Utilização de Oximetria de Pulso em Ambientes de

 Utilização de Oximetria de Pulso em
Ambientes de Ressonância Nuclear
Magnética
Ellen Pereira Zambalde
Fabiano Valias Carvalho
Instituto Nacional de Telecomunicações - Inatel
[email protected]
Instituto Nacional de Telecomunicações - Inatel
[email protected]
Resumo – O principal objetivo do trabalho foi investigar
questões relacionadas ao uso do oxímetro em ambientes de
ressonância nuclear magnética (RNM) visando o levantamento
de limitações e a proposição de soluções seja no contexto de
novas formas de uso e ou adoção de novas tecnologias. Uma
pesquisa tecnológica e exploratória, fundamentada em
referencial bibliográfico e documental. As principais limitações
identificadas foram a interferência que o aparelho oxímetro
causa na qualidade das imagens da ressonância e na segurança
do paciente. Quanto a proposição de novas tecnologias o estudo
aponta para o uso de fibras ópticas.
A leitura do oxímetro é feita através da emissão de luz.
Entretanto existem artefatos que comprometem a leitura da
oximetria de pulso, como, por exemplo, a interferência na
leitura pela emissão de radiofrequência durante a
ressonância nuclear magnética [6]. Isto implica que os
oxímetros usados neste ambiente também necessitam
incorporar novas tecnologias, como cabos especialmente
isolados quanto a radiação, reduzindo possíveis queimaduras
no paciente e irregularidades nas imagens de ressonância
nuclear magnética
Neste contexto, o principal objetivo do trabalho foi
investigar questões relacionadas ao uso do oxímetro em
ambientes de ressonância nuclear magnética, visando o
levantamento de limitações e a proposição de soluções, seja
no contexto de novas formas de uso e ou com relação à
adoção de novas tecnologias.
Palavras-chaves - Oxímetro de Pulso; Ressonância Nuclear
Magnética; Engenharia Biomédica.
Abstract - The main objective of this study was to investigate
issues related to the use of the oximeter in MRI environments
seeking the lifting of limitations and propose solutions either in
the context of new forms of use and or adoption of new
technologies. A technology and exploratory research, based on
documentary and bibliographic references. The main
limitations were identified interferences that oximeter device
causes on the quality of the MRI images and patient safety.
Regarding the proposition of new technologies the study points
to use optical fibers.
II. OXÍMETROS EM AMBIENTES DE RESSONÂNCIA
Um oxímetro de pulso é um dispositivo médico que
mede indiretamente a quantidade de oxigênio no sangue de
um paciente [8].
Devido à simplicidade, rapidez de resposta e facilidade
de uso, oxímetros de pulso são de importância vital para a
medicina de emergência, e são também muito utilizados
para pacientes com problemas respiratórios, onde é
necessária oxigenação adicional. As últimas gerações de
oxímetros de pulso utilizam processamento digital de sinais
para aumentar a precisão em condições clínicas adversas [8].
O princípio da oximetria de pulso é baseado nas
características de absorção da luz vermelha e infravermelha
da hemoglobina oxigenada e a desoxigenada. A
hemoglobina oxigenada absorve mais luz infravermelha
(850 – 1000nm) e permite que mais luz vermelha (600 – 750
nm) a atravesse. Já a hemoglobina desoxigenada apresenta
comportamento inverso, absorvendo mais luz vermelha
permitindo a passagem da luz infravermelha [10].
A equação a seguir (Figura 1) descreve o cálculo
realizado pelo equipamento:
Keywords – Pulse Oximeter; MRI; Biomedical Engineering.
I. INTRODUÇÃO
O oxímetro de pulso é um dispositivo médico que mede
a saturação de oxigênio no sangue de forma não invasiva em
um paciente. Em geral ele é anexado a um monitor para que
os médicos possam ver a oxigenação em relação ao tempo.
A maioria dos monitores também mostra a frequência
cardíaca.
A oximetria por ser uma técnica simples, indolor e que
fornece o resultado imediato, tornou-se ferramenta
fundamental para a condução de pacientes, principalmente
aqueles com suspeita de hipoxemia aguda ou crônica [6].
SpO2 = [HbO2/(Hb+HbO2)] X 100%
E. P. Zambalde ([email protected]) e F. V. Carvalho
([email protected]) pertencem ao Instituto Nacional de Telecomunicações Inatel. Av. João de Camargo, 510 - Santa Rita do Sapucaí - MG - Brasil 37540-000.
