SpO₂ escreve-se com S e O maiúsculos, p minúsculo e um 2 em índice: S de saturação e p de pulso, ou seja, a saturação medida por um oxímetro de pulso. As letras iniciais importam: SaO₂ é a mesma grandeza medida no sangue arterial por um analisador, ScvO₂ no sangue venoso central, e os seus valores são diferentes.
A saturação é a fração da hemoglobina ocupada pelo oxigénio, e não a quantidade de oxigénio no sangue: na anemia a SpO₂ pode ser de 99 % e, mesmo assim, faltar oxigénio aos tecidos. Também não é a pressão parcial PaO₂ em mmHg, que se relaciona com a saturação por uma curva em forma de S e, a 97 %, ronda os 90 mmHg.
À esquerda, a ponta de um dedo com a unha está presa entre os LED e um fotodíodo: o vermelho de 660 nm e o infravermelho de 940 nm acendem-se alternadamente e atravessam o dedo, enquanto a artéria pulsa lá dentro ao ritmo do coração. À direita, no pequeno ecrã corre a onda de pulso e pisca a marca dos batimentos, e o cursor da escala em baixo chega aos 97 % — a saturação habitual de uma pessoa saudável ao nível do mar.
Ficha da unidade
fração de oxi-hemoglobina · pulso ficha 1/1 · rev. 2026-09Oximetria de pulso SpO₂ · % · min⁻¹
Grandeza adimensional · fração de oxi-hemoglobina no sangue arterial pulsátil, %; pulso em batimentos por minuto
Duas luzes que veem através do sangue
Em 1972, Takuo Aoyagi, engenheiro da empresa Nihon Kohden, de Tóquio, tentava medir o débito cardíaco pela diluição de um corante no sangue e irritava-se com uma interferência: o sinal da luz que atravessava a orelha tremia ao ritmo do pulso. Percebeu que esse tremor era uma dádiva — só o sangue arterial pulsa, e se se olhar apenas para a parte oscilante da luz de duas cores, a pele, o osso e as veias saem sozinhos do cálculo.
Assim nasceu o oxímetro de pulso — uma pinça que em segundos mostra que percentagem da hemoglobina nas artérias transporta oxigénio. No final dos anos 1980 tornou-se obrigatório na anestesia e, na pandemia de 2020, um aparelho doméstico para milhões de pessoas — e foi então que se percebeu que, em pessoas de pele escura, mostra com mais frequência um valor normal quando o oxigénio já é pouco.
Esta ficha faz passar luz através de um dedo, mostra como duas ondas de pulso se transformam numa percentagem e analisa de onde vem o erro e o que fazem as entidades reguladoras a esse respeito.
01 · Definição
duas luzes · razão R · calibraçãoA SpO₂ é a fração de oxi-hemoglobina na hemoglobina capaz de transportar oxigénio, medida pela luz que atravessou o tecido. A oxi-hemoglobina é vermelho-vivo e absorve pouca luz vermelha a 660 nm, mas mais infravermelha a 940 nm, e a hemoglobina reduzida faz o contrário; a razão entre as duas absorções indica quanta hemoglobina está ocupada pelo oxigénio.
Para excluir a pele, o osso e o sangue venoso, o aparelho usa apenas a parte pulsátil do sinal, AC, e divide-a pela parte constante, DC, para cada cor; depois divide a razão vermelha pela infravermelha. Obtém-se um número adimensional R, a «razão das razões», e quanto maior for, mais baixa é a saturação.
A luz dispersa-se no dedo de forma demasiado complexa para se deduzir a percentagem a partir de R pela teoria, por isso a relação é obtida experimentalmente: voluntários respiram uma mistura com menos oxigénio, colhe-se-lhes sangue arterial e os pontos «R — SaO₂» formam uma curva de calibração gravada no aparelho. Simplificando, aproxima-se da reta SpO₂ ≈ 110 − 25·R.
