Во время пандемии COVID-19 многие люди приобрели небольшие устройства, называемые пульсоксиметрами, для использования в домашних условиях – на основе благих намерений поставщиков медицинских услуг и средств массовой информации. Пульсоксиметры – это устройства, которые обычно надеваются на палец человека и используются для неинвазивного измерения уровня кислорода в крови. Например, клиники и больницы регулярно используют их для проверки новорожденных на пороки сердца после рождения.
Однако измерения пульсоксиметром несовершенны, особенно у чернокожих пациентов. Наша недавняя статья продемонстрировала, что у чернокожих пациентов в три раза чаще, чем у белых, был низкий уровень кислорода, который был пропущен пульсоксиметрами. Это может означать, что у чернокожих до 1 из 10 неточных показаний.
Мы врачи и терапевты интенсивной терапии, обладающие опытом в исследованиях и политике в области здравоохранения. Наши выводы основаны на нашем личном опыте взаимодействия с цветными сообществами во время пандемии и на собственном опыте, насколько легко расовые предубеждения влияют на здравоохранение.
Кислорода и оксиметрии
Низкий уровень кислорода в крови вреден для пациентов и может указывать на то, что они серьезно больны. Клиницисты часто используют измерения пульсоксиметрии, чтобы решить, следует ли пациенту получать кислородную терапию и сколько кислорода он должен получать. Медицинские работники также могут использовать эту информацию при принятии решения о том, какой вид ухода нужен пациенту, например, госпитализация, перевод в отделение интенсивной терапии или потребность в аппарате искусственной вентиляции легких.
Пульсоксиметры появились на рынке в конце 1970-х годов и, казалось, удовлетворяли потребность в точном измерении уровня кислорода.
Пульсоксиметры используют свет, проходящий через кожу, для измерения уровня кислорода. Кровь с более высоким уровнем кислорода поглощает свет иначе, чем кровь с более низким уровнем кислорода. Однако все, что замедляет прохождение этого света, например лак для ногтей или оттенок кожи, может вызвать неточности. В начале пандемии COVID-19 мы начали понимать, что эти измерения казались неточными для чернокожих пациентов. Наше исследование подтвердило эти подозрения, например, обнаружив, что иногда, когда пульсоксиметр показывает 94%, реальный уровень кислорода в крови был намного ниже.
Нормальное насыщение кислородом выше 92%. Кислородная терапия обычно начинается, когда уровень кислорода постоянно ниже 89%. В нашем исследовании мы выявили пациентов с нормальным уровнем кислорода по данным пульсоксиметрии (от 92% до 96%), но с низким уровнем кислорода по результатам тестирования кислорода в крови (менее 89%).
Если низкий уровень кислорода у чернокожих пациентов пропущен из-за неточных показаний пульсоксиметра, темнокожие пациенты с меньшей вероятностью получат соответствующую кислородную терапию или другую медицинскую помощь, когда они в ней нуждаются. Некоторым людям с инфекцией COVID-19 было рекомендовано приобрести пульсоксиметры для контроля уровня кислорода в домашних условиях в качестве инструмента для принятия решения о необходимости госпитализации. Эти недорогие домашние пульсоксиметры могут быть даже менее точными, чем больничные пульсоксиметры, используемые в нашем исследовании.
Неизвестно, насколько смещенные пульсоксиметры могли отсрочить соответствующее лечение чернокожих пациентов. Также неясно, как эти неточности могут повлиять на другие медицинские состояния, при которых ранее были выявлены расовые различия в медицинской помощи.
Как пользоваться пульсоксиметром
Важность точных измерений кислорода
Первый пульсоксиметр был разработан в 1974 г. Однако, поскольку первые дизайнеры не использовали разнообразную группу испытуемых, источники ошибок, такие как оттенок кожи, были недооценены. Сегодняшние пульсоксиметры могут быть лучше, чем датчики 1970-х годов – FDA требует, чтобы все медицинские технологии были протестированы на различных группах пациентов в зависимости от возраста, пола и оттенка кожи. Тем не менее, агентство определяет разнообразие оттенков кожи, имея как минимум два "темно пигментированный" человек во всей выборке тестирования. Наше исследование показывает, что сегодняшние пульсоксиметры все еще недостаточно хороши, а рекомендации агентства по разнообразным тестам остаются недостаточными.
Исследование, проведенное в конце 1980-х годов, начало показывать, что пульсоксиметры могут быть неточными в зависимости от тона кожи, и серия публикаций 1990-х годов, казалось, подтверждала эти выводы. Однако 40 лет спустя эти результаты не получили широкой огласки, не были тщательно исследованы с дополнительными клиническими исследованиями и в настоящее время обычно не входят в учебные программы медицинских школ.
Как сократить разрыв
Пульсоксиметрия останется важным инструментом для клиницистов, и наши результаты подчеркивают необходимость рассмотрения данных пульсовой оксиметрии в контексте другой информации, относящейся к пациенту.
Однако других простых и неинвазивных способов оценки уровня кислорода не существует. Ощущение одышки плохо коррелирует с уровнем кислорода; кожные проявления, такие как цианоз, может быть труднее идентифицировать у людей с более темным оттенком кожи; и использование других участков тела для неинвазивного измерения уровня кислорода (например, ухо) может не дать более точных результатов, чем палец.
Альтернативной стратегией может быть выполнение более инвазивных измерений уровня кислорода, таких как забор артериальной крови. Однако забор артериальной крови болезненен и может привести к осложнениям. Они также неудобны и требуют специальной подготовки. Требование артериальной крови для точных измерений у чернокожих пациентов, но не у белых, просто способствует иному расовому предубеждению.
Разработчики медицинских технологий должны увеличивать количество и разнообразие испытуемых, сравнивая характеристики устройств в разных группах, чтобы гарантировать равенство их точности. Кроме того, предварительное тестирование проводилось только среди здоровых субъектов, и наше исследование предполагает, что неточности могут быть более заметными при снижении уровня кислорода. Разнообразие, в этом случае, должно включать ряд пациентов в зависимости от возраста, пола, тона кожи и инвалидности.
Наши недавние разговоры с производителями устройств предполагают, что инженерные решения могут быть уже доступны. Однако, как только появятся новые технологии, заменить устаревшие пульсоксиметры на более точные устройства будет сложно, учитывая повсеместное распространение существующих пульсовых оксиметров и расходы, связанные с покупкой новых устройств. Поставщики медицинских услуг и группы защиты интересов пациентов должны будут потребовать обновленные технологии, когда они станут доступными. Осознание этого сейчас может привести к усовершенствованию медицинских технологий, лучшему медицинскому обслуживанию чернокожих пациентов и большему признанию структурного расизма в медицине.