Introducció

Pulsioximetria

La pulsioximetria és un mètode innocu dissenyat per al mesurament perifèric de la saturació d'oxigen de la sang (SpO₂). Es tracta d'una tècnica òptica basada en les diferències en l'absorció de llum de l'hemoglobina segons es trobi oxigenada (oxihemoglobina, OHb), que presenta una coloració vermella més intensa, o desoxigenada (hemoglobina reduïda, RHb), de coloració més fosca. L'estimació de la SpO₂ es basa en la fotopletitosmografia (PPG) que mesura canvis en el volum sanguini perifèric utilitzant emissors i sensors de llum (LEDs i fotodiodes) en disposició oposada. Aquesta tècnica és no invasiva (transcutània), de baix cost, senzilla d'aplicar, no requereix personal sanitari especialitzat ni necessita calibratge per part de l'usuari. 

Saturació d'oxigen

La saturació d'oxigen indica la relació entre la quantitat total d'hemoglobina disponible en un volum de sang i la fracció d'aquesta que es troba unida a l'oxigen: l'oxihemoglobina (OHb). 

Cada molècula d'hemoglobina té quatre llocs d'unió per a l'oxigen, però no tots ells estan ocupats en tot moment. El percentatge de llocs ocupats per molècules d'O₂ determina la saturació d'oxigen de la sang. Per tant, quan es mesura la saturació d'oxigen, no s'està mesurant la quantitat total d'oxigen continguda per la sang, sinó la proporció d'hemoglobina que transporta oxigen. 

Quan aquesta saturació es mesura directament en una mostra de sang obtinguda per punció arterial, es denomina saturació arterial d'oxigen (SaO₂). Però, a causa de l'invasiu d'aquest mètode, se sol realitzar la mesurament per mètode òptic en territoris perifèrics amb alta vascularització, i en aquest cas es parla de saturació perifèrica d'oxigen (SpO₂).

Principis funcionament sensor

El principi de funcionament dels sensors de pols (pulsioxímetres) es basa en que l'absorció de la sang a una determinada longitud d'ona és dependent de la saturació de l'OHb.

El dispositiu compta amb dos LED i un fotoreceptor. Cada LED emet llum a una longitud d'ona diferent, així l'absorció d'una de les longituds d'ona (~660 nm, llum vermella) és dependent de la SpO2, mentre que l'altra (~940 nm, llum infraroja) és independent de la SpO2, però sí que varia amb l'ona del pols. La llum emesa travessa i és dispersada pels teixits tous i arriba al fotoreceptor que mesura els canvis en l'absorció de les dues longituds d'ona. L'absorció de llum és principalment causada per l'OHb, ja que aquesta presenta un coeficient d'extinció molar major que la RHb. Així doncs, l'OHb absorbeix més quantitat de llum infraroja i menys quantitat de llum vermella que la RHb.

La fotopletitosmografia (PPG) és altament dependent dels canvis de volum en les artèries i arterioles perifèriques. Així, durant la sístole, l'increment de la pressió arterial, causa una disminució de la intensitat de la llum transmesa amb el temps, mentre que durant la diàstole, la reducció de la pressió arterial produeix un increment de la intensitat de llum transmesa amb el temps. 

Gràcies a això, aquest dispositiu ens permet detectar només la SpO2 de la sang arterial, ja que els volums de la sang venosa i capil·lar, així com d'altres teixits com pell, greix, ... romanen constants. La proporció de llum que no travessa els teixits i no és absorbida és detectada pel fotoreceptor de la sonda i genera senyals de corrent continu (DC), la qual és relativament estable i no polsàtil, i un component polsàtil de corrent altern (AC).

El pulsioxímetre permet obtenir simultàniament la mesura de SpO2 i l'ona del pols arterial. És important considerar, que el pols i la freqüència cardíaca representen un mateix fenomen fisiològic, però no són exactament el mateix, ja que el pols, presenta un petit retard des que la sístole cardíaca té lloc fins que l'ona de pressió és detectada perifèricament (per exemple, al dit). 

