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Artículo Original

Estudio retrospectivo para describir la concordancia entre dos oxímetros de pulso

Martín Bosio, Glenda Ernst, Josefina Pascua, Pablo Oyamburu, Fernando Di Tullio, Alejandro Salvado

Revista Fronteras en Medicina 2021;(01): 0027-0030 | Doi: 10.31954/RFEM/2021001/0027-0030


Introducción. La oximetría de pulso constituye una manera no invasiva, rápida y económica para determinar la oxigenación de los pacientes. Actualmente, existen numerosos dispositivos disponibles, aunque con pocas certezas respecto de la supervisión de su precisión. El objetivo de este estudio fue comparar las mediciones de dos saturómetros de pulso para evaluar la concordancia en pacientes con patología pulmonar utilizando la cooximetría como técnica de referencia.
Materiales y métodos. Estudio retrospectivo entre 2016 y 2017. Se incluyeron pacientes con indicación para la toma de gases arteriales entre 18 y 80 años y se excluyeron pacientes en asistencia respiratoria mecánica o con requerimiento de ventilación no invasiva. Se calculó sensibilidad y especificidad de PG para los pacientes que desaturan o no, según un punto de corte establecido en 93% por los gases en sangre.
Resultados. Se incluyeron 147 pacientes de los cuales 102 tuvieron una saturación mayor a 93% y 45 menor a 93%, que fueron considerados como pacientes con desaturación. No hubo diferencias significativas entre los saturómetros 1 y 2 en comparación con los gases en sangre (93.1±3.7 y 94.5±3.5 vs. 94.1±3.5, respectivamente). El Bland-Altman entre ambos instrumentos de diagnóstico mostró un sesgo entre −4.8 y 1.7, y el grado de acuerdo entre los saturómetros 1 y 2 fue >80%.
Conclusión. En concordancia con otros estudios, nuestros resultados sugieren una correlación entre los dos oxímetros estudiados en la monitorización de las constantes vitales de los pacientes con patología respiratoria.


Palabras clave: oximetría, gases en sangre, saturómetros de pulso.

Introduction. Pulse oximetry is a noninvasive, fast and inexpensive way to determine oxygenation in patients. Numerous devices are currently available; however, there is little certainty regarding the monitoring of their accuracy. The aim of this study was to compare the measurements of two pulse oxymeters for assessing oxygenation in patients with pulmonary pathology using coxymetry as the reference technique.
Materials and methods. Retrospective study between 2016 and 2017. Patients with indication for arterial blood gases aged between 18 and 80 were included, and patients on mechanical ventilation or requiring noninvasive ventilation were excluded. Sensitivity and specificity were calculated for patients desaturating or not, according to a cut-off point established at 93% for blood gases.
Results: 147 patients were included of which 102 had a saturation greater than 93% and 45 had less than 93% and were considered as patients with desaturation. There was no significant difference between saturation meters 1 and 2 compared to blood gases (93.1±3.7 and 94.5±3.5 vs. 94.1±3.5, respectively). The Bland-Altman between both diagnostic instruments showed a bias between −4.8 and 1.7, and the degree of agreement between saturometers 1 and 2 was >80%.
Conclusion: In agreement with other studies, our results suggest agreement between the two oximeters studied in the monitoring of vital signs in patients with respiratory pathology.


Keywords: oximetry, blood gases, pulse saturation meters.


Los autores declaran no poseer conflictos de intereses.

Fuente de información Hospital Británico de Buenos Aires. Para solicitudes de reimpresión a Revista Fronteras en Medicina hacer click aquí.

Recibido 2020-12-19 | Aceptado 2021-01-15 | Publicado 2021-03-31


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Figura 1. Distribución de la saturación de los 147 pacientes según los saturometros 1 y 2 vs los ...

Figura 2. Gráfico de Bland-Altman para mostrar el grado de acuerdo entre los saturometros 1 y 2.

Figura 3. Curvas ROC para los diferentes saturómetros estudiados como la técnica de oro para medir...

Tabla 1. Características de la población de estudio.

