Sensor optoelectrónico multiespectral para detectar variaciones pulsátiles de la sangre periférica con un rendimiento...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Biomédica
• Detección Óptica
• Monitorización Fisiológica

Sus antecedentes:

• Los oxímetros de pulso de fotopletismografía (PFG) presentan imprecisiones en las mediciones de la saturación de oxígeno (SpO2) en tonos de piel más oscuros.
• Estas imprecisiones, relacionadas con la pigmentación de la piel, contribuyeron a un aumento de la mortalidad durante la pandemia de COVID-19 y dificultan la atención clínica rutinaria.
• La comprensión de la óptica compleja de los tejidos influenciada por el tono de piel es crucial para mejorar el rendimiento del oxímetro de pulso.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar un sensor optoelectrónico multiespectral (mSOS) diseñado para superar las limitaciones relacionadas con el tono de piel en la oximetría de pulso.
• Evaluar la capacidad del mSOS para capturar con precisión las variaciones pulsátiles de la sangre periférica en diferentes tonos de piel y longitudes de onda espectrales.
• Investigar la relación entre la calidad de la señal y el tono de piel utilizando iluminaciones espectrales.

Principales métodos:

• Se utilizó un novedoso sensor optoelectrónico multiespectral (mSOS) con electrónica personalizada.
• El estudio empleó un protocolo de hipoxia aprobado que involucró a doce sujetos de tres grupos de tonos de piel distintos (basados en Ángulos de Tipología Individual y Tonos de piel de Monk).
• El mSOS se colocó en la muñeca y se evaluó la calidad de la señal a través de iluminaciones espectrales (515 nm, 601 nm, 631 nm, 940 nm) durante la desaturación de oxígeno inducida (100% a 70%).

Principales resultados:

• El mSOS demostró un rendimiento equivalente en la detección de variaciones de la perfusión sanguínea periférica en los tres grupos de tonos de piel y las longitudes de onda probadas.
• La calidad de la señal, medida por la relación señal/ruido (SNR), se mantuvo consistentemente alta (19,19 - 25,00) en todos los sujetos, tonos de piel y niveles de desaturación.
• El rendimiento se mantuvo independientemente del tono de piel, lo que indica que el mSOS supera eficazmente los desafíos de la oximetría de pulso relacionados con la pigmentación.

Conclusiones:

• El sensor optoelectrónico multiespectral (mSOS) muestra una promesa significativa para la oximetría de pulso precisa en diversos tonos de piel.
• Esta tecnología tiene el potencial de mitigar las disparidades en la monitorización clínica y mejorar los resultados de los pacientes.
• Se justifica una investigación adicional que incluya la calibración de SpO2 frente a estándares de referencia de SaO2 con una cohorte más grande.