Els detectors de llum del pulsioxímetre se solen col·locar habitualment en zones altament vascularitzades però amb baixa activitat metabòlica com les puntes dels dits o el lòbul de l'orella. Això permet detectar la saturació al llit capil·lar gairebé sense disminuir en el contingut arterial d'oxigen.

Desenvolupament 

Mesura de la saturació d'oxigen arterial, de l'ona de pols i de la freqüència cardíaca, mitjançant un sensor de pols o pulsioxímetre col·locat al dit. S'obtindran mesures en diferents condicions experimentals.

Material

Pulsioxímetre de pols

Petit dispositiu digital que es col·loquen a la punta del dit o al lòbul de l'orella. 

Procediment

Mètode

Per mesurar la la saturació d'oxigen (SpO2) per pulsioximetria s'utilitzarà un pulsioxímetre de pols.  És un dispositius electrònic, no invasiu, que es col·loca en un dit o al lòbul de l'orella, per mesurar de forma instantània la SpO2 a la sang (% d'Hb saturada d'O2), la freqüència cardíaca (bàtecs per minut detectats a través de l'ona de pols, en bpm) i l'ona de pletismografia (barra o gràfic que indica la intensitat i regularitat del pols). Es útil per monitoritzar malalties respiratòries, la salut respiratòria i detectar hipoxèmia (grau d'hipòxia).

Passos a seguir per el registre

Mesura SpO2 al dit

Introduir el dit índex del subjecte a explorar en el pulsioxímetre, amb l' ungla mirant cap amunt fins que el dit toqui el fons de l' espai.

S'ha d'assegurar que el dit estigui ben estirat (no de costat) i que estigui centrat en el dispositiu.

La temperatura ambiental ha de ser confortable (el fred causa vasoconstricció) i el braç i la mà s'han de mantenir en posició relaxada.

S'ha d'assegurar una bona circulació distal a la zona a explorar. Si convé, es pot fer un massatge al dit per escalfar-lo i facilitar la vasodilatació.

Mentre el dispositiu està realitzant la lectura, no s'ha d'apretar el dispositiu contra cap superfície ni empunyar o subjectar res amb la mateixa mà. Compta amb un sistema encoixinat que confereix la pressió necessària per a la lectura.

Si el dispositiu no s'encén, s'ha de retirar el dit i esperar uns segons fins a tornar-lo a inserir.

Mesura SpO2 al lòbul de l'orella

Previ a la col·locació del pulsioxímetre, es recomanable aplicar localment una crema vasodilatadora per assegurar una bona circulació a la zona a explorar.

Pinçar el lòbul de l'orella.

Esperar que s'encengui el dispositiu. Si no s'encén, retirar i tornar a pinçar. 

Factors que afecten a la lectura

• Per obtenir resultats fiables és vital considerar:
• Ungles pintades: Els esmalts (especialment foscos o negres) poden bloquejar la llum i donar lectures falses.
• Moviment: Estar inquiet pot generar interferències en la detecció del pols.
• Perfusió baixa: Si les mans estan molt fredes o hi ha mala circulació, el sensor pot no detectar el component pulsàtil correctament.

Vídeo de com usar el pulsioxímetre

Valors de referència

La saturació d'oxigen (SpO2) mesura quin percentatge de l'hemoglobina transporta oxigen pel cos. Els valors esperats en persones sanes i joves en repòs i a nivell del mar estan entre 95% i 100%. 

Factors que influeixen en els valors

• Els nivells poden variar lleugerament segons les circumstàncies personals:
  Edat: En adults més grans de 70 o 80 anys, és comú que els valors normals oscil·lin entre el 93% i el 97%.
  Condicions cròniques: Persones amb malalties pulmonars (com MPOC) o fumadors crònics solen tenir nivells base més baixos del que és habitual.
  Altitud: Viure a zones de gran altitud sobre el nivell del mar pot reduir els valors normals de saturació.

Corba de dissociació oxigen-hemoglobina. Relació entre la saturació d'hemoglobina i la PO2 a temperatura corporal normal. (Derrickson, 2018).