Introducción

La disponibilidad de oxígeno (O2), su transporte y su extracción a nivel de los tejidos son factores vitales de todos los seres humanos. La transferencia de O2 de los pulmones a las células de los tejidos se realiza por las moléculas de hemoglobina de los glóbulos rojos. El contenido total de O2 en la sangre incluye el que se encuentra unido a la hemoglobina (97-98% del contenido total de oxígeno) sumado al oxígeno disuelto en el plasma1.

La cooximetría es considerada la regla patrón de oro; sin embargo, requiere una muestra mínimamente invasiva, costosa y con cierto tiempo entre la obtención de la muestra y sus resultados.

A su vez, la oximetría de pulso constituye una de las determinaciones más ampliamente utilizadas, ya que se trata de una técnica no invasiva, fácil de realizar y con bajo costo, por lo que es considerada una herramienta de uso frecuente en el ejercicio práctico de la medicina4. Los valores típicos de PaO2 para adultos a nivel del mar oscilan entre 80 y 90 mmHg y los de SaO2 entre el 96 y el 98%5.

Existen diferentes tipos de oxímetros de pulso: el oxímetro portátil y el de mesa con capacidad de monitoreo de la presión arterial. El oxímetro portátil es un dispositivo pequeño, liviano, en forma de pinza, que se utiliza sobre uno de los dedos de la mano. Tiene bajo costo y fácil uso y traslado6,7.

La oximetría es la medición del estado de oxigenación utilizando las propiedades diferenciales de absorción de la luz de la forma oxigenada y no oxigenada de la hemoglobina. Los oxímetros de pulso evalúan la transmisión de la luz roja e infrarroja a través de un tejido translúcido con buen flujo sanguíneo (dedo o pabellón auricular) de manera no invasiva y estiman el porcentaje de oxihemoglobina y hemoglobina no oxigenada en el componente pulsátil de la señal (SpO2). A partir del cociente de transmisión de luz roja/luz infrarroja se puede estimar la SpO2. Durante cada pulsación existe un incremento transitorio del volumen de sangre arterial en el lugar de la medición, lo cual produce una mayor absorción de luz, comparada con la absorción basal, que es detectada por el oxímetro. La absorción basal se debe a la piel, tejidos blandos y a la sangre venosa, mientras que la absorción adicional, en la parte pulsátil, permite estimar de manera muy eficiente el componente arterial8. El estándar de oro es una medición basada en el mismo principio (espectrofotometría) en una muestra de sangre arterial, aunque usando la absorción en general de cuatro diferentes longitudes de onda, en lugar de las dos del oxímetro de pulso.

Sin embargo, se han descripto algunas limitaciones para la toma de oxígeno del oxímetro de pulso, ya que puede ser afectado por la pigmentación de la piel y de los tejidos, como en la hiperbilirrubinemia o por la presencia de esmalte de uñas. Debido a que el oxímetro de pulso utiliza solo dos longitudes de onda, no es capaz de diferenciar la oxihemoglobina de la carboxihemoglobina (HbCO), y cuando esta última se encuentra en niveles por arriba de 3 a 4%, genera una SpO2 que se encuentra por sobre el porcentaje de oxihemoglobina (HbO2) de la sangre9,10.

Hoy en día se han desarrollado numerosos oxímetros de pulso de bajo costo que se encuentran disponibles de manera accesible a todo el mundo; sin embargo, algunos autores plantean que salen al mercado con una supervisión limitada por parte de las agencias reguladoras y que la precisión de estos dispositivos no ha sido validada11.

El objetivo de este estudio fue comparar las mediciones de dos saturómetros de pulso para evaluar la sensibilidad y especificidad de las determinaciones en pacientes con patología pulmonar utilizando la cooximetría como técnica de referencia.

Materiales y métodos

Diseño. Estudio retrospectivo de datos recolectados entre enero 2016 y diciembre de 2017, el cual contó con la autorización del Comité de Ética del Hospital Británico.

Población incluida. Pacientes que tuvieron indicación por su médico de cabecera para la toma de gases arteriales. Se incluyeron pacientes internados y en forma ambulatoria, entre 18 y 80 años. Se excluyeron pacientes en asistencia respiratoria mecánica (ARM), pacientes con requerimiento de ventilación no invasiva (VNI) y pacientes en hemodiálisis.

