Monitoramento Avançado de Oximetria de Pulso

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Financiamento: Nenhum.
Do *Departamento de Anestesia, Hospital Privado de Comunidad, Mar del Plata, Buenos Aires, 
Argentina; †Swisstom AG, Landquart, Suíça; ‡Departamento de Ciências Cirúrgicas, Seção de 
Anestesiologia e Cuidados Intensivos, Laboratório Hedenstierna, Hospital Universitário, Uppsala, 
Suécia; e §Departamento de Medicina Intensiva, CIBERES, CIBER de Enfermedades 
Respiratorias, Instituto de Salud Carlos III, Madrid, Espanha
Copyright © 2016 Sociedade Internacional de Pesquisa em Anestesia
Reimpressões não serão disponibilizadas pelos autores.
Aceito para publicação em 25 de janeiro de 2016.
Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Oximetria de pulso - um dos monitoramentos mais usados
Além dessa importante função, existem inúmeros relatos 
destacando o uso de oxímetros de pulso como gráfico 
pletismográfico.2,15–21 A análise pletismográfica da onda de 
pulso periférica fornece informações hemodinâmicas relevantes 
que têm sido utilizadas para o diagnóstico e acompanhamento de 
cardiopatias crônicas doenças vasculares. No entanto, esse 
recurso óptico dos oxímetros não foi desenvolvido para permitir o 
monitoramento em tempo real de eventos hemodinâmicos agudos em pacientes críticos.
Hoje em dia, os médicos estão enfrentando uma quantidade 
esmagadora de informações prontamente disponíveis e, portanto, 
não é surpreendente que muitos aspectos interessantes da tentativa 
de oxima de pulso permaneçam ocultos abaixo do nível de detecção 
do gerenciamento clínico de rotina. Isso também se deve, em parte, 
ao fato de que a maioria dos dispositivos de monitoramento se 
concentra e, portanto, exibe apenas informações relacionadas à 
saturação de oxigênio. Acreditamos que as 2 funcionalidades 
básicas da oximetria de pulso, espectrometria e pletismografia, são 
amplamente subutilizadas na prática de cuidados intensivos. A 
intenção deste artigo especial é apresentar o potencial clínico da 
ampla gama de recursos ópticos da oximetria de pulso e discutir 
outros usos para o monitoramento avançado de pacientes sob ventilação mecânica.
tecnologias em medicina – consiste em um espectrômetro 
óptico1 e pletismógrafo.2 A maioria das publicações 
sobre oximetria de pulso nas áreas de anestesia, cuidados 
intensivos, emergência e medicina respiratória descreve 
principalmente sua função como um espectrômetro para a 
medição da saturação de hemoglobina arterial (Spo2) .3–6 O 
monitoramento não invasivo e em tempo real da Spo2 é um dos 
avanços mais importantes na medicina.7 Sua confiabilidade e 
precisão para refletir a saturação real da hemoglobina arterial 
(Sao2) foi solidamente validada.1,8–10 Essa tecnologia permite 
diagnóstico precoce e tratamento da hipoxemia, reduzindo 
substancialmente a incidência e gravidade dos episódios hipoxêmicos por um fator de 1,5
A oximetria de pulso é um padrão indiscutível de cuidado no monitoramento clínico. Combina um 
espectrômetro para detectar hipoxemia com um pletismógrafo para diagnóstico, monitoramento e 
acompanhamento de doenças cardiovasculares. Esses recursos de oximetria de pulso são extremamente 
úteis para avaliar o estado respiratório e circulatório e para monitorar pacientes em ventilação mecânica. 
