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porción de absorbancia del pulso añadido de rojo a infrarrojo es de

1,0, el Spo

2

visualizado es de aproximadamente el 85%. Este hecho

tiene implicaciones clínicas que se comentan en la siguiente sección.

Manejo de artefactos de señal

Uno de los problemas de ingeniería más difíciles en los pulsioxíme-

tros es la identificación del modelo de absorbancia fluctuante de la

sangre arterial en un mar de señales electromagnéticas y de otro tipo.

Los artefactos provienen de cuatro fuentes principales: la luz ambien-

tal, la perfusión baja (pulso débil, baja relación de señal CA a CC),

las pulsaciones de la sangre venosa (causadas por el movimiento del

paciente, entre otras cosas) y los amortiguadores de luz adicionales

en la sangre (p. ej., dishemoglobinas, pigmentos intravenosos). Todas

estas fuentes de artefactos producen una relación baja señal-ruido,

lo que produce valores erróneos de Spo

2

o ningún valor.

Los fotodiodos que se utilizan en los sensores para detectar

luz no pueden diferenciar una longitud de onda de luz de otra. Por

tanto, el detector no sabe si la luz recibida se origina en el diodo

fotoemisor rojo (660nm) (LED), el LED infrarrojo (940nm) o las

luces de la habitación. Este problema se resuelve en la mayoría de

los pulsioxímetros alternando las fuentes de LED infrarrojo y rojo.

El LED rojo se enciende primero, y el detector del fotodiodo

produce una corriente que es el resultado del LED rojo más las

luces de la habitación. A continuación, el LED rojo se apaga y el

LED infrarrojo se enciende. Entonces, la señal del fotodiodo repre-

senta el LED infrarrojo más las luces de la habitación. Finalmente,

ambos LED se apagan y el fotodiodo genera una señal procedente

sólo de las luces de la habitación. Esta secuencia se produce cientos

de veces por segundo. De esta forma, el oxímetro intenta eliminar

la interferencia de luz incluso en el fondo rápidamente cambiante

de la luz de la habitació

n 18

. Algunas fuentes de luz fluctuante

pueden causar problemas a pesar de este hábil diseño. Las altera-

ciones que proceden de la luz ambiental pueden minimizarse sim-

plemente cubriendo el sensor con una protección opaca.

Otro problema de ingeniería es una relación de señal CA a

CC baja, o baja perfusión. Cuando se detecta una señal de absor-

bancia pulsátil pequeña, el pulsioxímetro convencional amplifica

la señal y estima la saturación desde la proporción de las absorban-

cias amplificadas. De esta forma, el pulsioxímetro puede estimar

los valores de saturación de Spo

2

en una gama amplia de pacientes

que generan amplitudes diferentes para la absorbancia pulsátil.

Como ocurre con los receptores de radio, cuando una señal débil

se amplifica, también lo hace el ruido de fondo, o «estático». En las

amplificaciones más altas (que pueden ser superiores a 1 millón de

veces), algunos pulsioxímetros pueden «analizar» esta señal de

ruido y generar un valor de Spo

2

a partir del mismo. Puesto que

por lo general el ruido es igual en las señales rojas e infrarrojas, la

proporción entre las dos suele estar cerca de la unidad (1,0), lo que

produce una saturación aparente de aproximadamente el 85%.

Este problema podría demostrarse en los primeros pulsioxí-

metros colocando un pedazo de papel en el sensor entre el foto-

diodo y el LED. Algunos de los primeros modelos amplificaban el

ruido de fondo mientras buscaban un pulso hasta que, finalmente,

visualizaban unos valores de pulso y saturación para el pedazo de

papel. Para prevenir este tipo de fallo, muchos fabricantes han

incorporado valores mínimos para la proporción de la señal y el

ruido, por debajo de los cuales el dispositivo no registra valores

para Spo

2

. Algunos oxímetros también presentan un mensaje de

error de baja señal; además, muchos muestran una onda pletismo-

gráfica para la identificación visual del ruido.