Procedimiento. Se utilizaron dos oxímetros de pulso (primera marca: saturómetro 1; y segunda marca: saturómetro 2). Las determinaciones fueron realizadas por un mismo operador; luego de 2 minutos de estabilidad del registro en dedo índice se procedió a la toma de muestra de gases en sangre en la misma mano en la que se tomó la saturación. A los pacientes con requerimiento de oxígeno, este les fue retirado 20 minutos antes de la extracción.

Análisis estadístico. Las variables continuas se describieron como media y DE o como mediana e intervalo intercuartílico, según su distribución. Las variables cualitativas se describieron como porcentaje. Se realizó un estudio comparativo entre ambos registros (saturómetros 1 y 2) que incluyó un análisis basado en índice de correlación intraclase, diagramas Bland-Altman y curvas operador-receptor (ROC). Se calculó sensibilidad y especificidad de PG para los pacientes que desaturan o no según un punto de corte establecido en 93% por los gases en sangre. Se utilizó el software GraphPad Prism 8.02 y MedCalc 12.2.1.0

Resultados

Se incluyeron 147 pacientes con una media de edad de 65.3±17.3 años. Los pacientes presentaban como patología de base enfermedad obstructiva crónica, enfermedad intersticial, enfermedad neuromuscular y neumonía. El análisis de los datos mostró que 102 tuvieron una saturación mayor a 93% y 45 menor a 93%. que fueron considerados como pacientes con desaturación. Las características de los mismos se detallan en la Tabla 1.

No se observó diferencia estadísticamente significativa entre los saturómetros 1 y 2 en comparación con los gases en sangre (gold standard): 93.1±3.7 y 94.5±3.5 vs. 94.1±3.5, respectivamente (Figura 1).

El gráfico de Bland-Altman (Figura 2) para la saturación determinada por los saturómetros 1 y 2 en la evaluación de la concordancia entre ambos instrumentos de diagnóstico mostró un sesgo entre –4.8 y 1.7, quedando casi todos los valores dentro de los límites de la concordancia.

Se calcularon las curvas de eficiencia de diagnóstico (ROC) para los diferentes saturómetros estudiados en comparación con el gold estándar. El saturómetro 1 mostró un área bajo la curva de 92.9% con un intervalo de confianza del 95% (IC95%) entre 87.3 y 96.5%, el punto de mejor ajuste sensibilidad y especificidad fue el de saturación de 92% con una sensibilidad de 87.5% (IC95%: 73.2-95.8%) y una especificidad de 83.3% con un IC95%: 74.7-90%. En tanto, el saturómetro 2 mostró un área bajo la curv 85.7 y 95.5%, el punto de mejor ajuste sensibilidad y especificidad fue el de saturación de 94% con una sensibilidad de 85.0% (IC95%: 70.2-94.3%) y una especificidad de 83.3% (IC95%: 74.7-90%) (Figura 3).

Finalmente, el grado de acuerdo de los saturómetros 1 y 2 respecto de los gases en sangre evaluados a través del coeficiente de correlación interclases fue >80% para ambos (87.8%, IC95%: 78.0-98.6%; y 88.2%, IC95%: 83.4-91.5%, respectivamente).

Discusión

Numerosos autores se han planteado la duda acerca de la eficacia de los diferentes oxímetros del mercado, muchos de los cuales encuentran gran proximidad entre los datos de los dispositivos testeados, donde los valores mínimos y máximos en ocasiones no coinciden, pero mostrando diferencias menores al 3% y sin diferencias estadísticamente significativas12,13.

Utilizando el método de Bland-Altman para comparar ambos dispositivos, se verificó la proximidad de cero en los valores encontrados. Los hallazgos de este estudio permitieron comprobar que los valores correspondientes a las mediciones de ambos dispositivos fueron similares entre sí y respecto de la cooximetría, en coincidencia con la literatura14.

Los oxímetros fabricados en los EE.UU. son sometidos a pruebas por organismos reguladores como la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). Estas organizaciones certifican la eficacia del dispositivo entre el 70 y el 100% de la saturación, con una desviación estándar aproximada del 3%. Sin embargo, no existe una referencia estándar para calibrar los pulsioxímetros, y no hay ningún otro método aceptado para verificar su correcta calibración, aparte de su prueba directa15.