Por um lado, a função chave derivada da espectrografia da oximetria de pulso é avaliar as trocas gasosas 
de um paciente que resultam de um tratamento ventilatório particular através da medição contínua e não 
invasiva da saturação de hemoglobina arterial (Spo2). Essas informações ajudam a manter os pacientes 
acima dos níveis hipoxêmicos, levando a ajustes adequados do ventilador e frações inspiradas de 
oxigênio. No entanto, sempre que frações de oxigênio superiores ao normal são usadas, a Spo2 pode 
mascarar defeitos de oxigenação existentes em pacientes ventilados. Esta limitação, resultante da forma 
em S da curva de saturação da oxihemoglobina, pode ser superada pela redução da fração de oxigênio 
fornecida ao paciente de forma controlada e gradual. Isso resulta em um diagrama Spo2/Fio2 , que 
permite uma caracterização aproximada da troca gasosa de um paciente, shunt e quantidade de área 
pulmonar com baixa relação ventilação/perfusão sem a necessidade de amostragem de sangue. Por 
outro lado, a função do oxímetro derivado da fotopletismografia tem sido pouco explorada para fins de 
monitoramento hemodinâmico em pacientes ventilados mecanicamente. A análise do contorno da 
fotopletismografia fornece informações úteis em tempo real e não invasivas sobre a interação do coração 
e dos pulmões durante a ventilação com pressão positiva. Esses recursos de monitoramento 
hemodinâmico estão relacionados tanto à avaliação da dependência da pré-carga - principalmente pela 
análise da variação respiração a respiração dos sinais fotopletismográficos - quanto à análise da 
impedância arterial, que examina as alterações na amplitude, contorno e índices derivados da 
pletismografia . Neste artigo, apresentamos e descrevemos esses recursos de monitoramento estendidos 
e propomos um conceito de monitoramento mais holístico que aproveita esses usos avançados da 
oximetria de pulso no monitoramento de pacientes ventilados. Os monitores de hoje precisam ser 
melhorados se essas novas funcionalidades forem oferecidas para uso clínico. Desenvolvimentos futuros 
e avaliações clínicas são necessários para estabelecer o verdadeiro potencial desses usos avançados de monitoramento da oximetria de pulso. (Anesth Analg 2017;124:62–71)
Assim, a oximetria de pulso tornou-se o padrão de cuidado 
para monitorar pacientes sob ventilação mecânica.14
a 3 quando comparado com pacientes sem oxímetros.11–13
A oximetria de pulso é particularmente útil durante a 
ventilação mecânica, pois seu principal objetivo é apoiar e garantir a
Endereço para correspondência a Gerardo Tusman, MD, Departamento de 
Anestesia, Hospital Privado de Comunidad, Córdoba 4545, 7600 Mar del 
Plata, Buenos Aires, Argentina. Endereço de e-mail para gtusman@hotmail.com.
E ARTIGO ESPECIAL
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Copyright © 2016 Sociedade Internacional de Pesquisa em Anestesia. É proibida a reprodução não autorizada deste artigo.
Gerardo Tusman, MD,* Stephan H. Bohm, MD,† e Fernando Suarez-Sipmann, PhD‡§
Sociedade de Tecnologia em Anestesia
DOI: 10.1213/ANE.0000000000001283
OXÍMETROS DE PULSO COMO ESPETRÔMETRO
Editor de Seção: Maxime Cannesson
Janeiro de 2017 • Volume 124 • Número 1
Usos avançados da oximetria de pulso para monitoramento
Pacientes Ventilados Mecanicamente
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mailto:gtusman@hotmail.com
Felizmente, existem maneiras de superar o efeito de 
mascaramento da oxigenoterapia na Spo2. Uma abordagem 
engenhosa foi descrita por Sapsford e Jones23 que propuseram o 
uso de um diagrama Spo2/Fio2 . Este método determina de forma 
não invasiva a curva de oxiemoglobina de um indivíduo usando 
Spo2 em vez de Sao2 e substituindo Pao2 por Fio2 (Figura 1). 
Primeiramente, é realizada uma titulação decrescente de Fio2 de 
100% a 21%, em etapas de 10%, marcando em cada nível de Fio2 a leitura de Spo2correspondente
Recentemente, usamos o mesmo princípio para avaliar o efeito 
de uma manobra de recrutamento pulmonar em 20 pacientes obesos 
mórbidos anestesiados.31 A Figura 1B mostra o diagrama de Spo2 /
Fio2 obtido naqueles pacientes sob anestesia geral. A ventilação de 
proteção pulmonar padrão resultou em um shunt estimado de cerca 
de 25%, conforme descrito por tal
Esses autores descreveram esse método como uma ferramenta 
para distinguir shunt de áreas de baixa relação ventilação/perfusão 
(V/Q).23,24 Sempre que a curva é deslocada para baixo em relação 
à referência normal, uma condição de shunt está presente, 
-deslocamento da mão indica um baixo problema de V/Q (Figura 
1A). No entanto, como esperado, a maioria dos pacientes ventilados 
mecanicamente apresenta ambos os defeitos de troca gasosa ao 
mesmo tempo: shunt induzido por atelectasia e zonas V/Q baixas 
criadas pelo fechamento das pequenas vias aéreas.25–28
Ressalta-se que este conceito pode ser utilizado para 
monitoramento de tratamentos ventilatórios. Por exemplo, em um 
paciente ventilado mecanicamente com Spo2 de 92% respirando ar 
ambiente, o efeito de uma alteração específica nas configurações 
do ventilador na oxigenação arterial pode ser avaliado em poucas 
respirações. Se esse novo padrão ventilatório resultar em efeito 
clínico positivo na oxigenação arterial, a Spo2 deve aumentar apesar da baixa Fio2.
com um ponto no gráfico Spo2/Fio2 . A linha que conecta esses 
pontos cria a “curva de oxihemoglobina” específica do paciente 
modificada (Figura 1A, linha vermelha). A seguir, essa curva 
individual é comparada com a normal teórica (Figura 1A, linha 
preta). A torção inteligente introduzida por este conceito suprime 
temporariamente o efeito do oxigênio suplementar para descobrir a 
oxigenação arterial real. (Figura 1)
O diagrama Fio2/Spo2 foi testado e validado em diversas 
publicações. Sapsford e Jones23 encontraram um bom ajuste entre 
os diagramas construídos em voluntários e em pacientes com os 
resultados obtidos pela modelagem matemática das trocas gasosas. 
