La pulsioximetría constituye una de las herramientas fundamentales en la monitorización no invasiva de los pacientes hospitalizados1 y, en especial, en pacientes en situación crítica, tanto de tipo médico como quirúrgico. La pulsioximetría mide2 la saturación de oxígeno transcutánea (SattcO2) de la sangre arterial y ésta nos permite estimar de forma continua la saturación arterial de O2 (SatO2). Esta técnica ha sido poco utilizada de forma sistemática hasta principios de los años ochenta, y ha alcanzado su actual nivel de difusión y utilización, según Tremper y Barker1, por su facilidad de obtención, por ser un procedimiento continuo, no invasivo y, ante todo, porque proporciona una idea muy aproximada del grado de oxigenación de la sangre.
La oximetría se fundamenta en la espectrofotometría basada en la ley de Beer-Lambert3,4. Según su capacidad de absorber el haz de luz de una determinada longitud de onda, podemos clasificar la hemoglobina (Hb) en 4 tipos: HbO2 (Hb oxigenada u oxiHb), Hb (Hb desoxigenada), COHb (carboxiHb) y MetHb (metahemoglobina). La pulsioximetría3 es la oximetría realizada in vivo a partir de las variaciones de flujo arterial en relación con la actividad pulsátil de la circulación sanguínea, y mide la SattcO2 mediante dos díodos (LED), que emiten un haz de luz de dos longitudes de onda diferente, lo que permite diferenciar la HbO2 de la Hb en un vaso arterial.
Por su parte, la cooximetría es la oximetría realizada in vitro mediante un haz de luz con 4 longitudes de onda, que incide sobre una muestra de sangre y que detecta y diferencia los cuatro tipos de Hb: HbO2, Hb, COHb y MetHb. Las medidas de las distintas Hb se convierten en saturaciones (%) mediante cálculo porcentual: SatO2 (saturación fraccional)2 y SatHbO2 (saturación funcional)2.
Como es sabido, la pulsioximetría presenta una serie de limitaciones, que pueden proporcionar una información errónea y que, en ocasiones, puede inducir a tomar actitudes terapéuticas, que finalmente, pueden resultar perjudiciales. Entre dichas limitaciones1,2,4,8-11 podemos encontrar la hipoxemia, las dishemoglobinemias, la hiperbilirrubinemia, la pigmentación cutánea, los artefactos de medida o de transmisión de señal y las situaciones de baja perfusión periférica, como la hipotermia, la utilización de fármacos vasoactivos y el shock. Estas situaciones pueden conducir a errores de medida en la monitorización de los pacientes sometidos a la misma. Por un lado, la posibilidad de sobrevalorar la situación de oxigenación de la sangre del paciente podría asociarse a la minusvaloración de las necesidades de oxigenoterapia necesaria y, por el contrario, una infravaloración de esta oxigenación podría comportar la instauración de tratamientos innecesarios y, en ocasiones, de riesgo.
Pese a estas limitaciones teóricas, la pulsioximetría trascutánea (SattcO2) como instrumento adecuado para conocer el grado de oxigenación arterial (SatO2), se ha convertido en una rutina asistencial su fiabilidad y se considera comparable a la del cooxímetro8, pero con características menos invasivas, con menor morbilidad, menor coste y mayor sensibilidad en la detección de episodios de hipoxemia. Se suele aceptar2-4,7,10 que el nivel de exactitud del pulsioxímetro es de ± 2% en un rango de medida de SatO2 entre 70 y 100%, y de ± 3% cuando el rango de medida se halla entre 50 y 70%: no está especificado para una medida de SatO2 menor del 50%, y parece que este nivel de exactitud puede resentirse en pacientes que reciben fármacos vasoactivos-vasopresores debido a la limitación de la pulsioximetría y su dependencia de un adecuado flujo sanguíneo capilar distal.
