CUANDO EL COLOR DE LA PIEL ENGAÑA A LA PINZA DEL DEDO

Un pulsioxímetro, la pinza que se coloca en el dedo del paciente, estima cuánto oxígeno transporta la sangre arterial. Hace pasar luz roja e infrarroja a través del dedo, mide cómo late cada una con el corazón y calcula un cociente. Una calibración, realizada empíricamente con una decena de voluntarios, convierte ese cociente en una saturación de oxígeno.

Un sesgo conocido

Estos aparatos sobrestiman los niveles de oxígeno en los pacientes de piel más oscura. La consecuencia es más hipoxemia oculta: el nivel real de oxígeno es lo bastante bajo como para requerir tratamiento, pero el monitor muestra una cifra tranquilizadora y el tratamiento no se administra.

La norma estadounidense de calibración (FDA, 2013) exige al menos dos sujetos de pigmentación oscura, o el 15 % del grupo. Está en revisión: un comité asesor de la FDA la examinó en 2024.

Una de las explicaciones propuestas se llama coloración espectral. Los oxímetros usan LED, cuya luz abarca una banda de colores bastante amplia, a diferencia de un láser. La melanina de la piel absorbe unos colores de esa banda más que otros. Así, el color que realmente recibe el sensor se desplaza según el tono de piel, mientras que la calibración supone un color fijo. Hay respaldo experimental reciente: sustituir los LED por diodos láser de banda estrecha eliminó el sesgo, en el banco de pruebas y en un estudio clínico con 18 participantes. También se han propuesto otros mecanismos, y el sesgo podría combinar varios.

La prueba

Giles Blaney y sus colegas de la Universidad Tufts usaron la base de datos pública OpenOximetry, recopilada en la Universidad de California en San Francisco: voluntarios sanos cuyo nivel de oxígeno se reduce paso a paso (de alrededor del 100 % al 70 %) controlando el gas que respiran. En cada paso se extrae sangre arterial como referencia, mientras se registran la señal bruta del oxímetro y el espectro de reflexión de la piel.

De esos datos, 98 voluntarios y 2991 muestras de sangre eran utilizables. Para cada persona, el equipo calculó el contenido de melanina de la piel a partir de su espectro. Después compararon tres calibraciones, cada una con solo dos parámetros libres, para que la comparación fuera justa:

1. la calibración clásica en línea recta;
2. una fórmula derivada de la física (la ley de Beer–Lambert modificada), que ignora la melanina;
3. la misma fórmula, corregida por la melanina y por la anchura de la banda de color de los LED, propuesta antes sobre el papel pero nunca probada con datos reales.

Los resultados

• La precisión global es la misma para las tres: un error cuadrático medio de alrededor del 2,42 %, todas dentro del límite del 3 % de la FDA.
• Dependencia del tono de piel, es decir, cuánto crece el error con la melanina:
  • calibración clásica: +2,8 puntos de saturación por unidad de melanina;
  • fórmula física: +1,2;
  • fórmula corregida por la melanina: +0,1, casi cero.

La clasificación va en la dirección predicha por la teoría de la coloración espectral.

Lo que esto no demuestra

Los autores son explícitos: ninguna de estas pendientes es estadísticamente significativa; todos los intervalos de incertidumbre incluyen el cero. No afirman haber medido el sesgo ni haberlo eliminado. Harían falta unas diez veces más pacientes; los estudios clínicos que establecieron el sesgo incluyeron a 1565 y 8392 pacientes.

La corrección también requiere una medición del tono de piel de cada paciente y conocer la banda de color de los LED. Y se trata de métodos de calibración: no pueden aplicarse directamente a los oxímetros que ya están en uso.

Una primera prueba con datos reales

Es la primera prueba con datos reales de una calibración que tiene en cuenta la melanina. El consejo práctico de los autores para futuros estudios de calibración: adoptar al menos la fórmula basada en la física, que sustituye a la línea recta sin ninguna medición adicional. Su código es público.