Pulsossimetria

Applicazioni pratiche della pulsossimetria
Dott. E Hill,
Dott. MD Stoneham,
Dipartimento di Anestesia di Nuffield, Ospedale Oxford Radcliffe NHS Headington,
Oxford OX3 9DU

Introduzione

La pulsossimetria è un metodo utile per monitorare pazienti in circostanze diverse. Quando si hanno risorse limitate, il pulsossimetro può essere una scelta intelligente per eseguire il monitoraggio, poichè fornisce indicazioni e consente la valutazione di svariati parametri diversi relativi ai segni vitali.

I pulsossimetri sono adesso una parte standard del monitoraggio perioperatorio, che fornisce all'operatore un'indicazione non-invasiva dello stato cardio-respiratorio del paziente. Dopo essere stati usati con successo nella cura intensiva, nella stanza post operatoria, e durante l'anestesia, i pulsossimetri sono stati introdotti in altri settori della medicina come in corsie generiche apparentemente prive di personale che abbia superato un addestramento adeguato al loro uso (1). La tecnica della pulsossimetria comporta rischi e limiti ed è possibile che la sicurezza del paziente sia compromessa senza personale qualificato. Questo articolo è quindi inteso per l'utente 'occasionale' della pulsossimetria.

I pulsossimetri misurano la saturazione dell'ossigeno arterioso di emoglobina. La tecnologia coinvolta (2) è complicata ma ci sono due principi fisici basilari. Primo, l'assorbimento di luce da parte dell'emoglobina a due diverse lunghezze d'onda è diversa, secondo il grado di ossigenazione dell'emoglobina. Secondo, il segnale luminoso che segue la trasmissione attraverso i tessuti ha una componente pulsatile, che risulta dal volume variabile di sangue arterioso con ogni battito di pulsazione. Questo può venire distinto da parte del microprocessore dalla componente non-pulsatile che risulta dall'assorbimento della luce delle vene, dei capillari e del tessuto.

La funzione di un pulsossimetro è influenzata da molte variabili, come la luce ambientale, tremolii, emoglobina anormale, ritmo e velocità delle pulsazioni, vasocostrizione, e funzione cardiaca. Un pulsossimetro non fornisce nessuna indicazione della ventilazione di un paziente, solo della sua ossigenazione, e quindi può dare una falsa sensazione di sicurezza se viene somministrato ossigeno supplementare. Inoltre, può trascorrere un certo tempo fra l'apparizione di un evento potenzialmente ipossico come un impedimento respiratorio e la rilevazione di una bassa saturazione di ossigeno da parte del pulsossimetro. Tuttavia, l'ossimetria è un metodo utile di monitoraggio non-invasivo del sistema cardio-respiratorio di un paziente, che ha indubbiamente migliorato la sicurezza del paziente in molte circostanze.

Cosa misura un pulsossimetro?

La saturazione di ossigeno dell'emoglobina nel sangue arterioso – che è la misura della quantità media di ossigeno per ogni molecola di emoglobina. La saturazione percetuale è data dalla visualizzazione di un valore digitale insieme a un segnale sonoro di tonalità variabile secondo la saturazione di ossigeno.
Il ritmo di pulsazioni è espresso in battiti al minuto, di cui viene calcolata la media durante un tempo da 5 a 20 secondi.

Un pulsossimetro non fornisce nessuna informazione relativa alle altri variabili, sotto indicate: Il contenuto di ossigeno nel sangue
La quantità di ossigeno disciolto nel sangue
Il ritmo di respirazione o il volume tidale, cioè la ventilazione
Il flusso cardiaco o la pressione del sangue
La pressione sistolica del sangue può venire stimata notando la pressione a cui la traccia del pletismografo riappare durante lo sgonfiamento di una manica per la pressione del sangue prossimale non-invasiva.

Principi della pulsossimetria moderna

L'ossigeno è trasportato nel flusso sanguigno soprattutto attaccato all'emoglobina. Una molecola di emoglobina può trasportare fino a quatto molecole di ossigeno, nel qual caso è saturato al 100 con ossigeno. La saturazione percentuale media di un gruppo di molecole di emoglobina in un campione di sangue rappresenta la saturazione di ossigeno del sangue. Inoltre, una quantità molto piccola di ossigeno è trasportata sciolta nel sangue, cosa che può diventare importante se i livelli di emoglobina sono estremamente bassi. Quest'ultima, tuttavia, non viene misurata dal pulsossimetro.

La relazione fra la pressione arteriosa parziale di ossigeno (PaO2) e la saturazione di ossigeno è descritta dalla curva di dissociazione di emoglobina-ossigeno (vedere figura 1). La forma sigmoide di questa curva facilita la scarica di ossigeno nei tessuti periferici, dove il PaO2 è basso e l'ossigeno è necessario per la respirazione. La curva può essere spostata a sinistra o a destra a causa di varie caratteristiche proprie del paziente, per esempio una trasfusione di sangue recente, piressia, ecc.