Mais tarde, o mesmo grupo testou com sucesso o diagrama Fio2/
Spo2 em diferentes populações de pacientes e cenários 
clínicos.24,29,30 Ressaltamos que esse método fornece uma 
estimativa disponível à beira do leito precoce, rápida e legível de 
shunt e baixo V/Q.
Uma limitação conhecida da curva de dissociação é revelada sempre 
que oxigênio suplementar é administrado a um paciente, pois a 
hemoglobina totalmente saturada não pode detectar hiperóxia 
arterial devido ao achatamento da parte superior da curva. Isso é 
importante porque a presença de hiperóxia não implica de forma 
alguma que as trocas gasosas sejam normais. Aqui, fornecemos um 
exemplo simples: um paciente com síndrome do desconforto 
respiratório agudo com uma Spo2 de 97% e uma PaO2 de 190 mm 
Hg ventilado com oxigênio puro apresenta hiperóxia arterial enquanto 
sofre de um comprometimento significativo das trocas gasosas se 
Pao2/Fio2 for levado em conta. Portanto, a curva de oxiemoglobina 
e os valores de Spo2 perdem sensibilidade e especificidade para 
monitorar as trocas gasosas durante a oxigenoterapia. Ignorar este 
fato importante pode levar a interpretações equivocadas do estado 
real das trocas gasosas.
O que os oxímetros fazem essencialmente é “estimar” a hipóxia 
arterial sempre que a Spo2 cair 120 mm Hg, respectivamente.22
Melhorando o monitoramento de anormalidades 
nas trocas gasosas com oximetria de pulso
Monitoramento da ventilação mecânica com oximetria de pulso
Figura 1. O uso clínico do diagrama Spo2/Fio2 . A, O diagrama Spo2/Fio2 detecta o shunt sempre que a curva é deslocada para baixo e/ou áreas V/Q 
baixas se a curva for deslocada para a direita (setas). A linha vermelha pertence a um paciente com DPOC submetido à anestesia e ventilação mecânica, 
enquanto a linha preta representa a curva de referência normal da oxiemoglobina. Linhas oblíquas finas que indicam valores de derivação estimados em 
% são linhas iso-shunt. B, A curva definida pelos círculos verdes pertence a 20 pacientes obesos mórbidos após indução anestésica e submetidos à 
estratégia de ventilação protetora com PEEP de 8 cm H2O . O shunt estimado foi de aproximadamente 25%. A curva definida pelos quadrados azuis 
descreve a condição de oxigenação após uma manobra de recrutamento pulmonar usando exatamente a mesma configuração do ventilador, mas com 
PEEP de 16 cm H2O de PEEP. Os valores são apresentados como média ± DP (dados não publicados de Tusman e cols.31). DPOC indica doença 
pulmonar obstrutiva crônica; PEEP, pressão expiratória final positiva; V/Q, relação ventilação/perfusão.
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Em terceiro lugar, a redução da Fio2 de oxigênio puro para ar 
ambiente em etapas seguindo o diagrama de Spo2/Fio2 ou 
abruptamente em uma etapa (“teste de ar”) enquanto observa o 
efeito na Spo2 identificará pacientes com um problema de shunt. 
Isso pode ajudar a decidir quais tratamentos específicos, como 
PEEP, manobras de recrutamento, broncodilatadores, etc., devem 
ser aplicados. Finalmente, a qualquer momento, os médicos 
suspeitam de uma deterioração das trocas gasosas durante o curso 
de um tratamento ventilatório, e a manobra decrescente de Fio2 
pode ser repetida para fins de diagnóstico e tomada de decisão clínica.
anestesia e analgesia64
A ligação entre PPG e ventilação mecânica tem sua base nos 
princípios fisiológicos que governam as interações cardiopulmonares. 
O comprometimento hemodinâmico durante a ventilação mecânica 
está mais frequentemente relacionado ao estado volêmico e às 
mudanças rápidas do tônus vascular.