En nuestro trabajo pretendemos: a) estudiar la correlación y la concordancia que existe entre las medidas de la pulsioximetría y la saturación de oxígeno medida por el cooxímetro (SatHbO2) y la calculada por el analizador de gases (SatO2) en una serie de pacientes críticos, y establecer así el grado de fiabilidad de la monitorización transcutánea de la saturación de oxígeno en estos enfermos, y b) estudiar, al mismo tiempo, en un grupo de pacientes que reciben fármacos vasoactivos con capacidad presora (dopamina, noradrenalina, dobutamina) como consecuencia de una situación hemodinámica comprometida, en qué medida, la presencia de estos fármacos interfiere en la interpretación de la SattcO2 como indicador de la medida de la saturación arterial de oxígeno.
PACIENTES Y MÉTODO
Pacientes
En una UCI polivalente de 15 camas de un hospital docente de referencia, y durante el período comprendido entre diciembre de 1998 y abril de 1999, se han recogido 104 pares de medidas procedentes de otros tantos pacientes tanto de origen médico como quirúrgico (urgente o programado). Un total de 57 pacientes recibían infusiones de fármacos vasoactivos presores (dopamina, noradrenalina o dobutamina, o combinaciones de ellas) por motivos de inestabilidad hemodinámica. Las dosis medias administradas fueron: noradrenalina 15,65 (2,0-60) μg/kg/min., dopamina 7,63 (1,7-19,0) μg/min. y dobutamina 7,86 (3-22) μg/kg/min. La monitorización de la presión arterial se realizaba a través de un catéter arterial de inserción percutánea femoral que fue utilizado para la obtención de la muestra de sangre arterial. La pulsioximetría se monitorizó mediante un sensor situado en el dedo de la mano en 96 casos, y en localizaciones varias (frente, lóbulo de la oreja, pie) en los demás pacientes, en función de la accesibilidad de la zona. Siempre que se utilizó el dedo de la mano como zona explorada se exigió que no existiera cianosis a criterio del médico y que el test de repleción ungueal fuese considerado como normal por comparación con el del observador.
La pulsioximería fue monitorizada mediante sensores Oxisensor IID25 de Nellcor (Puritan Bennett Inc., Pleasnton, Ca. EE.UU.) conectado a monitor de cabecera siemens SIRECUST 1260. En el momento del estudio, se registró la lectura de SattcO2 y, simultáneamente, se obtuvo, en condiciones de anaerobiosis y mediante jeringa preheparinizada, una muestra de sangre arterial que fue procesada de inmediato en una analizador de gases ABL560 de Radiometer® (Copenhague) provisto de cooxímetro, obteniéndose el valor de saturación de oxihemoglobina (SatHbO2) y el de la saturación calculada de oxígeno (SatO2); el resultado era corregido si la temperatura axilar estaba fuera de rango entre 40 y 36 ºC.
Método
Los resultados fueron agrupados según los pacientes estuvieran o no sometidos a infusiones de fármacos vasoactivos presores. Se analizaron los resultados de SattcO2, SatHbO2 y SatO2, así como las condiciones de estudio parámetros clínicos, hemodinámicos y de soporte ventilatorio, mediante comparación del global de la muestra y de los subgrupos (con y sin fármacos vasoactivos), estableciendo la correlación y la concordancia de la SattcO2 y Sat HbO2 y de la SattcO2 y la SatO2. Utilizando el paquete estadístico SPSS/PC 6.1 se realizó un análisis de medias mediante el test de la t de Student para datos apareados tras comprobar la distribución normal de cada parámetro. Para conocer la correlación entre las variables SattcO2, SatO2, SatHbO2 se estableció la ecuación de regresión (análisis de regresión lineal) y su correspondiente coeficiente de correlación. La concordancia entre los resultados de los 2 tipos de medidas (pulsioximetría y cooximetría) se estableció mediante el método de Bland-Altman5.