Un pulsossimetro consiste di una sonda periferica, insieme a un'unità a microprocessore, che visualizza una forma d'onda, la saturazione di ossigeno e il ritmo delle pulsazioni. La maggior parte degli ossimetri ha un'indicazione con tono sonoro delle pulsazioni, la cui altezza è proporzionale alla saturazione di ossigeno – utile quando non si può vedere il display dell'ossimetro. La sonda è collocata su una parte periferica del corpo, come un dito, il lobo dell'orecchio o il naso. Nella sonda ci sono due diodi che emettono luce (LED), uno nello spettro rosso visibile (660nm) e l'altro nello spettro infrarosso (940nm). I fasci di luce passano attraverso i tessuti a un fotodetector. Durante il passaggio attraverso i tessuti, parte della luce viene assorbita dal sangue e dai tessuti soffici, secondo la concentrazione di emoglobina. La quantità di luce assorbita a ogni frequenza di luce dipende dal grado di ossigenazione dell

emoglobina nei tessuti.

Il microprocessore può separare l'assorbanza della parte pulsatile del sangue, cioè del sangue arterioso, dall'assorbenza costante del sangue venoso o capillare non-pulsatile e di altri pigmenti del tessuto. Molti progressi recenti nella tecnologia dei microprocessori hanno ridotto gli effetti delle interferenze nel funzionamento del pulsossimetro. Multiplazione a divisione di tempo, dove i LED seguono un ciclo: il rosso si accende, poi si accende l'infrarosso, poi si accendono entrambi, molte volte al secondo, aiutano a eliminare 'disturbi' di sottofondo. Multiplazione a divisione di quadratura è un progresso ulteriore nel quale i segnali rosso e infrarosso vengono emessi in fasi separate invece che in tempi separati e poi la loro fase viene riunita successivamente. In questo modo, un artefatto dovuto a moto o interferenza elettomagnetica può venire eliminato poichè non sarà nella stessa fase dei due segnali LED una volta riuniti.

La media dei valori di saturazione viene calcolata per un tempo da 5 a 20 secondi. Anche il ritmo delle pulsazioni viene calcolato da un certo numero di cicli di LED fra segnali pulsatili successivi e la loro media calcolata durante un periodo di tempo simile variabile, secondo il monitoraggio particolare.

Il microprocessore calcola il rapporto della porzione di luce assorbita a ogni frequenza. Nella memoria dell'ossimetro c'è una serie di valori di saturazione di ossigeno ottenuti da esperimenti eseguiti nei quali sono state somministrate a volontari miscele sempre più ipossiche di gas da respirare. Il microprocessore confronta il rapporto di assorbimento alle due lunghezze d'onda della luce misurate rispetto a questi valori memorizzati, e poi visualizza la saturazione di ossigeno in modo digitale in forma di percentuale e in modo sonoro in forma di tono di altezza variabile. Poichè non è etico desaturare le persone volontarie al di sotto del 70, è vitale rendersi conto che i valori di saturazione di ossigeno al di sotto del 70 ottenuti con il pulsossimetro non sono affidabili.

La pulsossimetria di riflessione usa luce riflessa anzichè trasmessa su un monitor con un unico lato. Può quindi venire usata più vicino da un punto di vista anatomico, per esempio sulla fronte, la pancia, nonostante possa essere difficile da fissare. A parte il fatto che usa spettri di riflessione specifici, i principi sono gli stessi come per l'ossimetria di trasmissione.

Consigli pratici per l'uso riuscito della pulsossimetria:

Inserite il pulsossimetro in una presa elettrica, se disponibile, per ricaricare le batterie. Accendete il pulsossimetro e attendete che termini la calibratura e i controlli. Selezionate la sonda che desiderate facendo particolare attenzione alla dimensione corretta e a dove deve andare. Il dito deve essere pulito (togliere lo smalto dalle unghie).
Collocare la sonda sul dito scelto, evitando di esercitare una forza eccessiva.
Attendete vari secondi perchè il pulsossimetro determini le pulsazioni e calcoli la saturazione di ossigeno.
Cercate una forma d'onda nel display. Senza di questa, qualsiasi valore è privo di significato. Leggete la saturazione di ossigeno e il ritmo di pulsazioni visualizzato.

Siate cauti nell'interpretazione di valori quando c'è un cambiamento improvviso di saturazione – per esempio se 99 cala improvvisamente a 85. Questo è impossibille da un punto di vista fisiologico.
Se siete in dubbio, contate su un giudizio clinico, anzichè sul valore dato dalla macchina. Allarmi

Se suona l'allarme di Bassa Saturazione di Ossigeno, controllate che il paziente sia cosciente, nel caso questo sia adeguato. Controllate le vie respiratorie e assicuratevi che il paziente stia respirando adeguatamente. Sollevate il mento o usate altre manovre per le vie respiratorie se adeguato. Somministrate ossigeno se necessario. Chiamate aiuto.
Se suona l'allarme di Pulsazione Non Rilevata, guardate la forma d'onda visualizzata sul pulsossimetro. Sentite la pulsazione centrale. Se non c'è pulsazione, chiamate aiuto, iniziate a eseguire le procedure Basilari ed Avanzate di Supporto per la Vita. Se c'è pulsazione, provate a sistemare meglio la sonda, o mettete la sonda su un altro dito.
Sulla maggior parte dei pulsossimetri, i limiti dell'allarme per la saturazione di ossigeno e il ritmo delle pulsazioni possono venire modificati in base ai propri fabbisogni. Tuttavia, non modificate un allarme solo per far cessare il suono – potrebbe starvi dicendo qualcosa di importante!



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