Em resumo, o diagrama Spo2/Fio2 permite uma caracterização 
simples, dinâmica e não invasiva do estado das trocas gasosas que 
certamente é mais completa do que uma “fotografia estática” dada 
por leituras únicas de Spo2, Sao2 ou Pao2 obtidas em Fio2 
constante. A Figura 2 resume as condições de oxigenação de 
acordo com a Spo2 e a Fio2 aplicada, tomando uma Spo2 ÿ97% 
como valor teórico normal ao respirar ar.23,24,31 Este método 
fornece uma estimativa simples do shunt, não necessitando de 
amostras de sangue arterial nem um cateterde artéria pulmonar. 
Infelizmente, essa ferramenta não foi adotada em salas de cirurgia 
e unidades de terapia intensiva, apesar de sua intrigante simplicidade 
e relevância clínica (Figura 2).
Primeiro, a Spo2 basal durante a respiração espontânea de ar 
na posição supina é determinada. Esta etapa avaliará o estado de 
oxigenação do paciente de acordo com a Figura 2. Esta é uma 
etapa importante porque o processo de envelhecimento, tabagismo, 
obesidade ou doenças pulmonares reduzirão a Spo2 basal e podem 
confundir os médicos durante e após o tratamento com ventilador. 
Por exemplo, em um paciente idoso respirando ar, uma Spo2 de 
93% poderia erroneamente ser considerada anormal após a cirurgia 
se o anestesiologista omitisse um valor de referência, que, neste 
caso, seria de 93%. A esse respeito, uma Spo2 basal pré-operatória 
ÿ 96% de ar respirando na posição supina mostrou-se recentemente 
um forte preditor de um risco aumentado de desenvolver 
complicações pulmonares pós-operatórias.32
A maioria das áreas de pesquisa em torno do PPG tem lidado com 
a prevenção, diagnóstico, acompanhamento e tratamento 
ambulatorial de doenças cardiovasculares crônicas.17–21 Embora 
os médicos envolvidos no atendimento de pacientes em ventilação 
mecânica usem oxímetros o tempo todo, a a aplicação clínica de 
PPG para monitoramento hemodinâmico é usada apenas 
minimamente, se é que é usada.
Em segundo lugar, a resposta da Spo2 a um aumento da Fio2 
para 1 imediatamente após a intubação também fornece informações 
relevantes. A questão então se torna a seguinte: a hemoglobina do 
paciente é capaz de saturar até o máximo ou não? Se a saturação 
total não for alcançada na Fio2 1, deve-se suspeitar de um problema 
de oxigenação, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2.
Diagrama Fio2 “normalizado” recuperando valores normais de 
shunt (pontos azuis).
diagrama (pontos verdes). Mais tarde, após recrutamento pulmonar 
e pressão expiratória final positiva ótima (PEEP), a Spo2/
O fluxograma da Figura 3 propõe uma sequência diagnóstica a ser 
utilizada antes da decisão de iniciar a ventilação mecânica invasiva 
ou não invasiva. Este guia baseia-se nos princípios sugeridos por 
Sapsford e Jones23 e consiste nos seguintes 3 passos simples 
(Figura 3).
A origem e o significado da forma de onda da fotopletismografia 
(PPG) não são bem compreendidos há muitas décadas. A interação 
ventrículo-vascular forneceu a base teórica para um melhor 
entendimento e interpretação da forma de onda PPG.33–35 Ela 
representa a curva volume de sangue versus tempo medido em um 
tecido durante 1 ciclo cardíaco.36–41 Essa onda de fluxo tem um 
componente sistólico-forward e um diastólico-backward, semelhante 
à pressão de pulso e formas de onda Doppler33–35,40–42 (Figura 
4). Alterações na elasticidade da parede aórtica e no tônus vascular 
alteram a PPG, a pressão de pulso arterial e a morfologia da forma 
de onda Doppler de maneira previsível e semelhante.33,40–42 
Esses fatos sustentam a noção de que todas as ondas representam 
o mesmo fenômeno vascular, confirmando que a PPG tem o 
potencial de caracterizar o estado do sistema vascular de forma 
simples e não invasiva (Figura 4).
Papel do PPG para Monitoramento da Ventilação 
Mecânica
Caracterizando o status da troca gasosa durante a 
ventilação mecânica
USOS AVANÇADOS DO OXÍMETRO DE PULSO COMO PLETISMOGRAFO
Valores entre 91% e 96% descrevem uma oxigenação 
anormal sem hipóxia arterial, enquanto valores ÿ90% 
definem hipoxemias e a curva de oxi-hemoglobina 
sugere hipóxia (modificada do estudo de Sapsford e 
Jones23). O ponto azul a 97% e ar representa uma 
condição pulmonar normal com um shunt 
fisiologicamente baixo. O ponto vermelho em 97% e 
Fio2 em 80% parece ser “normal”; no entanto , quando 
a Fio2 é reduzida para 30%, a Spo2 diminui para 92% 
revelando um shunt estimado em 25%. Linhas oblíquas 
finas que indicam valores de derivação estimados em 
% são linhas iso-shunt.