Nuestros resultados sugieren una concordancia entre los dos oxímetros estudiados en la monitorización de las constantes vitales de los pacientes.

  1. Farmer J. Blood oxygen measurement. In: Webster JG, editor. Design of Pulse Oximeters. Bristol: Institute of Physics; 1997:21-39.

  2. Collins JA, Rudenski A, Gibson J, Howard L, O’Driscoll R. Relating oxygen partial pressure, saturation and content: the haemoglobin-oxygen dissociation curve. Breathe (Sheff) 2015;11(3):194-201.

  3. Huffman LM. Pulse oximetry: accuracy and clinical performance in different practice settings. l Am Assoc Nurs Anesth 1989;57:475-6.

  4. Plüddemann A, Thompson M, Heneghan C, Price C. Pulse oximetry in primary care: primary care diagnostic technology update. Br J Gen Pract 2011;61(586):358-9.

  5. Jensen LA, Onyskiw JE, Prasad NG. Meta-analysis of arterial oxygen saturation monitoring by pulse oximetry in adults. Heart Lung 1998;27(6):387-408.

  6. Luks AM, Swenson ER. Pulse oximetry at high altitude. High Alt Med Biol 2011;12(2):109-19.

  7. Wukitsch MW, Petterson MT, Tobler DR, Pologe JA. Pulse oximetry: analysis of theory, technology, and practice. I Clin Monit 1988;4:290-301.

  8. Kelleher JF. Pulse oximetry. J Clin Monit 1989;5:37-62.

  9. Perkins GD, McAuley DF, Giles S, Routledge H, Gao F. Do changes in pulse oximeter oxygen saturation predict equivalent changes in arterial oxygen saturation? Crit Care 2003;7(4):R67-R71.

  10. Tungjitkusolmun S. Accuracy and errors. In: Webster JG, editor. Design of Pulse Oximeters. Bristol: Institute of Physics; 1997:176-98.

  11. Lipnick MS, Feiner JR, Au P, Bernstein M, Bickler PE. The Accuracy of 6 Inexpensive Pulse Oximeters Not Cleared by the Food and Drug Administration: The Possible Global Public Health Implications. Anesth Analg 2016;123(2):338-45.

  12. van Oostrom JH, Melker RJ. Comparative testing of pulse oximeter probes. Anesth Analg 2004;98(5):1354-8.
  13. Pupim D, Iwaki Filho L, Takeshita WM, Iwaki LC. Evaluation of accuracy of portable fingertip pulse oximeter, as compared to that of a hospital oximeter with digital sensor. Indian J Dent Res 2013;24(5):542-6.

  14. Mathes AM, Kreuer S, Schneider SO, Ziegeler S, Grundmann U. The performance of six pulse oximeters in the environment of neuronavigation. Anesth Analg 2008;107(2):541-4.

  15. Batchelder PB, Raley DM. Maximizing the laboratory setting for testing devices and understanding statistical output in pulse oximetry. Anesth Analg 2007;105:S85­94.

Autores

Martín Bosio
Servicio de Neumonología. Hospital Británico de Buenos Aires..
Glenda Ernst
Servicio de Neumonología. Hospital Británico de Buenos Aires..
Josefina Pascua
Servicio de Neumonología. Hospital Británico de Buenos Aires..
Pablo Oyamburu
Servicio de Neumonología. Hospital Británico de Buenos Aires..
Fernando Di Tullio
Servicio de Neumonología. Hospital Británico de Buenos Aires..
Alejandro Salvado
Servicio de Neumonología. Hospital Británico de Buenos Aires..

Autor correspondencia

Martín Bosio
Servicio de Neumonología. Hospital Británico de Buenos Aires..

Correo electrónico: marbosio@hotmail.com

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Auspicios

Titulo
Estudio retrospectivo para describir la concordancia entre dos oxímetros de pulso

Autores
Martín Bosio, Glenda Ernst, Josefina Pascua, Pablo Oyamburu, Fernando Di Tullio, Alejandro Salvado

Publicación
Revista Fronteras en Medicina

Editor
Hospital Británico de Buenos Aires

Fecha de publicación
2021-03-31

Registro de propiedad intelectual
© Hospital Británico de Buenos Aires

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