A INCRÍVEL HISTÓRIA DOS EQUIPAMENTOS MÉDICOS
Capítulo 3: Oxímetro de Pulso - O Monitor que Revela o Oxigênio no Sangue
O oxímetro de pulso é uma ferramenta essencial e sua história é um exemplo perfeito de como a tecnologia pode salvar vidas de maneira silenciosa e discreta. Este pequeno dispositivo nos deu a capacidade de ver o invisível: a saturação de oxigênio no sangue, uma métrica vital para a avaliação clínica.
O Silêncio Revelador da Noite
A meia-noite havia chegado suavemente na Unidade de Pediatria. Sofia, a jovem enfermeira plantonista, fazia sua ronda habitual. O ritmo era lento, pontuado apenas pelo suave bip de monitores distantes. Sua atenção se voltou para o berço 5, onde um bebê de três meses, internado com bronquiolite, dormia profundamente.
A primeira vista, tudo parecia bem. A respiração do pequeno era superficial, mas regular; ele não parecia agitado ou cianótico. No entanto, sua intuição, forjada em longas noites de plantão, a impeliu a ir além da inspeção visual. Ela se inclinou sobre o berço e verificou o monitor.
O alarme sonoro estava ajustado para um volume mínimo, quase inaudível, uma prática comum para não despertar outros pacientes. Mas a tela do oxímetro de pulso, presa ao dedinho do bebê, contava uma história alarmante em silêncio.
A leitura, que antes estava estável em 94%, começou a decair. 93... 92... 91%. Era uma queda lenta, mas inexorável. O perigo real do oxímetro de pulso é que ele pode cair silenciosamente, dando tempo zero para reação. A hipoxemia estava se instalando antes que qualquer sinal clínico óbvio, como a palidez ou a respiração ofegante, se manifestasse claramente.
Sofia agiu imediatamente. Em vez de esperar pelo alarme sonoro, que só dispararia em um nível ainda mais baixo, ela acionou o botão de chamada de emergência e, num piscar de olhos, estava ao lado do berço, posicionando a cânula nasal e aumentando o fluxo de oxigênio sob a supervisão da equipe que chegava rapidamente.
Em minutos, a equipe estabilizou o bebê, e a curva de saturação começou a subir novamente: 92... 94... 96%.
Ao final da madrugada, o médico a parabenizou. "Você nos deu o aviso mais cedo que poderíamos ter. Sem o oxímetro, ou se você tivesse confiado apenas nos sinais visuais, teríamos perdido um tempo crucial."
A história de Sofia não é apenas sobre a vigilância da Enfermagem, mas sobre como o oxímetro de pulso atua como uma extensão da nossa visão, permitindo intervenções rápidas em momentos críticos, revelando a condição do paciente antes que a emergência se manifeste de forma ruidosa.
Histórico do Oxímetro de Pulso
Invenção e Princípios: A Ciência da Luz e do Sangue
A invenção do oxímetro de pulso moderno é atribuída ao engenheiro japonês Takuo Aoyagi, da Nihon Kohden, em 1974. Aoyagi não estava procurando criar um oxímetro; ele estava, na verdade, pesquisando métodos não invasivos para medir o débito cardíaco quando descobriu que a proporção de luz absorvida pelo sangue arterial pulsátil poderia ser usada para calcular a saturação de oxigênio.
A tecnologia é brilhantemente simples e baseada na espectrofotometria, um princípio que usa a luz para medir a absorção. O dispositivo funciona emitindo duas luzes através de um leito vascular (como um dedo ou lóbulo da orelha):
Luz Vermelha (~660 nm): É absorvida principalmente pela hemoglobina desoxigenada.
Luz Infravermelha (~940 nm): É absorvida majoritariamente pela hemoglobina oxigenada.
O oxímetro mede a quantidade de luz que passa através do tecido em ambos os comprimentos de onda. Ao analisar a diferença de absorção entre o sangue arterial (pulsátil) e o sangue venoso, o aparelho consegue calcular a proporção entre a hemoglobina oxigenada e a hemoglobina total. Este valor é exibido como a saturação periférica de oxigênio (SpO₂).
Código: saturação
Evolução e Impacto: O Quinto Sinal Vital
Inicialmente, os oxímetros eram equipamentos volumosos e complexos, restritos a laboratórios e ambientes cirúrgicos. No entanto, com o avanço da microeletrônica e dos sensores, o dispositivo foi rapidamente miniaturizado e popularizado a partir da década de 1980.
Sua adoção foi revolucionária. O oxímetro de pulso se tornou um monitor padrão em:
Centros Cirúrgicos: Para monitorar o paciente sob anestesia.
Unidades de Terapia Intensiva (UTIs): Para vigilância contínua de pacientes críticos.