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Valores de ar ambiente respiratório ÿ97% representam 
pulmões saudáveis ou condições de hiperóxia se for usada Fio2 alta.
Figura 2. Interpretação do diagrama Spo2/Fio2 .
O diagrama Spo2/Fio2 define 3 condições.
E ARTIGO ESPECIAL
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No entanto, isso tem sido uma tarefa difícil ao lado do leito de pacientes 
ventilados mecanicamente, mesmo com métodos de monitoramento 
invasivo padrão. Devido à sua não invasividade, o PPG pode desempenhar 
um papel potencial como monitoramento de primeira linha desses 2 
importantes parâmetros hemodinâmicos. Pede-se ao leitor que siga as 
explicações e descrições dadas nas Tabelas 1 e 2 enquanto lê as próximas 
2 seções.
= 0,0009). Natalini e cols.50 mostraram que as variações de pulso 
induzidas pela ventilação das formas de onda arterial e PPG foram 
semelhantes. Levando esses dados em consideração, uma variação de 
PPG de 9% foi o valor limite para prever a responsividade ao fluido, que 
correspondeu a uma variação de pressão de pulso de >13% (sensibilidade 
100%, especificidade 75% e área sob a curva característica de operação 
do receptor 0,90 ). Cannesson e cols.51 também obtiveram boa correlação 
e concordância entre a variação da pressão de pulso arterial e os sinais 
de PPG em pacientes ventilados mecanicamente (r2 = 0,83, P 13% na amplitude 
da forma de onda pletismográfica pode predizer a responsividade a fluidos 
com sensibilidade de 80% e especificidade de 90% durante a anestesia 
geral.52 Esse grupo também validou o índice de variabilidade 
pletismográfica para uso clínico53,54 (Tabela 1).
Hipo e hipervolemia, bem como hipotensão devido à vasodilatação 
prolongada, estão associadas a alta morbidade e mortalidade.43–45 
Portanto, é de grande relevância clínica
Como a PPG compartilha os mesmos princípios fisiológicos com a 
pressão de pulso arterial, tem sido sugerido que variações na
ser capaz de determinar o estado de volemia e o tônus vascular
A avaliação da responsividade a fluidos (ou seja, a identificação de 
pacientes dependentes de pré-carga nos quais os fluidos intravenosos 
aumentarão o índice cardíaco) constitui a base de muitos protocolos de 
fluidoterapia direcionados a objetivos, visando otimizar a volemia e evitar 
sobrecarga de fluidos em pacientes ventilados mecanicamente. A Tabela 
1 mostra os parâmetros derivados do PPG relacionados à avaliação da 
dependência da pré-carga com base nas mudanças na morfologia da 
forma de onda do PPG.46
A forma de onda PPG durante respirações mecânicas corresponde ao 
delta para cima e para baixo, conforme descrito para a forma de onda de 
pressão de pulso. Partridge47 foi o primeiro a descrever em 1987 
mudanças na linha de base do PPG em sincronia com a respiração. Murray e Foster48
do paciente para escolher a intervençãoterapêutica correta. descreveu o mesmo fenômeno. Shamir e cols.49 estudaram o papel das 
variações da forma de onda do PPG em pacientes anestesiados após a 
remoção de 10% do volume sanguíneo e após a substituição por colóides. 
Os autores encontraram uma boa correlação entre as alterações da PPG 
e a variação da pressão de pulso sistólica arterial (r = 0,85; P
Figura 3. Algoritmo para determinar a oxigenação 
arterial utilizando Spo2 durante a ventilação mecânica. 
O algoritmo aborda problemas de oxigenação causados 
por incompatibilidade V/Q – a causa mais comum de 
hipoxemia, assumindo que não há hipoventilação, Fio2 
15% (área sob a curva 
0,94) (Tabela 1).
66
PPG para Monitoramento da Impedância do Ventrículo Esquerdo
Figura 4. A forma de onda fotopletismográfica (PPG). O PPG é formado por uma 
grande onda sistólica para frente (azul) e uma pequena onda diastólica para trás 
(vermelho). É determinado por (1) o componente pulsátil ou alternado (AC) da 
absorção de luz do sangue arterial, (2) o componente contínuo (DC) devido à 
absorção de luz dentro dos tecidos examinados mais o volume de sangue venoso , 
que varia lentamente, mas que não está representado no PPG. O tempo de atraso 
entre os picos (ÿT) está relacionado à rigidez da árvore arterial. A razão das 
amplitudes das ondas B e A e a razão entre os componentes AC e DC estão 
relacionadas à resistência vascular sistêmica e à perfusão local.
