

• Este comparata rata absorbtiei in timpul fluxului sangvin pulsatil si nepulsatil, pentru a stabili absorbtia luminii corespunzatoare sangelui arterial si pentru a determina saturatia O2 in sangele arterial

• In practica, variatiile de absorbtie sunt de 1-2% in timpul unui ciclu cardiac

• Pulsoximetrul inlatura componenta constanta si analizeaza semnalele variabile pentru lumina rosie si infrarosu , masurand ulterior raportul intre cele doua lungimi de unda

• Pe baza informatiilor analizate, microprocesorul pulsoximetrului determina concentratia de HbO2 si R-Hb, calculand apoi procentul de HbO2, si afiseaza saturatia in O2 a Hb din sangele arterial

• SpO2 = HbO2/ HbO2 + R-Hb

• Pentru a obtine o valoare corecta a saturatiei in oxigen se utilizeaza un tabel de referinta obtinut dintr-un lot de subiecti voluntari normali care desatureaza

• Aceste tabele ofera valori reale numai pana la o saturatie de 80%,deoarece nu este considerata etica introducerea in tabel a subiectilor cu desaturari sub 80%, incat mai jos de aceasta valoare sunt date obtinute prin extrapolare

• Pulsoximetrul ofera date calitative ( sunete a caror intensitate este direct proportionala cu nivelul saturatiei in O2 ) si date cantitative prin afisarea unei unde pulsatile ce corespunde fluxului sangelui arterial si a saturatiei in O2 si frecventei pulsului

UTILIZAREA CORESPUNZATOARE:

• Zona de electie trebuie sa fie bine perfuzata, relativ imobila si usor accesibila

• Comun folosite sunt lobul urechii si degetele membrelor superioare

• In cazul perfuziei periferice scazute, poate fi utilizat si obrazul, nasul sau limba

• Pentru nou nascuti, aplicarea se face la nivelul membrului superior drept, deoarece in cazul unei eventuale persistente de duct arterial, sangele care ajunge la nivelul M.S. drept este cel mai oxigenat, fiind mai putin diluat

LIMITELE METODEI

• Erori de pozitionare:

• pozitionarea incorecta a pulsoximetrului astfel incat lumina de la ambele diode nu reuseste sa ajunga la fotodetector, sau numai lumina emisa de o singura dioda traverseaza tesuturile

Limitari legate de intensitate pulsului arterial :

• orice factor care reduce pulsatia arteriala va reduce si abilitatea instrumentului de a detecta si analiza semnalul si de a calcula saturatia arteriala in oxigen

• hipotermia, hipotensiunea ( TA< 50 mmHg), si utilizarea vasopresoarelor care actioneaza prin descresterea pulsatiilor arteriale la nivelul degetelor utilizate pentru pulsoximetrie, pot contribui la scaderea acuratetii cuantificarilor

• La pacientii cu insuficienta tricuspidiana apar erori de citire deoarece venele lor periferice devin suficient de pulsatile incat sa modifice acuratetea inregistrarii

• Trebuie utilizati senzori cu dimensiuni corespunzatoare zonei in care sunt aplicati, deoarece pot apare pulsatii venoase care duc la erori de inregistrare

Miscarile necontrolate ale corpului pacientului :

• Orice tip de miscari care pot cauza modificari intermitente ale absorbtiei, pot afecta citirea rezultatelor

• Tremuraturile, spasmele musculare, miscarile corpului pacientului cauzate de vibratii in timpul transportului cu ambulanta sau elicopterul

• Dishemoglobinemiile :• prezenta in sangele arterial a methemoglobinei si

carboxihemoglobinei duc la erori de citire deoarece aceste substante produc modificari de absorbtie a luminii

• Carboxihemoglobina absoarbe lumina cu lungime de unda de 660 nm, la fel ca si HbO2

• Wald si colab au masurat nivele de carboxihemoglobina de peste 8% la 10% din fumatori, demonstrand ca pulsoximetrul nu poate inregistra valori reale in aceste situatii

• La pacientii intoxicati cu monoxid de carbon pulsoximetrele sumeaza saturatia fractionala a oxigenului cu procentul de carboxihemoglobina, rezultand valori false, aparent normale sau apropiate de normal, cand saturatia O2 este de fapt scazuta

• Methemoglobina absoarbe si ea lungimea de unda de 660 nm ca si R-Hb, si cea de 940 nm intr-o masura si mai mare

• Methemoglobina prezenta in concentratii crescute , aduce SpO2 spre 85%; de asemenea in aceste situatii se supraestimeaza saturatia la valori reale sub 85%, sau se subestimeaza SpO2 la valori reale peste 85%

• in anemii rezultatele se inregistreaza la valori ale Hb mai mari de 5 mg/dl

• anemia sicliforma prin prezenta unei Hb modificate care poate cauza erori de masurare a saturatiei in oxigen; pulsoximetria supraestimeaza valorile SpO2 in cadrul acestei boli, incat s-a constatat ca o decizie terapeutica bazata pe valorile SpO2 in aceste cazuri este nepotrivita

• Bilirubinemia crescuta induce valori false ale oximetriei; ea absoarbe energie cu lungimea de unda folosita in CO-oximetrie si nu absoarbe energie cu lungima de unda utilizata in PO

• Concentratia mare de lipide in sange poate duce la interferente cu pulsoximetria

Prezenta in sange a valorilor crescute ale bilirubinei si ale lipidelor:

Situatii care modifica absorbtia spectrala:

• In legatura cu pigmentii pielii PO supraestimeaza SpO2 la pacientii cu piele inchisa la culoare in timpul hipoxiei

• modificarea culorii unghiilor, sau utilizarea unghiilor false

• albastrul de metilen, utilizat in tratamentul methemoglobinemiei, va reduce valorile SpO2 la 65% pentru cateva minute

• substantele de contrast: indigo carmine

Alte aspecte:

• Interferentele externe : radiatii electromagnetice, lumina albastra, lumini fluorescente, stimulare nervoasa, etc.

• Pulsoximetria este un indicator al oxigenarii dar nu al ventilatiei, si nu poate furniza date legate de nivelul CO2, al pH-ului arterial sau al concentratiei de bicarbonati, motiv pentru care nu poate fi un substitut al gazometriei arteriale

• Nu poate masura presiunea partiala a O2; desi saturatia in O2 si presiunea partiala a O2 sunt dependente de curba de desaturare a oxihemoglobinei, aceasta curba poate suferi modificari si aceasta relatie va fi implicit modificata, in special catre sfarsitul curbei de desaturare, cand pot exista variatii largi ale presiunii partiale a O2 la modificari mici in saturatie

• Bibliografie:• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2148612/

• http://en.wikipedia.org/wiki/Pulse_oximetry

• http://www.amperordirect.com/pc/help-pulse-oximeter/z-pulse-oximeter-limitations.html

• http://www.npjournal.org/article/S1555-4155%2807%2900210-3/fulltext

• The New England Journal of Medicine