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Entendiendo la Saturación de Oxígeno y la Precisión del Dispositivo

Una mirada a cómo los dispositivos miden los niveles de oxígeno y su fiabilidad.

― 7 minilectura


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Tabla de contenidos

La Saturación de Oxígeno es una medida de cuánto oxígeno lleva la hemoglobina en la sangre. Es un aspecto importante de la salud y se mide junto con otros signos vitales como la temperatura corporal, la presión arterial, la frecuencia cardíaca y la tasa de respiración. Un nivel bajo de saturación de oxígeno, conocido como hipoxemia, suele mostrar un valor por debajo del 90%. Cuando alguien experimenta hipoxemia, puede sentirse sin aliento, respirar rápido o tener un pulso acelerado.

Identificar los niveles bajos de oxígeno temprano es clave, especialmente para pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Esta condición puede provocar niveles bajos de oxígeno, sobre todo durante actividades como hacer ejercicio o incluso al descansar o dormir. En pacientes con EPOC, varios factores pueden causar una caída en los niveles de oxígeno durante el ejercicio, incluyendo problemas con el funcionamiento de los pulmones.

Un estudio con personas con EPOC estable encontró que más de la mitad de ellas tenía una caída en los niveles de oxígeno durante una prueba de caminar específica. Además, las personas con COVID-19 que también experimentaron caídas en la saturación de oxígeno mientras hacían ejercicio mostraron peores resultados en escáneres pulmonares comparadas con quienes no tuvieron caídas significativas.

Métodos para medir la saturación de oxígeno

Hay dos formas principales de medir la saturación de oxígeno: métodos invasivos y no invasivos. Los métodos invasivos implican tomar muestras de sangre de una arteria para medir directamente el nivel de oxígeno. Este método es muy preciso, pero puede ser doloroso y no es práctico para monitoreo continuo.

Por otro lado, los métodos no invasivos usan dispositivos que simplemente se colocan en la piel. Un método no invasivo común es la oximetría de pulso, que funciona al iluminar la piel para medir cuánto oxígeno hay en la sangre. Muchos dispositivos portátiles, como los relojes inteligentes, ahora tienen esta tecnología incorporada para monitorear los niveles de oxígeno en casa. Sin embargo, hay preocupaciones sobre la precisión de estos dispositivos, especialmente al detectar niveles bajos de oxígeno.

Algunos estudios se han centrado en comparar cómo se desempeñan los dispositivos portátiles con el método tradicional de Análisis de sangre. Estos estudios a menudo mostraron que los oxímetros de pulso y los relojes inteligentes tienden a sobrestimar los niveles de oxígeno en la sangre, lo que podría llevar a errores en situaciones médicas.

Evaluación del rendimiento del dispositivo

En un estudio específico, los investigadores quisieron evaluar qué tan bien funcionaban dos dispositivos populares: un oxímetro de pulso aprobado por la FDA y un Apple Watch, al medir los niveles de oxígeno durante caídas controladas en la saturación de oxígeno. El estudio incluyó a nueve participantes que pasaron por una serie de pasos para disminuir sistemáticamente su saturación de oxígeno, permitiendo a los investigadores comparar las lecturas de ambos dispositivos con los resultados de los análisis de sangre.

Aunque ambos dispositivos lograron medir la saturación de oxígeno correctamente en su mayoría, tuvieron algunas lecturas perdidas. El oxímetro de pulso tuvo menos lecturas ausentes y se desempeñó mejor en general, especialmente cuando los niveles de oxígeno de los participantes cayeron.

Los resultados resaltaron que ambos dispositivos a menudo reportaron niveles de oxígeno más altos que los análisis de sangre, lo que significa que ambos podrían eventualmente engañar a los usuarios sobre sus niveles reales de oxígeno en situaciones de la vida real.

El impacto de la hipoxemia en la precisión del dispositivo

De las lecturas de análisis de sangre tomadas, una parte significativa mostró niveles bajos de oxígeno. En casos de niveles bajos de oxígeno, las lecturas del smartwatch fueron menos precisas en comparación con el oxímetro de pulso. El estudio sugirió además que ambos dispositivos tendían a mostrar niveles de oxígeno más altos durante estas condiciones de baja saturación, indicando que no eran tan confiables para detectar hipoxemia.