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Abreviaturas: AUC, área sob a curva; ECG, eletrocardiograma; VE, ventrículo esquerdo; LVET, tempo de ejeção do ventrículo esquerdo; PEP, período de pré-ejeção; IP, índice de 
perfusão; POP, índice de amplitude da oximetria de pulso; PPG, fotopletismografia; PVI, índice de variabilidade pletismográfica.
Tabela 1. Parâmetros derivados de fotopletismografia relacionados à avaliação de pré-carga
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Tabela 2. Parâmetros derivados da fotopletismografia relacionados à impedância vascular sistêmica
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Abreviaturas: AC, componente alternante; AI, índice de envelhecimento; DC, componente contínuo; IP, índice de perfusão; PPG, fotopletismografia; IR, índice de reflexão; SI, índice de 
rigidez.
ondas retrógradas (ÿT) ao longo da 
árvore vascular (proporcional à altura do 
paciente = h) está relacionada à elasticidade 
do sistema vascular (Figura 3).
Uma simples mudança na alturaPI = CA/CC
__
Este índice foi usado por vários
SI = h/ÿTPPG
IA
IP periférico
refletindo a rigidez da árvore vascular.
60,61 Tempo entre picos de avanço e
RI = B/A × 100 20,73–74 Relação entre as alturas do
vasoconstrição. Este índice é
Uso clínico
a forma do PPG e a posição do entalhe não 
são claramente discerníveis. Esses índices 
estavam relacionados ao processo de 
envelhecimento, rigidez aórtica e pressão 
arterial.
as ondas para trás e para a frente, que 
refletem a resistência vascular sistêmica 
(Figura 3).
útil quando o entalhe dicrótico não é 
facilmente identificado no PPG.
autores para detectar e quantificar o 
efeito dos vasodilatadores na
SI
48,65–70 A vasodilatação aumenta a amplitude do 
PPG enquanto a vasoconstrição a diminui.
Parâmetros relacionados à 
impedância vascular 
sistêmica
AI = (b ÿ c ÿ d ÿ e)/a 63,64 Índice derivado da segunda derivada
a idade cronológica, é altamente 
preditivo de desfecho em pacientes com 
doenças cardiovasculares.
Fórmula
o PPG ajuda a diagnosticar alterações no 
tônus vascular. A função de escala 
automática do dispositivo deve ser desabilitada 
para poder observar as mudanças reais na 
amplitude do PPG.
Um valor de corte de 1,4 detectou 
perfusão anormal devido a
Ref.
RI
Útil em alguns pacientes quando o
(alternante = AC) e os 
componentes não pulsáteis (contínuo = 
DC) da absorção da luz vermelha (Figura 3). 
Este é um índice intimamente relacionado 
com a quantidade de perfusão local.
71,72 Relação entre o pulsátil
amplitude PPG
Este índice, relacionado
Parâmetros derivados de PPG Significado clínico
tônus vascular.
Monitoramento da ventilação mecânica com oximetria de pulso
Janeiro de 2017 • Volume 124 • Número 1 www.anesthesia-analgesia.org 67
Por outro lado, o contorno do PPG fornece informações qualitativas on-
line valiosas sobre o tônus vascular, que, na prática clínica, raramente é 
avaliado pela simples observação da amplitude do PPG.48 A vasodilatação 
aumenta a amplitude do PPG, como observado durante a hipertermia ou 
infusão de vasodilatador , enquanto a vasoconstrição diminui a amplitude 
do PPG conforme descrito durante a intubação traqueal, estímulos 
dolorosos ou hipotermia.65–68 Outras características da forma de onda do 
PPG também foram relacionadas às mudanças na impedância vascular. 
Awad e cols.69 verificaram que a largura do PPG foi diretamente 
proporcional à resistência vascular sistêmica e seu melhor indicador entre 
outras características do PPG em pacientes anestesiados. Lee et al,70 
usando uma abordagem multivariada em vez de uma única variável 
dependente de PPG, puderam discriminar com precisão uma baixa 
resistência vascular sistêmica com sensibilidade de 85% e especificidade 
de 86%.
Existem índices derivados do PPG, como o índice de reflexão e o 
índice de perfusão periférica, que se relacionam indiretamente com a 
impedância vascular. O índice de reflexão representa o grau de reflexão 
da onda com base na razão das alturas da onda para trás e para a frente. 