Además, se creó y analizó la variable resta, calculada mediante el cómputo de las diferencias entre los valores individuales de SattcO2 y de SatHbO2 y los de SattcO2 y SatO2. Se realizó un intervalo de confianza (IC) al 95% de la media de esta resta. Asimismo, se estimó la diferencia de las medias de esta nueva variable entre los paciente que recibieron fármacos vasopresores y los que no los recibieron. En todo caso se escogió un nivel de significación alfa igual a 0,05.
RESULTADOS
Los pacientes incluidos en el estudio presentaron una distribución por sexos de 73 varones frente a 30 mujeres (en un caso no aparece identificada esta variable). La edad media (desviación típica) fue de 58,1 ± (17,04) años, con un rango de 68 (máximo de 84 y mínimo de 16 años). El tipo de paciente fue quirúrgico, programado en un 8,7% (9 casos), quirúrgico urgente en un 27,9% (29 casos) y médico en un 60,6% (63 casos), no disponiendo de esta información en 3 casos (2,9 %). La localización del sensor de pulsioximetría fue en el dedo de mano en 96 casos, dos en la oreja y cinco en la frente y uno en el pie. Un total de 57 pacientes recibían infusiones de fármacos vasoactivos presores (53,8%) (dopamina, noradrenalina, dobutamina) asociados o en perfusión aislada y en 47 casos (46,2%) no se administraban. El estudio se realizó mientras 79 casos (76%) recibían soporte ventilatorio artificial ventilación mecánica, mientras que 25 casos (24%) respiraban espontáneamente sometidos a oxigenoterapia.
Los datos de monitorización hemodinámica e indicativos de perfusión periférica, agrupando a los pacientes conforme estuvieran sometidos o no a infusiones vasoactivas, así como los datos referentes a la asistencia respiratoria y los resultados obtenidos con la misma, se resumen en la tabla 1. Los datos de esta tabla permiten comprobar la ausencia de diferencias significativas en los parámetros considerados como indicadores de estado de perfusión periférica, excepto en la temperatura axilar que fue 2 décimas de ºC menor en el grupo de pacientes sometidos a fármacos vasopresores. Se observa, en cambio, la existencia de diferencias significativas entre los 2 grupos de pacientes considerados (sometidos o no a infusiones vasoactivas), tanto en lo que se refiere al soporte ventilatorio artificial (60% en el grupo no sometido a infusiones presoras frente al 89% en el grupo con este tratamiento) como en la FiO2 requerida y la PaO2 obtenida.
En la tabla 2 se exponen los resultados de las determinaciones de pulsioximetría trascutánea, de saturación de oxihemoglobina y de saturación de oxígeno calculada, para los mismos grupos de la muestra, y se observa que no existen diferencias significativas entre ellos.
El análisis de las variables " resta" (diferencias entre los valores de la pulsioximetría SattcO2 y los de la saturación de la oxihemoglobina SatHb O2 y entre la SattcO2 y la saturación de oxígeno calculada por el analizador de gases SatO2 ) para el global de la muestra ofrece los siguientes resultados: diferencia media SattcO2-SatHbO2 del 2,31% con una desviación estándar del 2,02% y un IC del 95% de la diferencia media entre 1,64 y 6,27 (rango 7,91) y diferencia media SattcO2 - SatO2 del 0,05%, con una desviación estándar del 2,02% y un IC del 95% entre 3,9 y 4,01 (rango, 7,91). A partir de estos datos se realiza el análisis de correlación y el de concordancia entre las distintas series de determinaciones, y se observa que:
1. En el global de la muestra, la correlación Sattc O2 y SatHbO2 (%) con una R (coeficiente de correlación) de 0,85. El coeficiente de determinación (R2) permite establecer que el 73% de la variabilidad de la SattcO2 se explica en función de las variaciones de la SatHbO2. En la figura 1 se observa la distribución de los datos alrededor de la línea de regresión, así como el intervalo de confianza de la misma del 95%.
Fig. 1. Correlación entre SattcO2 y SatHbO2 (todos los casos).