Serviços de Emergência (SAMU, Ambulâncias): Para triagem e acompanhamento rápido no transporte.
Atenção Domiciliar (Home Care): Para monitoramento de condições crônicas.
Graças à sua importância inquestionável e à sua ubiquidade, a medição da SpO₂ é hoje frequentemente referida como o "Quinto Sinal Vital", juntamente com a temperatura, a pressão arterial, a frequência cardíaca e a frequência respiratória.
Precaução, Perigos e Cuidados
Apesar de ser uma ferramenta indispensável, o oxímetro de pulso depende de uma técnica correta e de um entendimento dos fatores que podem comprometer sua precisão. O profissional de Enfermagem deve saber o que procurar para evitar leituras falsas.
Fatores de Interferência Comuns
Esmalte de Unha: Cores escuras, como preto, azul ou roxo, absorvem a luz emitida pelo sensor, podendo levar a uma falsa queda na leitura da SpO₂ (artefato de hipoxemia). O ideal é remover o esmalte ou utilizar outro local de aferição (como o lóbulo da orelha ou a planta do pé em bebês).
Hipoperfusão Periférica: Mãos frias, hipotensão arterial grave, choque ou vasoconstrição intensa (por exemplo, devido ao uso de medicamentos ou hipotermia) diminuem o fluxo sanguíneo pulsátil no local do sensor. Isso resulta em uma leitura fraca ou inexistente, e não necessariamente reflete a saturação central.
Movimento: Tremores, agitação ou simplesmente o movimento excessivo do paciente podem causar artefatos na leitura, resultando em dados instáveis ou incorretos.
Anemia Grave: Em casos de anemia extrema, o oxímetro pode mostrar uma saturação (SpO₂) normal (ex: 98%), pois a hemoglobina remanescente está bem oxigenada. No entanto, o paciente não tem a quantidade total de hemoglobina suficiente para transportar o oxigênio necessário. Ou seja, a saturação é alta, mas a quantidade de oxigênio transportado é baixa, o que exige correlação clínica.
Luz Ambiente Forte: A luz intensa (como a de lâmpadas cirúrgicas ou luz solar direta) pode interferir no sensor de luz, causando leituras imprecisas.
Técnica Correta e Correlação Clínica
É fundamental garantir a correta colocação do sensor, assegurando que o emissor e o receptor de luz estejam perfeitamente alinhados e sem obstruções. A leitura deve ser correlacionada com o estado clínico do paciente:
Saturação Elevada vs. Dispneia: Uma SpO₂ de 99% em um paciente que se apresenta com dispneia e esforço respiratório óbvios é um sinal de alerta. O oxímetro mostra o quão cheia a hemoglobina está, mas não o quão difícil está sendo para o paciente respirar. A avaliação do profissional é insubstituível.
Limpeza e Manutenção
Os sensores reutilizáveis do oxímetro de pulso são dispositivos críticos de contato com o paciente e devem ser limpos e desinfetados rigorosamente. A limpeza deve ser feita com álcool isopropílico 70% ou conforme as instruções específicas do fabricante, para evitar contaminação cruzada.
Em resumo:
⚠️ Cuidados e precauções no uso
• Posicionamento correto: dedo limpo, sem esmalte ou pigmentos.
• Evitar interferências: movimento, luz ambiente intensa, má perfusão periférica.
• Interpretação clínica:
• SpO₂ não substitui avaliação respiratória completa.
• Valores falsamente normais podem ocorrer em intoxicação por monóxido de carbono.
• Limpeza e manutenção: seguir protocolo hospitalar para higienização e troca de sensores.
Legislação Nacional: A Garantia de Qualidade (ANVISA)
No Brasil, o oxímetro de pulso é classificado como um Produto para a Saúde e, portanto, está sujeito às normas da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA).
Para que o oxímetro seja legalmente fabricado, importado ou comercializado no território nacional, ele precisa possuir um número de Registro ou Notificação na ANVISA.
Esta regulamentação é vital para a Enfermagem, pois garante que o equipamento atende aos padrões mínimos de qualidade, segurança e eficácia. O profissional de saúde tem a responsabilidade de verificar se os dispositivos médicos utilizados em sua instituição estão devidamente regularizados, assegurando a confiabilidade dos dados clínicos obtidos.
📜 Legislação brasileira e internacional
Brasil:
• RDC nº 36/2015 da ANVISA: regula fabricação e comercialização de equipamentos médicos.
• Portaria nº 1.459/2011 do Ministério da Saúde: inclui o oxímetro como equipamento essencial na atenção neonatal.
Internacional:
• FDA (EUA) e CE (Europa): exigem validação clínica e precisão em diferentes grupos étnicos e faixas etárias.