O que o aparelho vê e o que não vê
À esquerda, um verdadeiro oxímetro de dedo num dedo cuja pele está colorida segundo a escala de Monk: na tampa superior acende-se o ecrã com a saturação e o pulso, e um recorte na caixa mostra como os LED vermelho e infravermelho iluminam alternadamente a ponta do dedo, por cima da artéria que pulsa, até ao fotodíodo. À direita, um monitor de cabeceira com duas ondas de pulso tal como o fotodíodo as vê: a sua amplitude é AC e o seu desvio é DC. Os cursores definem a saturação arterial real, a pigmentação da pele, a perfusão e o pulso; o aparelho mostra o seu número e a ficha compara-o com a verdade.
Calibração em voluntários de pele clara
A melanina absorve a luz vermelha bastante mais do que a infravermelha, e na pele escura chega menos vermelho à artéria pulsátil e de volta, pelo que o sinal fica mais fraco e desviado. Se a curva de calibração foi obtida sobretudo em voluntários de pele clara, o aparelho não tem em conta esse desvio e sobrestima a saturação, mais ainda nos valores baixos, onde o erro é mais perigoso. Em 2020, um estudo publicado no NEJM mostrou que a hipoxemia oculta — SaO₂ real abaixo de 88 % com SpO₂ de 92—96 % — era três vezes mais frequente em doentes negros do que em brancos.
02 · Conversão
curva · precisão · altitudeDa percentagem à pressão de oxigénio
Introduza uma saturação, uma pressão parcial de oxigénio ou uma razão R, e a ficha converte-as entre si pela curva de dissociação da hemoglobina, mostra em que intervalo está a SaO₂ real com o erro admissível do aparelho e que saturação esperar em altitude.
Regra para memorizar: 90 % de saturação correspondem a cerca de 60 mmHg de oxigénio, e abaixo deste ponto a curva cai a pique.
O monóxido de carbono liga-se à hemoglobina formando carboxi-hemoglobina, que a 660 nm parece quase oxi-hemoglobina, e numa intoxicação o oxímetro mostra uns normais 98 %, embora falte oxigénio no sangue. A meta-hemoglobina, pelo contrário, puxa a leitura para 85 % seja qual for a saturação real; em ambos os casos só o co-oxímetro do gasímetro dá a verdade.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Instrumentos de medição
orelha · pinça · relógio · CO-oxímetroQuatro maneiras de ver a cor do sangue
Um aparelho para pilotos sem máscara de oxigénio
Durante a guerra, Glenn Millikan construiu um oxímetro de orelha para avisar os pilotos da falta de oxigénio em altitude. O lóbulo era aquecido para que o seu sangue se tornasse quase arterial, e o aparelho comparava a luz vermelha com a verde; funcionava, mas era caprichoso e exigia calibração em cada pessoa, porque ainda não se sabia isolar a parte pulsátil do sinal.
A pinça de Aoyagi
Na pinça, dois LED acendem-se alternadamente, por vezes com uma pausa em que o fotodíodo mede a luz ambiente da sala, e assim o aparelho recebe três sinais centenas de vezes por segundo. Das ondas vermelha e infravermelha extrai as partes pulsáteis, calcula R, faz a média ao longo de alguns segundos e converte-o em percentagem pela tabela de calibração, enquanto o período da onda dá o pulso.
Uma luz que não atravessa
Um relógio não consegue atravessar o punho com luz, por isso o LED e o fotodíodo ficam lado a lado e o aparelho capta a luz dispersa de volta de baixo da pele. O ritmo cardíaco mede-se assim com fiabilidade, quase sempre com luz verde, mas a saturação sai menos precisa: o sinal é mais fraco, o punho mexe-se e a maioria destes aparelhos não são dispositivos médicos.
