Monitorización de Oxigenación Cerebral
Oximetría cerebral
Los oxímetros cerebrales obtienen valores de oxigenación cerebral continuos y no invasivos utilizando la tecnología de espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS). Una configuración de oxímetro cerebral consiste en una sonda de oxímetro conectada a un cable de monitor que está conectado a un monitor de oxímetro cerebral. En general, la mayoría de los oxímetros cerebrales pueden soportar de dos a cuatro sondas de oxímetro con los cables de monitor respectivos. Las sondas de oxímetro se pueden colocar en cualquier lugar de la cabeza, pero más comúnmente en la frente, donde hay la menor cantidad de cabello. La sonda de oxímetro incluye una fuente de luz de fibra óptica y un detector de luz. Dependiendo del oxímetro cerebral, los hilos de fibra óptica liberan la amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación o luz de diodos emisores de luz. Las longitudes de onda de luz emitidas se envían desde la fuente de luz que penetra en el cráneo y el cerebro, y el detector de luz recibe la luz que no se absorbe durante la trayectoria de luz a través del cráneo y el cerebro. La cantidad de oxígeno presente en el cerebro es la diferencia entre la cantidad de luz enviada y recibida por la sonda, que se sugiere por el porcentaje de oxígeno que se muestra en la pantalla del monitor. Sin embargo, cada oxímetro cerebral mide la oxigenación cerebral ligeramente diferente debido al número de longitudes de onda de luz utilizadas y si el oxímetro mide tendencias o valores absolutos.
La monitorización de la oxigenación cerebral de tendencia se centra más en la cantidad de cambio desde un valor de oxigenación cerebral basal establecido, mientras que la monitorización de la oxigenación cerebral absoluta se centra más en el significado del valor de oxigenación cerebral. Por ejemplo, una disminución en la oxigenación cerebral del 80% al 70% podría ser motivo de preocupación para el monitoreo de tendencias porque hubo una disminución en la oxigenación cerebral en un 10%. Sin embargo, si se monitoriza con un oxímetro cerebral absoluto, un cambio en la oxigenación cerebral en un 10% puede no ser motivo de preocupación si el rango de referencia establecido para este paciente es del 65% al 80%.
Los oxímetros cerebrales calculan la oxigenación cerebral utilizando la tecnología NIRS basada en una teoría modificada del absorbente de luz llamada ley Beer-Lambert. De acuerdo con la ley Beer-Lambert, la cantidad de una sustancia o compuesto, en este caso, oxígeno, se puede determinar por la cantidad de luz que absorbe la sustancia. En teoría, una fuente de luz disminuirá en intensidad cuando una sustancia absorbente media la vía de la fuente de luz, y cuanta más luz absorba una sustancia, más sustancia estará presente. La longitud de la luz que viaja desde la fuente de luz hasta el detector de luz determina la distancia de la vía de luz. Este valor se fija en función del tamaño y el fabricante de la sonda del oxímetro cerebral.
El oxígeno se puede unir o liberar al nivel de hemoglobina, también conocido como niveles de hemoglobina oxigenada y hemoglobina desoxigenada, respectivamente, con cada tipo de nivel de hemoglobina absorbiendo diferentes cantidades de longitud de onda de luz. Se cree que los niveles de hemoglobina oxigenada y desoxigenada que se encuentran en los vasos y las concentraciones de oxígeno en los tejidos, que reflejan la oxigenación celular, comprenden todas las fuentes de oxígeno en el cerebro. Estos valores se desconocen en un momento dado y deben calcularse junto con valores de algoritmo ponderados para oxígeno arterial, venoso y capilar para adquirir valores de oxigenación cerebral. Las longitudes de onda de luz dentro del espectro de luz infrarroja cercana (650-900 nm) son las únicas longitudes de onda de luz lo suficientemente fuertes como para atravesar el hueso del cráneo y capturar la presencia de oxigenación del tejido cerebral. Además, el nivel de hemoglobina oxigenada, el nivel de hemoglobina desoxigenada y la oxigenación tisular (citocromo aa3) son las únicas sustancias en el cerebro con la capacidad de cambiar la absorción de luz cuando cambian los niveles de oxigenación. Por último, las fórmulas patentadas calculan las diferencias entre la luz absorbida por el nivel de hemoglobina oxigenada, el nivel de hemoglobina desoxigenada y el oxígeno tisular para mostrar un porcentaje de oxígeno cerebral presente en esa ruta de fuente de luz cerebral en particular. Esta ecuación divide la cantidad de hemoglobina oxigenada por el nivel total de hemoglobina para calcular un porcentaje de oxigenación cerebral (ver Tabla 1).
Hay un número cada vez mayor de oxímetros cerebrales para bebés en todo el mundo y prototipos domésticos solo para uso en investigación. Actualmente, hay dos oxímetros cerebrales aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos para su uso en la población infantil: el Sistema INVOS de Somanetics Corporation (Troy, Michigan) y el Oxímetro Cerebral de VISIÓN FRONTAL de CAS Medical Systems (Branford, Connecticut). Las sondas de tamaño adecuado para cabezas de bebés y la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos, si se usan para atención clínica, aumentarán las opciones de dispositivos. El INVOS es un monitor de oxigenación cerebral de tendencia, mientras que la VISIÓN de FRENTE se considera que mide medidas absolutas de oxigenación cerebral. Se considera que la oxigenación cerebral medida por el Oxímetro Cerebral de VISIÓN FRONTAL está compuesta de 70% de sangre venosa y 30% de sangre arterial, mientras que el INVOS utiliza una proporción de 75% de sangre venosa y 25% de sangre arterial. Para validar estos oxímetros cerebrales, se requirió una comparación de los valores séricos en sangre para saber si la oxigenación cerebral reflejaba cantidades similares de oxígeno en la sangre. Además, debido a la naturaleza vascular mixta de la oxigenación cerebral, la validación de la oxigenación cerebral incorporó muestras de sangre de ambos vasos, a las que era más fácil acceder en bebés con oxigenación por membrana extracorpórea. Un pequeño número de estudios prueban la validez y confiabilidad de estas dos máquinas de oxímetro cerebral. Sin embargo, estos estudios demuestran claramente que estos dos dispositivos no son sensibles a los mismos cambios en la oxigenación cerebral. Por lo tanto, se recomienda precaución al comparar los valores de oxigenación cerebral entre estos y otros oxímetros, ya que parece que los valores no son similares.