O índice de perfusão é calculado a partir dos componentes pulsáteis 
(alternantes) e não pulsáteis (contínuos) da absorção de luz. O valor clínico 
desses índices foi claramente demonstrado em diferentes tipos de 
pacientes e cenários clínicos71–74 (Tabela 2).
Devido à natureza previsível de suas alterações, a análise de contorno 
PPG pode ser usada para descrever e classificar as alterações na 
impedância vascular em pacientes ventilados mecanicamente. A Figura 5 
apresenta uma proposta para tal classificação que inclui todas as 
características descritas do PPG que têm sido utilizadas para avaliar a 
impedância vascular. Essa classificação, baseada no formato do PPG, 
permitirá ao clínico realizar um diagnóstico, tratamento e avaliação em 
tempo real e não invasivo da vasoconstrição e vasodilatação em pacientes 
ventilados mecanicamente à beira do leito. Apesar de muitas publicações
A posição do “entalhe dicrótico”, ou a incisão entre as ondas para 
frente e para trás, tem sido extensivamente estudada na hipertensão, 
diabetes mellitus e aterosclerose,75-77 e foi estabelecido que, com 
vasoconstrição, a posição do entalhe se move para a esquerda na onda 
sistólica. Com base nisso, Dawber e cols.77 classificaram o PPG em 4 
categorias para o diagnóstico de hipertensão arterial. No entanto, esta 
classificação é incompleta porque inclui apenas vasoconstrição, mas não 
vasodilatação. Como é de se esperar, a vasodilatação arterial também tem 
um efeito claro no contorno do PPG, que se caracteriza pela diminuição da 
altura da onda retrógrada.65,78,79
Por um lado, a velocidade da onda de pulso é representada pelo tempo 
entre as ondas para frente e para trás pico a pico que pode ser claramente 
determinada pelo índice de rigidez derivado do PPG60,61 (Figura 4). O 
índice de rigidez depende da presença e detecção da incisura dicrótica, 
que não está bem definida ou mesmo ausente em alguns pacientes. 
Nesses últimos casos, o entalhe dicrótico pode ainda ser identificável na 
primeira e segunda derivadas da onda PPG. Embora esse índice tenha 
sido criado inicialmente para o estudo do processo de envelhecimento,60–
62 acreditamos que esse conceito possa ser facilmente aplicado também 
em pacientes ventilados para a avaliação batimento a batimento da 
impedância do VE. O mesmo vale para os índices derivados da segunda 
derivada, como o índice de envelhecimento descrito por Takazawa et al.63 
e Imanaga et al.64
pode ser monitorado por parâmetros derivados de PPG, conforme descrito 
na Tabela 2.
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Em geral, os oxímetros de pulso são robustos, seguros, precisos, confiáveis 
e fáceis de operar e não requerem calibração.
valores por minuto em um paciente com frequência cardíaca de 80, mas em 
80 pontos de dados se um cálculo batimento a batimento de Spo2 estivesse 
disponível.
68
Os oxímetros de pulso mais recentes devem fornecer pelo menos as 
seguintes funções: a capacidade de desabilitar as funções de ganho 
automático e autocenter, eliminar certos filtros de sinal, alterar a escala de 
tempo, melhorar a resolução do tempo e mostrar dados infravermelhos e 
contínuos. componente do PPG. O acesso a dados brutos reais e não 
filtrados
Vamos ilustrar o acima com um exemplo. Alguns oxímetros comerciais 
têm um tempo de resposta de Spo2 entre 8 a 12 segundos. Uma resolução 
de tempo aprimorada, permitindo um cálculo batimento a batimento de 
Spo2 , aumentaria a precisão e a confiabilidade do diagrama Spo2/Fio2 , 
pois forneceria mais pontos de dados por unidade de tempo. Um diagrama 
melhor permitirá uma melhor análise. Usando oxímetros padrão, uma 
mudança de etapa na Fio2 de 10% resultará em não >5 a 8 Spo2
Em resumo, a análise de contorno PPG fornece informações úteis, em 
tempo real e não invasivas sobre as interações cardiopulmonares durante 
a ventilação mecânica. Seus recursos de monitoramento estão além do 
conceitoconhecido de dependência de pré-carregamento. Particularmente, 
a avaliação da impedância vascular é clinicamente relevante porque esta 
informação permanece oculta para a maioria dos médicos, limitando assim 
as opções diagnósticas e decisões de tratamento. Por exemplo, alterações 
no tônus vascular diminuem tanto a sensibilidade quanto a especificidade 
da variação da pressão de pulso para diagnosticar de forma confiável a 
dependência da pré-carga . o paciente é de fato normovolêmico. A 
vasodilatação é um achado conhecido e comum em pacientes ventilados 
mecanicamente,83 e a falha em reconhecer essa condição sujeita os 
pacientes às conhecidas consequências negativas de um balanço hídrico 
positivo iatrogênico.
anestesia e analgesia
poderia possibilitar novas aplicações clínicas e/ou aprimorar as padrão.