Además, los investigadores analizaron la rapidez de la caída en los niveles de oxígeno y encontraron que ambos dispositivos cometían más errores cuando la caída en la saturación sucedía rápido. Esto es un factor importante para pacientes con condiciones que pueden llevar a caídas repentinas en los niveles de oxígeno, como la apnea del sueño.

La necesidad de pruebas completas

Para el monitoreo continuo de la saturación de oxígeno en pacientes, especialmente aquellos con condiciones como EPOC, es esencial evaluar cómo los dispositivos funcionan en situaciones del mundo real. Muchas pautas de la FDA señalan que los oxímetros de pulso tradicionales tienen menos precisión por debajo de ciertos niveles de saturación de oxígeno. Sin embargo, no hay un estándar para evaluar el rendimiento durante cambios rápidos en los niveles de oxígeno.

Para entender realmente qué tan bien funcionan estos dispositivos, las pruebas futuras deben incluir no solo participantes sanos, sino también enfocarse en pacientes que experimentan baja saturación de oxígeno en entornos controlados. Esto ayudará a confirmar qué tan bien pueden capturar los dispositivos los cambios rápidos en los niveles de oxígeno.

Además, es crucial incluir un grupo más diverso de participantes en estos estudios, especialmente individuos con tonos de piel más oscuros. Hallazgos previos sugieren que los oxímetros de pulso tradicionales pueden no funcionar tan bien para personas con piel más oscura, lo que podría llevar a niveles bajos de oxígeno que no se detectan.

Limitaciones y direcciones futuras

El estudio tuvo sus limitaciones, principalmente debido al pequeño número de participantes, lo que restringe cómo se pueden aplicar los resultados de manera más amplia. Solo unos pocos participantes representaron cada categoría de tono de piel, lo que dificulta generalizar los hallazgos en diferentes grupos. Sería beneficioso realizar estudios más amplios que involucren a una base de participantes más grande y variada.

Además, el estudio se centró en el monitoreo a corto plazo de la saturación de oxígeno. Los efectos a largo plazo, especialmente durante la noche cuando muchos pacientes con EPOC pueden experimentar bajos niveles de oxígeno, no se exploraron completamente. Las investigaciones futuras deberían considerar el monitoreo continuo durante períodos más largos para obtener una imagen más precisa de qué tan bien funcionan los dispositivos portátiles.

En conclusión, aunque hay avances en la tecnología para monitorear los niveles de oxígeno en casa, es fundamental asegurar la precisión de estos dispositivos bajo diversas condiciones, incluyendo en pacientes con diferentes tonos de piel y aquellos que experimentan baja saturación de oxígeno. De esta manera, los proveedores de salud y los pacientes pueden tomar decisiones más informadas basadas en datos confiables.

Fuente original

Título: Performance of Wearable Pulse Oximetry During Controlled Hypoxia Induction

Resumen: Oxygen saturation is a crucial metric used for monitoring patients with lung disease or other conditions who are at risk of hypoxemia. Recently, consumer wearable devices began incorporating oxygen saturation measurement tools, widening their use among individuals with lung disease. However, their performance has not been well characterized, particularly during blood oxygen desaturation, due to limitations in collecting comparison arterial blood gas measurements during exercise-induced hypoxemia. To address this knowledge gap, we performed a controlled oxygen desaturation study in nine healthy participants to mimic exercise-induced hypoxemia, reducing the blood oxygen saturation levels from 100% to 60% using a gas delivery system. We conducted a comparative analysis of the displayed oxygen saturation readings of both the Masimo MightySat Rx finger pulse oximeter and Apple Watch Series 7 with arterial blood oxygen saturation readings obtained from arterial blood gas samples. Both the Masimo MightySat Rx pulse oximeter and the Apple Watch Series 7 tended to overestimate the oxygen saturation. The Masimo pulse oximeter readings were more likely to fall within the acceptable error range than the Apple Watch (49.03% compared to 32.14%). Notably, both devices have limitations under low oxygen saturation levels (

Autores: Jessilyn Dunn, Y. Jiang, C. Spies, A. R. Roghanizad, S. J. Bhosai, L. Snyder, A. Burke, D. MacLeod

Última actualización: 2024-07-16 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.16.24310506

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.16.24310506.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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