Figura 1 – Equação do oxímetro
1
onde:
- SpO2 é a saturação de oxigênio (%);
- HbO2 é a quantidade de oxihemoglobina;
- Hb é a quantidade total de hemoglobina.
oxímetros é que eles venham a utilizar tecnologias, como o
sensor de fibra óptica e o desenho especifico do cabo, no
qual irão evitar queimaduras de radio frequência e os
artefatos de imagem serão virtualmente eliminados. [13]
Empresas como Nonin já tem projetos avançados de
oxímetros, com abordagem ao uso em ambientes de
ressonância magnética.
Figura 2 – Oxímetro de Pulso [11]
Figura 3 – Oxímetro de pulso para ambientes de ressonância nuclear
magnética [13]
Quanto ao uso de oximetros em ambientes de
ressonância magnética (RNM), tem-se um ambiente de
interação da radiação magnética com a matéria. Um paciente
se submete a um exame de RNM para retratar imagens de
seus órgãos e tecidos em alta definição.
A Ressonância Magnética é um exame seguro, os únicos
riscos conhecidos são aqueles que resultam de o campo
magnético e as ondas de rádio interferir com objetos
metálicos ou eletrônicos que o doente tenha na pele ou
dentro do corpo, resultantes de cirurgia, ou fragmentos
metálicos. Alguns objetos e dispositivos com os quais a
Ressonância Magnética interfere são: [12]
 Marca passo cardíaco: dispositivo eletrônico que se
destina a regularizar o ritmo cardíaco;
 Desfibrilador cardíaco: dispositivo eletrônico parecido
com um marca passo, que faz uma descarga eléctrica
quando o coração fibrila;
 Válvula cardíaca: algumas válvulas colocadas no
coração têm anéis metálicos que são atraídos pelo campo
magnético;

Porta de acesso vascular ou cateter: usadas, por
exemplo, em doentes que fazem quimioterapia, servem
para administração repetida de medicamentos;

Fragmento metálico nos olhos ou no corpo: os
fragmentos metálicos podem deslocar-se e resultar em
lesão.
III. METODOLOGIA
Conforme[1], [2], [3] e [4] a presente pesquisa
caracteriza-se como tecnológica, exploratória e encontra-se
fundamentada em referencial teórico e documental.
O trabalho foi realizado no período de março/2012 a
Janeiro/2013. Inicialmente foram levantados e selecionados
artigos, textos de periódicos e livros relacionados
basicamente aos temas oxímetro, oximetria, ressonância
magnética e oxímetros em ambientes de ressonância.
Na sequência, a partir do acesso e estudos a manuais e
catálogos, sejam impressos ou disponíveis na Web, foram
levantados dados sobre a estrutura, tecnologia e
funcionamento de oxímetros.
Ao final, buscou-se uma integração de conteúdos que
permitissem identificar e listar problemas e limitações de
uso de oxímetros em ambientes de ressonância magnética e,
na sequência, apresentar sugestões de tecnologias associadas
à oxímetros, com vistas a minimizar problemas e instigar a
pesquisa e o desenvolvimento de novos produtos, com
especificações para o ambiente de ressonância.
IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A tecnologia de oximetria de pulso oferece limitações
em relação ao uso conjugado com equipamentos de
tomografia e ressonância magnética. Ficou comprovado que
nestes ambientes não somente a leitura de SpO2 foi alterada,
como também os resultados dos mapeamentos. Também
podem ocorrer queimaduras no local da aplicação do sensor.
Mesmo que o oxímetro esteja desligado, se o sensor estiver
posicionado no paciente, o risco de queimaduras existe. A
fonte destes incidentes é devido à geração de
radiofrequência pelo equipamento de ressonância [6].
Neste sentido, a tendência é o projeto de oxímetros de
pulsos especialmente voltados ao uso em ambientes de
ressonância magnética (Figura 3). O diferencial destes
A partir da revisão de literatura e documental pode-se
afirmar que os principais problemas e limitações
identificadas com relação ao uso de oxímetro em ambientes
de ressonância magnética são os seguintes: alterações nas
imagens geradas durante o exame de ressonância nuclear
magnética e possíveis queimaduras devido à radiofrequência
nos pacientes.