Shelley84 descreveu claramente as características desejáveis dos 
oxímetros para realizar uma análise correta da oximetria de pulso.
Além disso, como acontece com qualquer tecnologia não invasiva, o 
desempenho dos cálculos dependentes do oxímetro estará abaixo da 
precisão das técnicas invasivas padrão. A principal vantagem da oximetria 
de pulso reside em sua simplicidade e disponibilidade como sistema de 
monitoramento de primeira linha não apenas para pacientes ventilados 
mecanicamente. Um dos próximos passos será investigar com mais 
profundidade a precisão e confiabilidade dessas capacidades incomuns dos 
oxímetros de pulso atuais.
No entanto, os médicos devem estar cientes das limitações dessa tecnologia 
e das desvantagens comuns da maioria das medições não invasivas. O 
desempenho das funções avançadas derivadas da oximetria de pulso 
descritas neste artigo dependerá não apenas dos fatores relacionados ao 
paciente (como temperatura local e fluxo sanguíneo), mas também das 
capacidades técnicas específicas dos oxímetros de pulso usados (como 
tempo de resposta, ruídos , margem de erro, etc).
apoiam fortemente os princípios em que esta proposta de classificação se 
baseia, sua interpretação e validade definitivas devem ser testadas e 
confirmadas em estudos futuros (Figura 5).
A sensibilidade e especificidade de um oxímetro de pulso específico ou 
uma de suas características dependerão de muitos fatores técnicos. Os 
fabricantes conhecem esses fatores técnicos e as limitações de seus 
dispositivos. Portanto, é hora de eles mudarem a maneira como analisam e 
interpretam os dados brutos, mas, mais importante, eles devem mudar a 
maneira como apresentam informações clinicamente relevantes aos 
usuários. Essas melhorias técnicas altamente apreciadas aumentarão o 
impacto clínico dos oxímetros de pulso atuais e futuros.
A oximetria de pulso é uma modalidade de monitoramento indispensável 
em medicina respiratória, pois fornece informações em tempo real, contínuas 
e não invasivas sobre a oxigenação arterial. No entanto, as capacidades 
espectrométricas ópticas e ple timográficas da oximetria de pulso são 
amplamente subutilizadas no monitoramento de pacientes submetidos
CONCLUSÕES
Limitações e desvantagens da oximetria de pulso
www.anesthesia-analgesia.org
Figura 5. Proposta de classificação do 
tônus vascular com base no contorno 
fotopletismográfico (PPG). As setas indicam 
a direção e o número de setas indicam a 
magnitude da mudança. = indica o valor 
de referência. IP indica índice de perfusão; 
IR, índice de reflexão; SI, índice de rigidez.
E ARTIGO ESPECIAL
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O desafio futuro será identificar e caracterizar melhor essas 
funcionalidades de oximetria de pulso e desenvolvê-las para uso 
no cenário de cuidados agudos. Muitos desses usos potenciais 
foram descritos, e esse conhecimento acumulado deve ser 
incorporado aos nossos aparelhos de oximetria de pulso, 
fornecendo soluções mais holísticas e inteligentes para a 
avaliação e tratamento de problemas de oxigenação e 
hemodinâmica durante a ventilação com pressão positiva. E
ventilação mecânica. As aplicações clínicas estendidas aqui 
propostas estão relacionadas ao diagnóstico de déficits ocultos 
de oxigenação usando o diagrama Spo2/Fio2 e à detecção de 
dependências de pré-carga e monitoramento de alterações na 
impedância vascular arterial. Esses usos avançados da oximetria 
de pulso serão necessariamente menos precisos do que as 
técnicas invasivas padrão, mas constituirão uma valiosa 
abordagem de monitoramento de primeira linha para a maioria 
dos pacientes ventilados mecanicamente nos quais meios de 
monitoramento mais invasivos não são indicados.
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Copyright © 2016 Sociedade Internacional de Pesquisa em Anestesia. É proibida a reprodução não autorizada deste artigo.
Nome: Stephan H. Bohm, MD.
Nome: Gerardo Tusman, MD.
Nome: Fernando Suarez-Sipmann, PhD.
Contribuição: Este autor ajudou a preparar o manuscrito.
Contribuição: Este autor ajudou a projetar o conceito e 
preparar o manuscrito.
Contribuição: Este autor ajudou a projetar o conceito e 
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Este manuscrito foi tratado por: Maxime Cannesson, MD, PhD.
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