O padrão pelo qual se julga a pinça
No gasímetro, o sangue arterial é hemolisado, colocado numa cuvete e iluminado com dezenas de comprimentos de onda, de modo que o aparelho distingue separadamente a oxi-hemoglobina, a hemoglobina reduzida, a carboxi-hemoglobina e a meta-hemoglobina. A sua SaO₂ é a verdade pela qual se calibram e verificam os oxímetros de pulso, e nos casos duvidosos o médico colhe sangue arterial em vez de confiar na pinça.
05 · Regras de escrita
Sp e Sa · percentagem · oxigénioA letra antes de O₂ indica o aparelho
A saturação escreve-se com a indicação da origem, em percentagem inteira e com as condições — se a pessoa respira ar ambiente ou recebe oxigénio.
A primeira linha à direita perde as maiúsculas, o índice e o sinal de percentagem, a segunda confunde a saturação com a pressão de oxigénio, e a terceira põe um sinal de igual entre a pinça e o gasímetro, embora o erro admissível do aparelho seja de alguns pontos percentuais. A quarta chama quantidade de oxigénio à fração de hemoglobina ocupada, a quinta atribui ao aparelho uma precisão às décimas que ele não tem, e a sexta escreve o pulso em hertz, embora 72 batimentos por minuto sejam 1,2 Hz.
06 · Unidades vizinhas
pressão · comprimento de onda · frequênciaÀ volta da SpO₂ estão o milímetro de mercúrio, em que se mede a pressão de oxigénio no sangue, o nanómetro — o comprimento de onda em que as hemoglobinas se distinguem pela cor — e os batimentos por minuto, que o mesmo aparelho conta a partir da onda de pulso.
Ligada à saturação pela curva de dissociação da hemoglobina, em forma de S.
Os 660 e 940 nm foram escolhidos onde as hemoglobinas mais diferem.
Pulso a partir do período da onda de pulso, a mesma frequência que a do coração.
07 · Secção histórica
arquivo · do lóbulo da orelha à FDAComo uma interferência se tornou o sinal principal
{title}
{text}
Com que frequência o aparelho deixava escapar a falta de oxigénio
A altura de cada barra é a proporção de pares de medições em que a SpO₂ era de 92—96 % e a SaO₂ real estava abaixo de 88 %, em doentes brancos e negros no estudo de Sjoding e colaboradores, NEJM 2020; escala de zero a 12 %. A moldura contorna as barras.
Uma diferença do triplo com o mesmo número no ecrã — e foi precisamente depois deste trabalho que os reguladores reviram os requisitos de ensaio.
Um aparelho calibrado em pessoas
O oxímetro de pulso não tem um padrão que se possa pôr na pinça: a curva de calibração de cada modelo é obtida em pessoas vivas a quem, no laboratório, se vai retirando oxigénio aos poucos, colhendo-lhes ao mesmo tempo sangue arterial. A norma ISO 80601-2-61 exige pelo menos dez voluntários saudáveis e várias centenas de pares de pontos no intervalo de 70 a 100 %, e a precisão é expressa pela diferença quadrática média Arms: os reguladores admitem no máximo três a quatro pontos percentuais.
O ponto fraco revelou-se na composição dessas dez pessoas. As regras antigas exigiam apenas alguns voluntários de pele escura, e os aparelhos que passavam nos ensaios quase não eram verificados neles; o erro médio do grupo inteiro parecia pequeno, e o desvio sistemático de uma parte das pessoas diluía-se nele.
Depois dos estudos de 2020—2022, a FDA convocou um painel de peritos e propôs ensaiar os aparelhos em pessoas de toda a gama de pigmentação, avaliando-a objetivamente pela cor da pele e não por questionário, e indicar a precisão separadamente para cada grupo. Assim, uma questão de equidade tornou-se pela primeira vez uma questão de metrologia: para quem foi feita a calibração.
As sete unidades de base do SI
Catálogo de grandezas
Medicina
Uma gota de ácido muda a cor do sumo, o sal tinge a chama, a água congela com uma pancada. Por baixo, todas as fichas do Simetrium, por disciplina e por ordem alfabética.
Abrir o índice →