El movimiento del paciente, que produce pulsaciones venosas

con una relación de señal CA a CC alta, puede ser el factor más difícil

de eliminar. Los ingenieros han intentado varios enfoques para solu-

cionar este problema, empezando por aumentar el tiempo medio de

la señal. Si el dispositivo hace la media de sus medidas durante un

período más largo, normalmente el efecto de este factor intermitente

es menor. Sin embargo, este período promediado más largo también

retarda el tiempo de respuesta a cualquier cambio agudo del Sao

2

, y

esto puede hace que se muestren valores de Spo

2

«congelados» cuando

la saturación real cambia rápidamente. Ahora, la mayoría de los pul-

sioxímetros permiten al usuario seleccionar uno de los distintosmodos

de promedio de tiempo. Además, algunos fabricantes utilizan algorit-

mos más sofisticados para identificar y rechazar las señales espurias.

Una innovación apuntada para reducir el factor del movi-

miento se basa en la premisa de que el movimiento causa las pul-

saciones de la sangre venosa dentro del lecho del tejido. Los

pulsioxímetros convencionales no pueden diferenciar estas pulsa-

ciones venosas de las de la sangre arterial; pueden producirse

grandes errores de lectura baja o pérdida de la señal. En el nuevo

algoritmo de procesamiento de señal desarrollado por Masimo,

Inc. (Irvine, Ca), el oxímetro computa una «señal de referencia del

ruido» venosa, que es común a ambas longitudes de onda de la luz.

Esta referencia del ruido se resta de la señal total, y queda una señal

arterial «verdadera».Éste es uno de los cinco algoritmos de «proceso

paralelo» que Masimo SET

(Signal Extraction Technology)

utiliza

simultáneamente para encontrar el valor más fiable de Spo

2

para

las condiciones actuales de la señal. Los ensayos en voluntarios y

los estudios clínicos preliminares indican que esta nueva tecnolo-

gía representa una mejora en la actuación del pulsioxímetro en

situaciones de relación de señal/ruido baj

a 21,22

.

Más recientemente, Masimo ha empezado a comercializar el

primer pulsioxímetro de múltiples longitudes de onda: el Rainbow

Rad-57 Pulse CO-oximeter. Este dispositivo utiliza ocho longitudes

de onda de la luz en vez de las dos habituales, por lo que puede medir

la COHb y la metHb, además del valor de la Spo

2

convencional y la

frecuencia del pulso. El primer ensayo con voluntarios de este ins-

trumento demuestra que puede medirse la COHb con una incerti-

dumbre de ±2%, y la metHb con una incertidumbre del ±0,5

% 23 .

Se han desarrollado otros oxímetros in vivo para medir la luz

reflejada por el tejido vivo en un esfuerzo por determinar la satu-

ración de la hemoglobina del tejido en órganos específicos. Utili-

zando la luz reflejada en vez de la transmitida se añade complejidad

porque la longitud del camino de la luz a través del tejido puede ser

tortuosa y dificultar la calibración. No obstante, una señal reflejada

desde tejido vivo puede producir información útil sobre la satura-

ción media de la hemoglobina dentro de este tejid

o 24 .

Un oxímetro

cerebral puede ser capaz de medir la saturación media de hemo-

globina cerebral, que refleja el equilibrio intracerebral entre la sangre

venosa, arterial y capilar, así como la oxigenación de las tres.

Medición de la temperatura

Principios de la temperatura

La materia en movimiento contiene energía. Incluso los objetos en

reposo se están moviendo a nivel atómico. Esta energía cinética de

las moléculas y los átomos se describe como temperatura. Cuando

todo el movimiento molecular (translacional, vibracional y rota-

cional) cesa, se dice que la sustancia está en el cero absoluto (la

temperatura más baja posible).Esta temperatura equivale a −273 °C,

y se define como 0 K. Este estado proporciona un punto de refe-

rencia para todas las medidas de la temperatura, que en todos los

cálculos termodinámicos debe expresarse en grados Kelvin.

El calor es una forma de energía cinética interna que puede

fluir entre dos cuerpos que están en contacto y tienen temperaturas

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Control de la anestesia

III