2. La concordancia en la muestra global entre Sat tcO2 y SatHbO2 (%) con unos límites del 95%, siendo la media de la diferencia del 2,31% y la desviación estándar del 2,03% (IC del 95% entre 1,67 y 6,28) (fig. 2).
Fig. 2. Concordancia entre SattcO2 y SatHbO2 (todos los casos).
3. La figura 3 representa la correlación entre Sat tcO2 y SatO2, con su diagrama de dispersión y la ecuación de regresión lineal con un coeficiente de correlación R de 0,853, mientras que el coeficiente de determinación permite explicar el 73% de la Sat tcO2 por los cambios en la SatO2.
Fig. 3. Correlación entre SattcO2 y SatO2 (todos los casos).
4. En la figura 4 se ofrecen los resultados de concordancia entre SattcO2 y SatO2 por el método de Bland-Altman (con una diferencia media de 0,05% y una desviación típica de 2,03%) con un intervalo de confianza del 95% de dicha concordancia que alcanza un rango casi de 8 puntos.
Fig. 4. Concordancia entre SattcO2 y SatO2 (todos los casos).
Dado que los intervalos de confianza del 95% de la concordancia de SattcO2 y SatHbO2, y de SattcO2 y SatO2 son tan amplios (con un rango de alrededor de 8 puntos cada uno de ellos) se procede a analizar de forma separada el comportamiento (concordancia y correlación) de los 2 pares de medidas (SattcO2 y SatHbO2 y SattcO2 y SatO2) en los 2 subgrupos de pacientes sometidos o no a infusiones de fármacos vasoactivos presores. Los resultados de este análisis se exponen, de forma resumida, en la tabla 3. En ella se comprueba cómo el rango de concordancia de la media de las diferencias entra SattcO2 y SatHbO2 es de 5,35 puntos para los pacientes con tratamiento vasopresor, y de 6,23 para los que no recibían este tratamiento. Para la diferencia media entre SattcO2 y SatO2, los rangos de concordancia (IC del 95%) son, repectivamente, de 10,38 y 10,42 puntos.
DISCUSION
El objetivo de nuestro trabajo se centraba en 2 puntos de interés. Establecer el grado de correlación existente entre la pulsioximetría y la saturación arterial de oxígeno, medida por cooximetría o calculada por el analizador de gases y estudiar si la exigencia terapéutica de infusiones de fármacos vasopresores interfiere con la interpretación de la SattcO2 como indicadora de la medida de la saturación arterial de oxígeno.
Es preciso, antes de abordar los objetivos descritos, hacer una consideración sobre las condiciones de soporte ventilatorio y oxigenoterapia de los pacientes estudiados. Si centramos ahora la atención en los datos de la tabla 2, que valora los parámetros de la ventilación e intercambio gaseoso (porcentaje de VMC, FiO2, PO2), sólo cabe destacar la diferencia en la incidencia de VMC (ventilación mecánica) más frecuente en el grupo de pacientes sometidos a tratamiento vasopresor, explicado posiblemente por el hecho que la situación clínica de estos pacientes reviste una mayor gravedad y mayor dependencia de una tratamiento activo (fármacos vasoactivos). Pese a ello, la situación clínica estudiada es comparable entre ambos grupos, por lo que no pueden atribuirse las posibles diferencias detectadas a los distintos niveles de oxigenación de los pacientes, con independencia de cómo se obtengan éstos.
Volviendo ahora a los objetivos descritos, el primero de ellos debe analizarse a la luz de los resultados proporcionados por las figuras 1 a 3. En primer lugar, la correlación existentes entre SattcO2 y Sat HbO2 por un lado y la existente entre SattcO2 y SatO2 por el otro, son muy buenas. Los coeficientes de correlación, que indican la desviación de la pendiente de la línea de correlación respecto a la identidad (bisectriz, R = 1) son, respectivamente, de 0,857 y 0,853.
