L'ossimetria sfigmica è una tecnologia semplice, di facile impiego, di scarso costo, non invasiva, utile per controllare in continuo lo stato di ossigenazione dei tessuti. Ideata negli anni '30 è stata successivamente sviluppata durante la II Guerra Mondiale. Negli anni '80 l'ossimetro ha assunto la sua forma attuale di strumento portatile.
L'ossimetria sfigmica è considerata il più importante passo in avanti tecnologico per il monitoraggio dei pazienti.
Viene ampiamente utilizzata come parte integrante del monitoraggio standard nei pazienti critici, ma se ne sta sempre più diffondendo l'uso per il monitoraggio dei pazienti da sottoporre a manovre o procedure che possono determinare alterazione degli scambi gassosi. In tali casi consente di rilevare un deterioramento polmonare o cardiovascolare prima che divenga clinicamente evidente e di identificare le fasi di ipossiemia asintomatica che altrimenti resterebbero misconosciute.
L'ossimetro (o pulsi-ossimetro o saturimetro) misura in tempo reale la saturazione in O2 dell'emoglobina (SaO2) esprimendola come percentuale di Hb satura. Esso è costituito da un sensore-sonda collegato ad un piccolo computer da tavolo o portatile che provvede alla elaborazione dei dati.
Il sensore è composto da un fotoemettitore (diodo) che emette luce a due diverse lunghezze d'onda: una corrispondente al rosso ed una nello spettro dell'infrarosso, e da un fotorilevatore allineato dalla parte opposta che misura per via spettrofotometrica la quantità di luce che riesce ad attraversare i tessuti (secondo la legge di Lambert-Beer l'assorbimento della luce da parte di una soluzione dipende dalla quantità di soluto in essa disciolta).
La sonda viene applicata all'estremità di un dito, al lobo auricolare o all'ala del naso.
Le misure vengono effettuate durante le variazioni più accentuate del volume di sangue del tessuto (in pratica durante la pulsazione arteriosa) calcolando elettivamente la saturazione del sangue arterioso. La quota di luce che viene assorbita dai tessuti "non pulsatili" come ossa, pelle, cartilagine è considerata costante. La luce rossa viene assorbita soprattutto dall'Hb libera e quella infrarossa dalla emoglobina satura. I dati così misurati vengono elaborati per esprimere la percentuale di emoglobina satura (SaO2). Il sistema misura la rilevante quota di O2 trasportata dalla Hb (circa 20 ml /100 ml di sangue). Per confronto si consideri che la pressione parziale di O2 (PaO2) misurata con l'emogasanalisi misura la piccola quantità di O2 disciolto nel plasma: circa 0.3 ml/100 ml di sangue. La SaO2 correla bene con la PaO2 , ma la relazione non è lineare ed è descritta dalla curva di dissociazione dell'emoglobina. Alcuni strumenti calcolano la SaO2 frazionaria, altri quella funzionale, purtroppo ciò si traduce nella possibilità che strumenti differenti possano rilevare differenze nella percentuale di saturazione fino al 3%.
L'ossimetria transcutanea comunque è una metodica accurata e presenta solo minimi errori, nell'ordine dell'1-2%, in un range di saturazione pari al 60-90%. Per saturazioni inferiori i produttori, in genere, non specificano la precisione. I pazienti con buon scambio gassoso mostrano una saturazione tra il 97 ed il 100%. Quando scende al di sotto del 95% si ha ipossia. In tali circostanze a piccole variazioni della SaO2 corrispondono grosse variazioni della PaO2 poichè questi valori di saturimetria cadono nella parte ripida della curva di dissociazione dell'emoglobina. Nell'ambito di valori fra il 90 e 95% si collocano sia pazienti con broncopatia cronica abitualmente ipossici e cronicamente adattati, sia soggetti senza precedenti affezioni polmonari che manifestano, per una patologia acuta, una severa desaturazione arteriosa. Valori al di sotto del 90% indicano la presenza di una ipossia relativamente grave (orientativamente corrisponde ad una PaO2 di circa 60 mmHg).
L'ossimetro segnala in modo continuo, battito per battito, la frequenza cardiaca e la saturazione arteriosa. Per mezzo di scale graduate, o in alternativa con un segnale di allarme, viene mostrata la qualità del segnale e l'ampiezza del polso. Alcuni strumenti piu sofisticati sono in grado di mostrare, memorizzare e riprodurre le curve pletismografiche.
Pochi sono i limiti tecnici ed i fattori in grado di interferire con il procedimento di misura: la presenza di marcata pigmentazione può impedire il passaggio di sufficiente quantità di luce, (ed in tali casi è consigliabile applicare la sonda al mignolo), ma alcuni strumenti ne sono scarsamente influenzati, cosicchè spesso, consentono una adeguata lettura anche in presenza di smalto sulle unghie. Il movimento in genere determina solo temporanee alterazioni, ma nel paziente agitato può essere necessario il fissaggio con un striscia di cerotto. Bisogna anche evitare che la sonda venga esposta a fonti dirette di luce molto intensa, come quella generata delle lampade di sala operatoria.
In alcune situazioni patologiche l'affidabilità della saturimetria è però scarsa: in condizioni di ipoperfusione con intensa vasocostrizione periferica il sensore può non essere in grado di rilevare un segnale valido; si possono comunque utilizzare zone meno influenzate dalla vasocostrizione come il lobo auricolare, il naso o coprire il sito con un panno caldo. In presenza di vistosi edemi i fasci di luce vengono facilmente dispersi dai tessuti imbibiti e l'apparecchio non riesce a rilevare il segnale. In questi casi è necessario posizionare il sensore in siti non interessati dal fenomeno. Valori falsamente patologici possono essere rilevati in presenza di 'pulsazioni venose': in condizioni particolari come nelle patologie del cuore destro o nei malati ventilati con PEEP molto elevate lo strumento può essere indotto in errore e misurare la percentuale di saturazione durante una 'pulsazione venosa', in tale circostanza i valori evidenziati sono inficiati dalla commistione con il sangue venoso. Più di frequente accade che un sensore applicato troppo stretto, un eccessivo uso di cerotti aggiuntivi o la presenza di un bracciale della pressione interferiscano allo stesso modo con la correttezza della misurazione.
La pulsi-ossimetria non è utile, anzi fornisce risultati falsamente rassicuranti, in caso di intossicazione da monossido di carbonio (CO), che come è noto ha una affinità per l'Hb circa 250 volte superiore all'O2. Infatti poichè il saturimetro utilizza fasci luminosi a due sole lunghezze d'onda riconosce le molecole di emoglobina libera e quelle sature, ma non è in grado di distinguere l'emoglobina satura in ossigeno da quelle sature con ossido di carbonio. Le stesse problematiche si verificano in presenza di metaemoglobina e sulfaemoglobina. Contrariamente a quanto ritenuto in passato, la presenza di bilirubina non interferisce con la lettura, anche in presenza di ittero.
In conclusione l'ossimetria sfigmica consente di ottenere importanti informazioni sullo stato di ossigenazione in modo continuo, semplice ed affidabile, ed a giusta ragione viene sempre più ampiamente utilizzata nel monitoraggio dei pazienti critici e non.