Oxímetros de Pulso (Saturómetros)

Oxímetros de Pulso
(Saturómetros)
Teoría de funcionamiento
Introducción
• Dentro de los glóbulos rojos esta la hemoglobina, ésta
es el vehículo del oxígeno a los tegidos.
• Saturación de Oxígeno (SaO2) es la relación % entre la
concentración de hemoglobina oxigenada (HbO2) y la
hemoglobina reducida (HbR). Éste parámetro denota la
cantidad de O2 que pasa desde los alveolos a la sangre y se disuelve es los tejidos y líquidos corporales.
• Mide no invasivamente la “asimilación” de O2 del paciente.
Principio de Funcionamiento
• Mide la SaO2 midiendo la absroción de luz a 2
longitudes de onda determinada.
Concepto preliminares
• La luz modelos físicos que la explican:
– Onda
– Partícula
Concepto preliminares
• La intensidad de un rayo de luz esta relacionada con
la cantidad de fotones que se generan por seg.
– Cuendo una determinada intensidad de luz incide
sobre una muestra sucede lo siguiente
Ley Lambert y Beer
se obtiene al relacionar los efectos del espesor o longitud del camino óptico (Ley de Lambert) y la
concentración de la solución (Ley
de Beer).
Donde : a: coeficiente de extinción molecular que es función del
tipo de solución (soluto) y de la
longitud de onda aplicada, c: concentración y d: espesor.
Si reemplazamos el producto de
a x d x c por al parámetro A.
Ley Lambert y Beer
• Lambert
Donde :
It : intensidad transmitida .
Ii : intensidad incidente.
k: coeficiente dependiente de la solución.
d: espesor.
• Beer
Donde :
It : intensidad transmitida .
Ii : intensidad incidente.
k2: coeficiente dependiente de la
solución.
d: Concentración.
Ley Lambert y Beer
Podemos escribir
¿Cómo trabajan los Saturómetros?
• Brinda una medición relativa no absoluta. Indica la relación entre la cantidad de HbO2. y el total de Hb presente.
• Cuando se mide en sangre arterial
SaO2. ---> gasometría arterial
.- se usa un analizador de gases y se obtienen también las
presiones parciales de O2. y CO2.
Ahora aclarando las cosas:
LO QUE REALMENTE MEDIMOS CON EL SATURÓMETRO ES
SpO2. ---> magnitud conocida como saturación funcional.
• Difiere de la obtenida en sangre arterial en un error
aproximado del 2%
¿Cómo trabajan los Saturómetros?
• Esto sucede porque supone que las Hb existe principalmente
como, oxigenada (HbO2) y reducida (Hb). Llamadas Hb
funcionales
• Las Hb disfuncionales:
– Carboxihemoglobina
– Metahemoglobina
tienen otro comportaminto frente al O2
– Sulfahemoglobina
• Bajo condiciones normales la Hb funcionales son las las mas
abundantes; por lo aceptamos para los fines de la saturometría
que la sangre esta compuesta por (HbO2) y (Hb)
¿Cómo trabajan los Saturómetros?
• Las hemoglobinas funcionales absorben diferentes cantidades
de luz. Esto se debe a cada molécula tiene diferente coeficiente de absorción; y éste a su vez depede de la λ.
¿Cómo trabajan los Saturómetros?
• Mediante un sisptema pulsátil,
se encienden alternativamente
dos led; rojo (660 nm) e infrarojo (920 nm). La luz atravieza
el árbol arterial y la SpO2 se
determina por la proporcion de
luz roja e infraroja que llega al
fotodetector.
¿Cómo trabajan los Saturómetros?
• La medición se basa en que el
flujo de sangre arterial es pulsatil y el resto de los fluídos y
tejidos no.
• La pulsación de sangre arterial
modula la luz que lo atrvieza,
mientras que los otros fluídos y
tejidos no manteniendo una absorción constante.
• Se asume en el lugar de medición, que la componente arterial pulsátil (CA) hace variar la
luz absorvida por el aumento
de longitud del camino óptico, y
modifinadose las porciones relativas de HbO2 y Hb
¿Cómo trabajan los Saturómetros?
• Para obtener el valor de SpO2 se mide las componetes de CA
y CC para cada λ.
• Primero se mide en diástole. Esto representa la absorcion de
componentes estáticos y es refererncia para la parte pulsante
de la absorción.
• Luego se mide durante sístole, cuando sangre pulsante entra a los tejidos.
• Finalmente se calcula R,
que es un cociente normalizado de luz transmitida. Al
ser normalizado no requiere
calibración.
• Valores normales de saturación estan entre 87 y
97%
Diagrama en bloques de un saturómetro
Sonda de medición
Sonda de medición
Saturación arterial de oxígeno (SAO2)
Esquema de un
sensor de
oximetría de pulso
Ánodo IR
Cátodo común
Ánodo R
Tensión en LEDs
Dedo
Ánodo R
Ánodo
Fotodiodo
Cánodo
Ánodo IR
Período IR
Período R
Período oscuro
Es importante no forzar el lugar
de medición para no desalinear
el fotodiodo de los emisores.
Como tampoco la sobreexposición a la luz ambiente.
Existen varios fabricantes que proveen sondas, que pueden ser colocadas en diferentes equipos con las
respectivas adaptaciones, ya que al
no ser normalizados los conectores
son los mismos proveedore quienes
las ofrecen para diferentes equipos.
También existen sondas descartable
que aunque mas baratas son de
menor duración.
La sonda es la más sufrida en
el uso diario. De necesitarse
reeplazarla puede usarse una
marca distinta al del equipo
original
Condiciones que dificultan la medición
• Baja saturación. De ser menor al 75%, el error de la medición crece
rápidamente.
• Baja perfución. Bajo gasto cardíaco o sitio de medición con vasocontricción (frío).
• Sitio elegido para la colocacion de la sonda.
• Interferencia con ESU.
• Movimiento en el sitio de la medición.
• Fuentes de luces de alta intencidad, tales como lámpara cialítica.
• Existencia de hemoglobinas disfuncionales.
Movimiento:
.- Desconección del sensor.
.- Movimiento de la sangre venosa.
.- ruido por la luz que emiten los LED y llega al detector sin pasar por el
lugar de medición.
.- Ruido debido al movimiento del cable y se dobla.
Cuando hay movimiento, los saturómetros entregan falsas lecturas, debido a que añaden pulsatilidad a componentes sanguíneos que no arteriales. Dependiendo de cuanto sea el movimiento, puede producir falsas
alarmas.
Luz ambiental:
Esto se reduce compensando con las muestras en los que los LED estan a apagados.
Existencia de Hemoglobinas Disfuncionales:
Tecnología del procesamiento de la señal
El movimiento en el sitio de la medición es uno de las causas de error
más imortante, debido al movimiento en la sangre venosa que el
saturómetro ve como pulsátil.
Uno de los algoritmos es el llamdo promedio consecutivo ponderado.
En 1989 (Diab y Kiani) de Masimo Corporation desarrollan una
taecnología de extracion de la señal (Masimo Signal Extraction
technology®) conocida como Masimo SET.
Utiliza un diseño de sensor singular.
Relación entre la PaO2 y la SpO2
Presentación de la información
D:\Public\Toshiba Files\My Files\Escuela IB\Instrum. Biomédica\Instru
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