Al estudiar la concordancia entre ambos tipos de determinaciones (figs. 2 y 4) puede observarse que el intervalo de confianza de la diferencia media es muy elevado en las 2 comparaciones (7,95 puntos en el caso de la concordancia entre SattcO2 y SatHbO2 y 7,94 puntos en el caso de la concordancia entre SattcO2 y SatO2). Esto implica que la desviación de las dos determinaciones (pulsioximetría y saturación de oxígeno medida o calculada) es superior a los límites establecidos en la bibliografía disponible2-4,7,10 para valores entre 70 y 100% de saturación, y que esta desviación es igual con independencia del sistema de determinación de la saturación de oxígeno por análisis de muestra sanguínea.
En estas condiciones, puede establecerse que, en nuestra serie, la monitorización de la pulsioximetría transcutánea tiene un comportamiento de correlación lineal con SatHbO2 y SatO2 que permite su utilización como indicador de tendencia, pero con importantes limitaciones en lo que se refiere a la aceptación de los valores de pulsioximetría como indicadores de saturación arterial, por lo que, a la luz de estos resultados (y aunque éste no era un objetivo secundario explícito de nuestro estudio), no podría recomendarse obviar la práctica de análisis de muestra sanguínea para evaluar la situación real de pacientes en situación crítica.
Al tratar de estudiar el papel que las infusiones de fármacos vasoactivos presores puede ejercer en este comportamiento de la pulsioximetría hay que considerar el posible papel vasoconstrictor periférico de este tipo de drogas, que podría repercutir en un empobrecimiento del flujo sanguíneo distal detectable por los sensores del pulsioxímetro lo que podría llevar a una infraestimación de la saturación trascutánea de oxígeno.
Con independencia de las dosis de fármacos utilizados y las posibles asociaciones de los mismos, el estado de la circulación periférica ha sido estimado en nuestra casuística a partir de parámetros que aparecen en la tabla 1. La situación hemodinámica, expresada por la frecuencia cardiaca y la tensión arterial media, no es significativamente distinta en los dos subgrupos (sometidos o no a drogas vasopresoras) de pacientes establecidos, y tampoco lo es el pH que puede ser considerado como indicador de la situación de oxigenación tisular periférica. Si es distinta la temperatura cutánea (axilar) aunque sus diferencias son de menos de 0,2 décimas de ºC y los IC 95% de las medias están comprendidos uno dentro del otro, por lo que puede aceptarse la no relevancia clínica de esta significación.
En estas condiciones, y sin tomar en consideración el diferente soporte de oxígeno proporcionado (tabla 1), los valores medios de SatHbO2, SatO2 y SattcO2 entre los 2 subgrupos de pacientes no son significativamente distintos.
Podemos, pues, aceptar que la situación hemodinámica y de flujo sanguíneo periférico que condiciona la presencia de fármacos vasoactivos presores, en nuestra serie, no representa un inconveniente para la monitorización de la pulsioximetría.
Al comprobar cuál es la correlación y la concordancia de la SattcO2 con SatHbO2 y SatO2 en los pacientes sometidos o no a este soporte vasoactivo (tabla 3, A y B) puede comprobarse como la dispersión de la diferencia media entre los 2 pares de determinaciones (SattcO2-StaHbO2 y SattcO2-SatO2) es menor en el grupo de pacientes sometidos a infusiones presoras (rangos de 5,35 y 6,23 frente a 10,38 y 10,42 puntos, respectivamente), siendo los coeficientes de correlación superiores también para las determinaciones procedentes de los pacientes con tratamiento vasopresor.
Nuestros resultados contrastan con los publicados por Ibáñez et al6 en un trabajo sobre 24 pacientes con VMC y fármacos vasoactivos (13 pacientes con diagnóstico de shock), donde se comparan SattcO2 (Biox 3700) con SatHbO2(%) y SatO2 (calculada) en el cooxímetro IL-282. Los autores no encuentran en ese estudio una buena correlación entre SattcO2 y SatHbO2 en nueve de 24 pacientes (37%), concluyendo que la pulsioximetría no es una técnica fiable para predecir la SatO2 en pacientes con fármacos vasoactivos (en shock o no). Consideramos que una explicación a nuestros diferentes resultados podrían basarse en nuestro mayor tamaño muestral y en el hecho asociado a la indefinición del término shock, que en nuestra serie ha sido sustituido por la comprobación de una estabilidad hemodinámica lograda con independencia del uso de fármacos vasopresores.
