Кислородотерапия обычно назначается и регулируется в соответствии с показаниями пульсоксиметра. Однако, в странах с расово разнообразным составом популяции врачи нередко обращали внимание на ситуации несоответствия нормальных значений пульсоксиметрии клиническому состоянию у чернокожих пациентов.
В исследовании расовых различий результатов пульсоксиметрии приняли участие взрослые пациенты, нуждавшиеся в ингаляции кислорода, в клиниках Мичиганского университета (с января по июль 2020 года) и в отделениях интенсивной терапии 178 больниц США (с 2014 по 2015 гг). Были пронализированы парные пульсоксиметрические измерения сатурации кислорода и измерения сатурации артериальной крови кислородом в газах артериальной крови, причем все оценки проводились с разницей в 10 минут друг от друга. Чтобы гарантировать, что сатурация артериальной крови кислородом измерялась напрямую с помощью кооксиметрии, исследователи проводили анализы газов артериальной крови, включающие сатурацию карбоксигемоглобина и метгемоглобина.
Целью исследования была скрытая гипоксемия (то есть, насыщение артериальной крови кислородом <88% несмотря на насыщение кислородом от 92 до 96% по показателям пульсоксиметрии) среди пациентов черной или белой расы. Поскольку низкий уровень периферической перфузии может снизить точность пульсоксиметрии, у пациентов со скрытой гипоксемией проводилась корректировка по возрасту, полу и сердечно-сосудистому баллу по шкале оценки органной недостаточности SOFA.
В анализ включены 10 789 пар измерений сатурации кислорода с помощью пульсоксиметрии и сатурации кислородом в образцах артериальной крови, полученных от 1333 белых и 276 чернокожих пациентов в когорте Мичиганского университета, и 37 308 пар, полученных от 7342 белых пациентов и 1050 чернокожих в многоцентровой когорте. В когорте Мичиганского университета среди пациентов, у которых сатурация кислорода составляла от 92 до 96% по пульсоксиметрии, сатурация артериальной крови кислородом менее 88% была обнаружена в 88 из 749 измерений газов артериальной крови у чернокожих пациентов (11,7%; доверительный интервал [ДИ] 95%, от 8,5 до 16,0) и в 99 из 2778 измерений у белых пациентов (3,6%; ДИ 95%, от 2,7 до 4,7) (Рис.1). Результаты скорректированных анализов были аналогичны результатам нескорректированных анализов, с насыщением артериальной крови кислородом менее 88% в 11,4% измерений (ДИ 95%, 7,6–15,2) у чернокожих пациентов и в 3,6% (ДИ 95%, 2,5–4,6) измерений у белых пациентов. Результаты также были последовательными после исключения пациентов с повышенным уровнем карбоксигемоглобина или диабетом.
Рисунок 1. Точность пульсоксиметрии при измерении насыщения артериальной крови кислородом в зависимости от расы.
Показано сравнение парных измерений показаний насыщения кислородом по пульсоксиметрии и сопоставленного по времени непосредственно измеренного насыщения артериальной крови кислородом среди госпитализированных пациентов, стратифицированных по расе. Затененная область указывает на насыщение артериальной крови кислородом менее 88%. На диаграмме размаха, традиционно именуемой в англоязычных научных источниках «ящик с усами», горизонтальная линия внутри каждого «ящика» представляет медиану, верх и низ каждого «ящика» представляют верхний и нижний пределы межквартильного диапазона, а «усы» представляют 1,5-кратный межквартильный диапазон. Выбросы за пределами этого диапазона обозначены точками данных.
В нескорректированных анализах площадь под ROC-кривой для обнаружения насыщения артериальной крови кислородом менее 88% в соответствии с насыщением кислородом по данным пульсоксиметрии составила 0,84 (ДИ 95%, 0,81–0,87) среди чернокожих пациентов и 0,89 (95% ДИ, 0,87–0,91) — среди белых (P = 0,003). В многоцентровой когорте нескорректированные анализы с участием пациентов с сатурацией кислорода от 92 до 96% по данным пульсоксиметрии показали сатурацию кислорода в газах артериальной крови менее 88% в 160 из 939 измерений у чернокожих пациентов (17,0%; ДИ 95%, от 12,2 до 23,3) и в 546 из 8795 измерений у белых пациентов (6,2%; ДИ 95%, от 5,4 до 7,1).
Таким образом, в двух больших когортах у чернокожих пациентов частота выявления скрытой гипоксемии, которая не была обнаружена пульсоксиметрией, была почти втрое выше, чем у белых пациентов. Учитывая широкое использование пульсоксиметрии для принятия медицинских решений, эти результаты имеют некоторые важные последствия, например, в ситуациях, подобных пандемии (Covid-19. Результаты исследования показывают, что использование пульсоксиметрии для сортировки пациентов и корректировки дополнительных уровней кислорода может подвергать чернокожих повышенному риску гипоксемии. Важно отметить, что не у всех чернокожих пациентов, у которых значение пульсоксиметрии составляло от 92 до 96%, была скрытая гипоксемия. Однако разница в риске в зависимости от расы требует интеграции пульсоксиметрии с другими клиническими данными.
