Oximetria de Pulso e
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O que é um oxímetro de pulso?
O oxímetro de pulso é um dispositivo que mede continuamente a saturação de oxigênio no sangue arterial (a quantidade de hemoglobina ligada ao oxigênio) sem a necessidade de realizar coleta de sangue. O princípio da oximetria de pulso foi inventado pelo Dr. Takuo Aoyagi, um engenheiro da Nihon Kohden, em 1972. Para ler mais histórias sobre o Dr. Aoyagi, visite nosso site global.
Uso de oxímetros de pulso
O oxímetro de pulso é um dispositivo que mede continuamente a saturação de oxigênio no sangue arterial sem coleta de sangue. O oxímetro de pulso foi popularizado para o controle respiratório no período perioperatório e em UTIs, mas com o advento de dispositivos menores, como o transmissor e os modelos portáteis, seu uso se expandiu para pacientes externos e enfermarias de hospitais.
Atualmente, a sonda e a unidade principal foram miniaturizadas e são amplamente utilizadas fora dos hospitais, inclusive para atendimento domiciliar. A SpO2 também tem sido usada como critério de avaliação para classificar a gravidade da infecção por COVID-19, tornando-a um sinal vital cada vez mais indispensável.
Sala de cirurgia
Centro Cirúrgico
Avaliação da oxigenação após a anestesia no período perioperatório
UTI
- Controle respiratório sob ventilação
- Índice de desmame
- Controle respiratório de pacientes com sedativos ou analgésicos
UTI Neonatal
- Detecção de hipoxemia
- Gerenciamento de oxigênio para prevenir a retinopatia da prematuridade
Ambulatório
- Monitoramento de sinais vitais por SpO2 e frequência de pulso
- Monitoramento pontual dos níveis de oxigênio durante as rondas
Pronto Socorro
Gerenciamento da administração de oxigênio
Laboratório
Detecção de hipoxemia durante a estroscopia traqueal ou endoscopia
Assistência domiciliar
- Determinação e prescrição de oxigenoterapia domiciliar
- Gerenciamento respiratório
- Triagem da síndrome da apneia do sono
O princípio da oximetria de pulso
SpO2 é a saturação de oxigênio no sangue arterial medida transcutaneamente com um oxímetro de pulso, que quantifica a porcentagem de hemoglobina ligada ao oxigênio nos glóbulos vermelhos do sangue arterial.
A hemoglobina fica vermelha brilhante quando ligada ao oxigênio e vermelha escura quando não ligada. A saturação de oxigênio do sangue arterial é calculada utilizando-se o fato de que a facilidade de absorção da luz difere de acordo com a cor. Dois tipos de luz dos pequenos dispositivos conectados às pontas dos dedos da mão, e o sensor do outro lado mede a luz que passa pelo dedo sem ser absorvida e a analisa.
- Uma sonda com dois LEDs (660 mm para luz vermelha e 940 mm para luz infravermelha na Nihon Kohden) é fixada em uma parte do corpo com tecido relativamente fino, como um dedo da mão ou do pé.
- Um fotodetector detecta os dois comprimentos de onda que passam pelo local de medição e calcula a saturação de oxigênio do sangue arterial a partir da onda de pulso, da absorbância e da quantidade de sangue obtida dos dois sinais.
Referência
1) [Improvement of Earpiece, oximeter] (in Japanese). Japanese Society for Medical and Biological Engineering Abstract. 12, 90-91, 1974.
2) [The Birth of the Pulse Oximeter and its Theory] (in Japanese). The Journal of Japan Society for Clinical Anesthesia. 10(1), 1-11, 1990.
3) [Pulse Oximetry and Its Simulation] IEEE Tokyo Section Denshi Tokyo. 29, 184-186, 1990.
4) Takuo, Aoyagi. [Theoretical and Experimental Investigations of Blood Dimming] (in Japanese). Japanese journal of medical electronics and biological engineering : JJME. 30(1), 1-7, 1992.
Tecnologia de medição de SpO2 da Nihon Kohden, o Algoritmo NPi
Algoritmo de SpO2 com prevenção aprimorada de artefatos, NPi
O algoritmo NPi é a função de filtragem exclusiva da Nihon Kohden para remover artefatos de forma eficaz. Seus recursos incluem a extração da frequência fundamental da onda de pulso usando um método de transformação de coordenadas e análise de frequência, e a remoção de artefatos usando um filtro de banda estreita com base na frequência fundamental extraída.
Processamento básico da medição de SpO2
A SpO2 é calculada a partir da relação de amplitude Φ das ondas de pulso de dois comprimentos de onda de luz vermelha e infravermelha emitidas por LEDs. O oxímetro de pulso da Nihon Kohden plota os sinais de onda de pulso da luz infravermelha e da luz vermelha nos eixos de coordenadas XY, conforme mostrado na Figura 1, e calcula Φ a partir da inclinação da linha de regressão obtida pelo método dos mínimos quadrados. Como esse método usa todos os dados da forma de onda, ele permite um cálculo mais preciso de Φ do que o método que usa apenas a amplitude máxima e mínima.
Algoritmo NPi
O algoritmo NPi aprimora a função de filtragem que remove artefatos da onda de pulso enquanto mantém o processamento básico do algoritmo convencional. Seus recursos característicos são a extração da frequência fundamental da onda de pulso por meio da análise de frequência (Figura 2) e a remoção de artefatos usando uma filtragem de banda estreita com base nessa análise de frequência. Essa função é especialmente eficaz quando há artefatos relativamente grandes na amplitude da onda de pulso, como quando um paciente com insuficiência circulatória periférica fica inquieto ou no caso de variação respiratória em neonatos.
As ondas de pulso têm uma frequência fundamental que é a mesma da frequência de pulso e um componente de frequência que é um múltiplo constante dessa frequência (Figura 3). Ao realizar a análise de frequência de uma forma de onda com um grande artefato sobreposto, é difícil identificar a frequência da onda de pulso porque o sinal da onda de pulso se perde no artefato (Figura 3b). Mesmo em tais situações, o uso do método de transformação de coordenadas original da Nihon Kohden melhora a discriminação entre a onda de pulso e os artefatos.
A análise de frequência do sinal de onda de pulso obtido ao separá-lo do artefato com esse método de transformação de coordenadas permite que a frequência da onda de pulso seja identificada (Figura 3c).
Com base no sinal de onda de pulso obtido ao separá-lo de artefatos com o método de transformação de coordenadas, conforme mostrado na Figura 4, um filtro de banda estreita (patenteado) é usado para filtrar sinais afetados por artefatos para extrair sinais com precisão e calcular o Φ do sinal de onda de pulso.
Esse método é conhecido há muito tempo no mundo da tecnologia de processamento de sinais, mas sua aplicação a oxímetros de pulso tornou possível separar com precisão os artefatos dos sinais e fornecer valores de SpO2 altamente confiáveis.
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Pulse Oximeter Accuracy Study
