Пульсоксиметры не работают для людей с темной кожей

Проблема с этими медицинскими устройствами, необходимыми для лечения COVID-19 и других респираторных заболеваний, обнажает, как расовые предубеждения могут неожиданным и пагубным образом повлиять на здравоохранение.

В начале пандемии COVID-19 жена Кимани Туссана, эпидемиолог, принесла ему статью о том, что пульсоксиметры оказываются менее точными у людей с более темной кожей. Небольшие устройства, которые могут мгновенно и безболезненно измерить уровень кислорода в крови человека путем передачи света, обычно через кончик пальца, являются важным инструментом в медицине и особенно незаменимы во время пандемии.

Туссен, профессор инженерного факультета Университета Брауна, изучающий оптическую визуализацию, говорит, что он был знаком с пульсоксиметрами, но не следил внимательно за исследованиями на протяжении многих лет, что вызывало обеспокоенность по поводу их неравномерной точности. «Я был немного удивлен, что эта тема не рассматривалась так давно», - говорит он. В конце концов Туссен и один из его аспирантов Рутендо Джакачира взялись за проект по разработке лучшего пульсоксиметра, который будет одинаково хорошо работать для людей с любым цветом кожи.

Туссен и Джакачира — лишь двое из многих исследователей, решающих ныне хорошо задокументированную проблему пульсоксиметров и их плохой эффективности у чернокожих людей и людей с более темной кожей. Это серьезная проблема неравенства в медицинской системе с одним из наиболее широко используемых ее инструментов. (Подробнее о расовой предвзятости в здравоохранении можно узнать в разделе «Плохие данные: медицинское оборудование» ниже.)

Но исправить пульсоксиметрию непросто. Во-первых, существуют нормативные препятствия. По мнению экспертов, текущие рекомендации Управления по контролю за продуктами и лекарствами США по тестированию пульсоксиметров не гарантируют адекватной точности измерений для людей с широким диапазоном оттенков кожи. И это относится только к медицинским пульсоксиметрам, используемым в профессиональных медицинских учреждениях. FDA вообще не требует никаких испытаний для безрецептурных устройств для измерения пульса.

Несмотря на новый акцент на проблеме, все еще существуют пробелы в понимании того, почему пульсоксиметры не работают так же хорошо у темнокожих людей. В то же время поставщики медицинских услуг, которым по-прежнему приходится полагаться на устройства, о которых они знают, имеют недостатки, нуждаются в более четких указаниях о том, что они могут сделать прямо сейчас, чтобы компенсировать эти недостатки.

Здесь мы объясним, с чем сталкиваются ученые, когда дело доходит до решения проблемы пульсоксиметрии, некоторые из многих решений, которые уже находятся в разработке, и что врачи и пациенты должны знать сейчас.

Пульсоксиметр передает свет через часть тела, часто через кончик пальца. Он может определить, сколько кислорода содержится в крови, основываясь на степени, в которой определенные длины волн света поглощаются гемоглобином, белком крови. Измерения, которые он производит, имеют решающее значение, поскольку низкое значение кислорода может стать чрезвычайной ситуацией, требующей принятия мер по спасению жизни, таких как дополнительный кислород, а иногда даже установка искусственной вентиляции легких.

Но еще в конце 1980-х годов исследователи заметили, что пульсоксиметры дают менее точные показания у людей с более темной кожей. Пандемия COVID-19 вновь привлекла внимание к этой проблеме, начало чему положило исследование, опубликованное в Медицинском журнале Новой Англии в декабре 2020 года. Было обнаружено, что у чернокожих пациентов в больнице штата Мичиган почти в три раза чаще, чем у белых пациентов, наблюдалась скрытая гипоксемия или низкое насыщение крови кислородом, которое не было обнаружено пульсовым оксиметром.

Посмотрите короткий фильм о том, как предубеждения влияют на развитие медицинских технологий.

Даже после множества исследований, документирующих проблему, ученые не были уверены, в какой степени неточные показания вредят людям. «Некоторые эксперты задавались вопросом, достаточно ли значимы показания пульсоксиметрии на 1 или 2 процентных пункта, чтобы повлиять на медицинские результаты», — говорит Ашраф Фаузи, доктор медицинских наук, врач-пульмонолог и реаниматолог и доцент медицины в Университете Джонса Хопкинса.

Но пандемия COVID-19 предоставила массу возможностей для изучения этого вопроса. Некоторые из протоколов, разработанных для лечения этого заболевания, основывались на специфическом отключении кислорода в крови. Это означало, что исследователи могли видеть, кто и когда имел право на лекарства от COVID-19. И, по словам Фаузи, исследование с использованием этих данных показало, что чернокожие и латиноамериканские пациенты на 29 процентов и 23 процента соответственно с большей вероятностью столкнутся с задержкой постановки диагноза из-за достаточно низкого уровня кислорода в крови, чтобы они могли получить пользу от целевых лекарств от COVID-19. Фаузи говорит, что исследование, соавтором которого он является и которое было опубликовано в журнале JAMA Internal Medicine в 2022 году, продемонстрировало, что использование пульсоксиметрии «задерживает оказание помощи чернокожим и латиноамериканским пациентам по сравнению с белыми пациентами».