• Estudos recentes apontam variações de leitura em peles mais escuras, exigindo revisão de protocolos e calibração (vide artigo no final do capítulo).
O oxímetro de pulso é mais do que um gadget; é um dispositivo regulamentado que, quando utilizado corretamente e sob vigilância atenta, é um dos mais poderosos aliados do enfermeiro na salvaguarda da vida.
Em resumo:
📚 Histórico técnico do oxímetro de pulso
• Inventor: Dr. Takuo Aoyagi, engenheiro japonês, desenvolveu o princípio da oximetria de pulso em 1974, enquanto trabalhava na Nihon Kohden.
• Princípio de funcionamento:
• Baseado na Lei de Beer-Lambert, que relaciona absorção de luz com concentração de substâncias.
• Usa dois comprimentos de onda (vermelho e infravermelho) para medir a saturação de oxigênio (SpO₂) no sangue arterial.
• Evolução:
• Primeiros modelos eram grandes e usados em anestesiologia.
• Hoje, há versões portáteis, de dedo, de pulso e integradas a monitores multiparamétricos.
⚠️ Cuidados e precauções no uso
• Posicionamento correto: dedo limpo, sem esmalte ou pigmentos.
• Evitar interferências: movimento, luz ambiente intensa, má perfusão periférica.
• Interpretação clínica:
• SpO₂ não substitui avaliação respiratória completa.
• Valores falsamente normais podem ocorrer em intoxicação por monóxido de carbono.
• Limpeza e manutenção: seguir protocolo hospitalar para higienização e troca de sensores.
VERIFICAÇÃO DA APRENDIZAGEM:
1 - A invenção do oxímetro de pulso moderno é atribuída a qual engenheiro, e em que princípio básico sua tecnologia é fundamentada?
a)Thomas Edison, baseado na condução elétrica.
b)William Harvey, baseado na pressão venosa central.
c)Takuo Aoyagi, baseado na espectrofotometria (medição de absorção de luz).}
d) Alexander Fleming, baseado na análise química de gases.
2- Na técnica de aferição da Saturação Periférica de Oxigênio utilizando o oxímetro de pulso, o que diferencia a luz vermelha da luz infravermelha?
a) A luz vermelha mede o fluxo de pulso, e a infravermelha mede a temperatura corporal.
b) Ambas medem a mesma coisa, mas a luz infravermelha é utilizada para penetrar a pele escura.
c) A luz vermelha é absorvida principalmente pela hemoglobina oxigenada, e a infravermelha pela desoxigenada
d) A luz vermelha é absorvida principalmente pela hemoglobina desoxigenada, e a infravermelha pela hemoglobina oxigenada.
3 - Quais são os fatores de interferência na leitura do oxímetro de pulso que podem levar a um resultado falso ou impreciso pelo artefato, exigindo a atenção e intervenção da equipe de Enfermagem?
Hipotermia grave, Hipercapnia, uso de luvas cirúrgicas e Hipertensão.
Esmalte de unha de cor escura, Hipoperfusão periférica (mãos frias/choque), Movimento do paciente e Anemia grave.}
Bradicardia, Taquipnéia, febre alta e sensor posicionado no lóbulo da orelha.
Uso de contraste iodado, diarreia e tempo de jejum do paciente.
Bibliografia
AO, C. M. Manual de Enfermagem: Dispositivos Médicos Essenciais. [S.l.]: Tecnologia para Enfermagem, 2025.
AOYAGI, Takuo.Noninvasive spectrophotometry: principles and clinical application}. Tokyo: Nihon Kohden, 1974.
BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Regulamentação de Produtos para a Saúde}. Brasília, DF: ANVISA.
ANVISA – RDC nº 36/2015
FDA – Pulse Oximeter Accuracy and Limitations
Estudo sobre variações étnicas na leitura de SpO₂ – NEJM ( reproduzido a seguir) -
Viés racial na medição da oximetria de pulso
Publicado em 16 de dezembro de 2020
N Engl J Med 2020 ; 383 : 2477 - 2478
DOI: 10.1056/NEJMc2029240
O oxigênio está entre as terapias médicas mais frequentemente administradas, com um nível que geralmente é ajustado de acordo com a leitura de um oxímetro de pulso que mede a saturação de oxigênio dos pacientes. Questionamentos sobre a tecnologia de oxímetros de pulso têm sido levantados, dado o seu desenvolvimento original em populações que não eram racialmente diversas. A relevância clínica de um potencial viés racial na medição da oximetria de pulso é desconhecida.