Com o conhecimento específico relativo à estrutura e
tecnologia dos oxímetros atuais, a indicação é para o uso de
tecnologias como a fibra óptica, onde o direcionamento da
luz para dentro do núcleo da fibra seria feito por um prisma.
Cabos isolados também serão colocados para garantir a
2
segurança do paciente. Estes seriam incorporados aos novos
projetos de oxímetro, considerando ambientes de
ressonância.
A adoção dessas tecnologias implica em solucionar as
limitações citadas, reduzir queimaduras no paciente e evitar
a ocorrência de interferências nas imagens.
Além disso, cabe observar que devem ser mantidas a
praticidade e usabilidade do equipamento – oxímetro.
V. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os estudos realizados, em caráter preliminar, apontam
para a necessidade de uma evolução tecnológica no contexto
do desenvolvimento de oxímetros para ambientes de
ressonância magnética.
Um dos elementos fundamentais desta evolução diz
respeito à utilização de fibra óptica. A ideia é que um prisma
acoplado direcione a luz para dentro do núcleo da fibra,
buscando evitar perdas de potencia do sinal do oxímetro.
Neste sentido, o oxímetro conservaria sua praticidade e
eficiência proporcionando resultados dentro de parâmetros
de confiabilidade adequados.
Tudo isto dentro de um contexto de melhores resultados
para a medicina e cuidado maior com a saúde do paciente.
Finalizando, cabe ressaltar, que os resultados obtidos
correspondem a uma premissa teórico-bibliográfica. Como
trabalhos futuros, indica-se o desenvolvimento de um
protótipo com fibra óptica para teste em ambientes de
ressonância, ou seja, a validação do protótipo se daria em
ambientes adequados de teste envolvendo os elementos de
distorção de sinais presentes no contexto da radiofrequência.
V. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] GIL, A. C. Como elaborar projetos de pesquisa. São Paulo: Atlas,
1987.
[2] PINHEIRO, J. M. S. Da iniciação científica ao TCC: uma
abordagem para os cursos de tecnologia. Rio de Janeiro: Editora Ciência
Moderna Ltda, 2010.
[3] ZAMBALDE, A. L. Metodologia científica. Lavras: DCC/UFLA,
2012 (Apostila de aula).
[4] JUNG, C. F. Elaboração de artigos científicos – Materiais didáticos.
Disponível em <http://www.jung. pro.br>. Consulta em 09/05/2012.
[5] MORIYA, J. G. Manual de Instruções: Oxímetro de Pulso Portátil Modelo 1003. São Paulo: Novembro 2004.
[6] TERAPIA DO MOVIMENTO. Oximetria de pulso e algumas
condições que interferem na sua leitura. Disponível em
<http://terapiadomovimento. blogspot. com/2010/06/oximetria-de-pulso-ealgumas-condicoes.html >. Consulta em 27/02/2012.
[7] MOYLE, J. T. B. The use and abuse of pulse oximetry. Conference in
London, 1996.
[8] WIKIPEDIA, Oxímetro de Pulso. Disponível em <
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADmetro_de_pulso>. Consulta em
14/09/2012.
[9] PHILIPS Medical Systems. SpO2 Monitoring. Understanding Pulse
Oximetry SpO2 Concepts. Holand: 2003.
[10]
ANVISA,
Desfribilador
Externo.
Disponível
em
<http://www.anvisa.gov.br/boletim_tecno/boletim_tecno_fev2011/PDF/mat
riz_desfibri_que_temos04fev2011.pdf>. Consulta em 23/01/2013
[11] LIGHT IN THE BOX. Oxímetro de pulso portátil. Disponível em:
<http://www.lightinthebox.com/pt/oximetro-de-pulso-portatil-PM-60A--1207-0479-12-_p80694.html>. Consultado em 23/01/2013
[12] HOSPITAL DA BOA VISTA. Ressonância Magnética. Disponível
em
<http://www.hppboavista.pt/pt/
ExamesDiagnostico/Paginas/Resson%C3%A2nciaMagn%C3%A9tica.aspx
>. Consultado em 23/01/2013.
[13] INDUMED. 7500FO Oxímetro para ressonância. Disponível em
<http://www.indumed.com.br/site/produtos.php?produto=7500FOOx%EDmetro-Para-Resson%E2ncia&pID=NDc=&s=Mg== >. Consultado
em 20/08/2012.
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