Результат работы пульсоксиметра зависит от цвета кожи

Разница, или отклонение, между оценками уровня насыщения крови кислородом, полученными с помощью пульсоксиметров, по сравнению с золотым стандартным методом измерения насыщения кислородом артериальной крови, значительно отличается у пациентов с темной и пигментированной кожей по сравнению со пациентами со светлой кожей, говорится в исследовании, представленном на ежегодной научной сессии Американского колледжа кардиологии (ACC.25) 29 марта в Чикаго.

Новые результаты получены в ходе крупнейшего проспективного исследования, посвященного оценке взаимосвязи между пигментацией кожи и погрешностью пульсоксиметра у тяжелобольных пациентов. Эта тема привлекла внимание общественности во время пандемии COVID-19, когда некоторые исследования предположили, что пульсоксиметры могут давать ложную информацию о состоянии здоровья пациента, завышая показатели насыщения крови кислородом у определенных расовых групп.

В отличие от некоторых предыдущих исследований, результаты текущего исследования показывают, что данные пульсоксиметра в среднем недооценивают уровень кислорода в крови. Однако результаты также показали, что пульсоксиметры завышали насыщение крови кислородом, демонстрируя положительное смещение в 20% наблюдений, причем доля наблюдений с положительным смещением различалась между группами по уровню пигментации кожи.

«Хотя погрешность пульсоксиметра в среднем была отрицательной для всех людей, она была менее отрицательной у людей с темной пигментацией, чем у людей со светлой пигментацией кожи, что означает, что пульсоксиметры не работают одинаково у людей с разной пигментацией кожи, — сказала Carolyn Hendrickson (Каролин Хендриксон), врач, доцент медицины в Калифорнийском университете в Сан-Франциско и первый автор исследования. — Мы также обнаружили, что доля положительного отклонения от истины, то есть в сторону увеличения показателей при том, что у человека может быть опасно низкое насыщение кислородом, которое не определяется неинвазивным монитором, была выше у пациентов с темным пигментом кожи по сравнению с пациентами со средним и светлым пигментом кожи».

Насыщение крови кислородом — важный инструмент, который врачи используют для сортировки пациентов и принятия решений о лечении. По словам Хендриксон, госпитализация, введение дополнительного кислорода и применение современных методов лечения COVID-19 зависят от того, насколько насыщена кровь пациента кислородом.

При использовании пульсоксиметров клипсы или одноразовые клейкие зонды прикладываются к кончику пальца или мочке уха, где они просвечивают ткани светом определенной длины волны и измеряют, сколько света поглощается или отражается. В ходе исследования ученые сравнили показания пульсоксиметра с показателями функционального насыщения кислородом, полученными в результате анализа газов крови — стандартного анализа крови на насыщение кислородом.

В исследование был включен 631 пациент в возрасте от 62 лет, проходивший лечение в отделении интенсивной терапии в Главной больнице Цукерберга в Сан-Франциско в период с 2022 по 2024 год. Около четверти участников были идентифицированы в медицинских картах как представители европеоидной расы, четверть — как латиноамериканцы, пятая часть — как чернокожие и пятая часть — как азиаты.

Исследователи измерили пигментацию кожи каждого участника с помощью субъективной шкалы Monk Skin Tone Scale и объективных измерений содержания меланина с помощью спектрофотометра — неинвазивного прибора, измеряющего отражение и поглощение света. Согласно объективным измерениям, 53% пациентов были классифицированы как имеющие среднюю пигментацию, 33% — как имеющие светлый пигмент и 14% — как имеющие темную пигментацию.

Показания пульсоксиметра и анализа газов крови снимались одновременно, и у большинства участников исследования было не менее двух таких показаний, что в общей сложности составило 1760 парных измерений среди 631 участника исследования.

В своем анализе исследователи учли более 30 факторов, которые потенциально могут влиять на показатели насыщения крови кислородом, включая демографические факторы, сопутствующие заболевания, прием лекарств и физические характеристики. После корректировки этих факторов результаты показали те же общие тенденции: пациенты в целом склонны к заниженным значениям пульсоксиметра, но люди с темной пигментацией имеют меньшую негативную предвзятость и большую вероятность завышенных значений по сравнению с теми, у кого пигментация светлее.

Исходя из полученных результатов, исследователи подчеркнули важность признания неопределенности показаний пульсоксиметра и предположили, что будущие устройства могут быть оснащены сигнализацией или световыми индикаторами, указывающими на то, что показания менее достоверны.

Это исследование показывает, что у тяжелобольных пациентов показания пульсоксиметров гораздо более неопределенные, чем у здоровых добровольцев, которые участвуют в валидационных исследованиях. Необходимо больше обсуждений между производителями, регулирующими органами и врачами, чтобы обратить внимание на те моменты, когда оксиметр показывает менее достоверные значения.