Por su parte, Jubran y Tobin11, en un grupo de 54 pacientes (tanto de raza blanca como negra) sometidos a ventilación mecánica, comparan 2 pulsioxímetros (Nellcor y Ohmeda-Biox) con un cooxímetro. Estos autores encuentran una lectura inexacta entre SattcO2 y SatHbO2 mayor del 4% en el 27% de pacientes de raza negra (no relacionado con la pigmentación de la piel) y en el 11% de los blancos, sin que se vea influida por hipotensión, acidosis o frialdad. Estos autores llegan a la conclusión de que el objetivo de alcanzar una SatO2 del 90%12,13 (que corresponde a una PO2 de 60 mmHg en una curva normal de disociación de la Hb) con un aumento de la FiO2, es difícil de plantear, puesto que según sus resultados, con una SattcO2 del 90% se presentan muchos episodios de hipoxemia, tanto en blancos como en negros. En cambio, con SattcO2 del 92% en blancos y SattcO2 del 95% en negros, se consiguen PO2 mayores de 60 mmHg (SatO2 mayor del 90%) y pocos episodios de hipoxemia. Pese a ser pacientes con características similares, los autores no analizan la influencia de los fármacos vasoactivos en la exactitud de la medición de la SattcO2-SatHbO2 y no llegan a las conclusiones que se plantean Ibáñez et al6 y tampoco su estudio es comparable al nuestro puesto que, aun no existiendo en nuestra muestra ninguna variación en la pigmentación de la piel, nuestros estudios de concordancia proporcionan valores medios de diferencia de medidas inferiores a los publicados por ellos.
Seguin et al14, en un estudio prospectivo con 2 grupos de pacientes (de los cuales casi el 50% de las muestras proceden de pacientes tratados con fármacos vasoactivos), comparan 2 pulsioxímetros con la cooximetría. Concluyen: a) que la SattcO2 sobrestima la SatO2 (al igual que en nuestro trabajo); b) los amplios límites de concordancia entre SatO2 y Sattc O2 encontrados pueden motivar que no detecten situaciones de hipoxemia de los pacientes monitorizados, y c) en pacientes ventilados, para evitar una SatO2 menor del 90% se requiere una SattcO2 mayor del 96%, difiriendo este valor del publicado por Jubran y Tobin10 (SattcO2 del 92-95% para evitar una SatO2 menor de 90%, que corresponde con a una PO2 de 60 mmHg, aproximadamente). Con referencia al estudio de Seguin, nuestros resultados sobrestiman la SatHbO2 (a través de la pulsioximetría) en un promedio del 0,9% en los pacientes sometidos a infusiones presoras frente a los que no reciben este tratamiento, aunque el IC del 95% de la diferencia en los pacientes sometidos a tratamiento vasoactivo es menor que en aquellos no sometidos a soporte hemodinámico.
Nuestros hallazgos demuestran que, en nuestros casos, la pulsioximetría sobrestima tanto la SatHb O2 como la SatO2, pese a lo que la presencia de fármacos vasoactivos presores no constituye un inconveniente para la utilización de la pulsioximetría como indicador de saturación arterial de oxígeno, ya que en el subgrupo de nuestros pacientes sometidos a este tratamiento disminuye el margen de concordancia (IC del 95 %) que es de ± 3% si se analiza la pulsioximetría frente a la saturación de la oxihemoglobina, y de ± 3,1% si se compara con la saturación calculada de oxígeno. Todo esto no significa que se pueda prescindir de la obtención y análisis de las correspondientes muestras sanguíneas para disminuir los riesgos de infraestimación de la verdadera situación de oxigenación de los pacientes.