Nosso estudo envolveu pacientes adultos internados que recebiam oxigênio suplementar no Hospital da Universidade de Michigan (de janeiro a julho de 2020) e pacientes em unidades de terapia intensiva em 178 hospitais (de 2014 a 2015). Analisamos medidas pareadas de saturação de oxigênio por oximetria de pulso e medidas de saturação arterial de oxigênio em gasometria arterial, com todas as avaliações realizadas em um intervalo de até 10 minutos. Para garantir que a saturação arterial de oxigênio fosse medida diretamente por co-oximetria, limitamos as análises às medidas de gasometria arterial que incluíam as saturações de carboxiemoglobina e metaemoglobina.
Investigamos a presença de hipoxemia oculta (ou seja, saturação arterial de oxigênio <88% apesar de saturação de oxigênio de 92 a 96% na oximetria de pulso) em pacientes que se identificaram como negros ou brancos. Como um baixo nível de perfusão periférica pode reduzir a precisão dos valores de saturação de oxigênio, ⁴ também estimamos a porcentagem de pacientes com hipoxemia oculta após ajuste para idade, sexo e escore cardiovascular na Avaliação Sequencial de Falência de Órgãos (SOFA) na coorte da Universidade de Michigan.
Analisamos 10.789 pares de medidas de saturação de oxigênio por oximetria de pulso e saturação arterial de oxigênio em gasometria arterial, obtidas de 1.296 pacientes brancos e 269 pacientes negros na coorte da Universidade de Michigan, e 37.308 pares obtidos de 7.342 pacientes brancos e 1.050 pacientes negros na coorte multicêntrica. Na coorte da Universidade de Michigan, entre os pacientes que apresentaram saturação de oxigênio de 92% a 96% na oximetria de pulso, observou-se saturação arterial de oxigênio inferior a 88% em 88 das 749 gasometrias arteriais em pacientes negros (11,7%; intervalo de confiança [IC] de 95%, 8,5 a 16,0) e em 99 das 2.778 gasometrias arteriais em pacientes brancos (3,6%; IC de 95%, 2,7 a 4,7) ( Figura1 ). Os resultados das análises ajustadas foram semelhantes aos das análises não ajustadas, com saturação de oxigênio no sangue arterial inferior a 88% em 11,4% (IC 95%, 7,6 a 15,2) das medições em pacientes negros e em 3,6% (IC 95%, 2,5 a 4,6) das medições em pacientes brancos. Os resultados também foram consistentes após a exclusão de pacientes com níveis elevados de carboxiemoglobina ou diabetes.
Figura 1
Precisão da oximetria de pulso na medição da saturação arterial de oxigênio, de acordo com a raça.
Nas análises não ajustadas, a área sob a curva ROC (característica de operação do receptor) para detectar uma saturação de oxigênio no sangue arterial inferior a 88%, de acordo com a saturação de oxigênio na oximetria de pulso, foi de 0,84 (IC 95%, 0,81 a 0,87) entre pacientes negros e de 0,89 (IC 95%, 0,87 a 0,91) entre pacientes brancos (P=0,003). Na coorte multicêntrica, as análises não ajustadas envolvendo pacientes com saturação de oxigênio de 92 a 96% na oximetria de pulso mostraram uma saturação de oxigênio no sangue arterial inferior a 88% em 160 de 939 medições em pacientes negros (17,0%; IC 95%, 12,2 a 23,3) e em 546 de 8795 medições em pacientes brancos (6,2%; IC 95%, 5,4 a 7,1).
Assim, em duas grandes coortes, pacientes negros apresentaram uma frequência quase três vezes maior de hipoxemia oculta não detectada pela oximetria de pulso em comparação com pacientes brancos. Dado o uso disseminado da oximetria de pulso na tomada de decisões médicas, esses achados têm implicações importantes, especialmente durante a atual pandemia da doença do coronavírus 2019 (Covid-19). Nossos resultados sugerem que a dependência da oximetria de pulso para triagem de pacientes e ajuste dos níveis de oxigênio suplementar pode colocar pacientes negros em maior risco de hipoxemia. É importante ressaltar que nem todos os pacientes negros com valores de oximetria de pulso entre 92% e 96% apresentaram hipoxemia oculta. No entanto, a variação do risco de acordo com a raça exige a integração da oximetria de pulso com outros dados clínicos e relatados pelos pacientes.
Em aplicações de dispositivos médicos, a Food and Drug Administration (FDA) exige a divulgação de informações sobre subgrupos demográficos para mitigar riscos. No entanto, nossas descobertas destacam a necessidade contínua de compreender e corrigir o viés racial na oximetria de pulso e em outras tecnologias médicas.
Michael W. Sjoding , MD https://orcid.org/0000-0002-0535-9659
Robert P. Dickson , MD
Theodore J. Iwashyna , MD, Ph.D.
Steven E. Gay , MD
Thomas S. Valley , MD https://orcid.org/0000-0002-5766-4970
Faculdade de Medicina da Universidade de Michigan, Ann Arbor, MI
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