A pandemia atraiu a atenção para o viés racial em pulsoxêmetros. Mas as chamadas para criar um dispositivo mais justo perdem uma coisa: já existia.
Salve esta história
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O oxímetro cinza em pé na mesa da minha cozinha parece um jogador de prato. O produto da década de 1970, seu alarme sobre o baixo nível de oxigênio no sangue é definido por um mostrador analógico. Comprei no eBay no final do ano passado, depois que escrevi um artigo sobre preconceito racial em oximetria para a Boston Review. Depois disso, o professor de medicina da Universidade de Yale, Meir Crier, virou-se para mim com a proposta: eu também deveria estudar os modelos que precedem os pulseres modernos, em particular um deles, produzidos por Hewlett-Packard. Este é um dinossauro tecnológico, mas, em alguns aspectos, seu dispositivo interno é mais perfeito do que em muitos dispositivos que medem o nível de oxigênio no sangue nos hospitais atualmente.
Durante décadas, os pesquisadores registraram que muitos pulsoxêmetros amplamente utilizados em hospitais não correspondem às corredeiras de segurança da FDA para pessoas com cor da pele escura. Como esses dispositivos determinam o teor de oxigênio no sangue usando um sensor óptico sensível à cor, eles podem conter erros para pessoas com pele escura devido a preconceitos raciais durante o processo de calibração. Mas quando o Kovid-19 só apareceu, o testemunho do pulsoxímetro foi chamado de “biomarcador” por hospitalização precoce e classificação. Alguns pacientes com cores que disseram às ambulâncias que estavam respirando mal, na verdade foram para casa quando o dispositivo mostrou que não precisavam de oxigênio.
Somente em dezembro do ano passado, um grupo de médicos da Universidade de Michigan conduziu um segundo estudo do dispositivo, a ampla comunidade médica começou a prestar mais atenção a ele.”Quando um pulsoxímetro mostra 91 % [saturação de oxigênio], mais de 50 % dos pacientes negros realmente tiveram um valor inferior a 88 %”, disse Tom Valley, c o-autor do estudo. Desde então, essa questão foi considerada pelos senadores e pelo gerenciamento de produtos e medicamentos, causando maior interesse de médicos e engenheiros, bem como pacientes confusos. Agora, existem chamadas para reconsiderar o design do “Pulloeter” em todos os lugares, além de repensar os sistemas de verificação que, durante décadas, não conseguiam identificar ou impedir esses erros.
Mas nesses debates críticos sobre o que pode ser possível para modelos futuros, um fato importante geralmente não é levado em consideração: os oxímetros projetados para condições de trabalho iguais, independentemente da pele, gênero e incapacidade, realmente existiam nos anos 70. No entanto, a história do dispositivo, em pé na minha cozinha, foi de alguma forma apagada.
Foto: Amy Moran-Tomas
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Nos anos 60 e 70 do século passado, Hewlett-Packard colaborou de perto com os engenheiros da NASA, criando um astronauta de dispositivos de saúde, onde a medição precisa do oxigênio desempenhou um papel vital. Quando a empresa entrou no mercado de hospitais, desenvolveu cuidadosamente um oxímetro que poderia ser calibrado da mesma maneira para pacientes individuais. Foi baseado no método de passagem (passando luz através do tecido), usava fibra óptica e oito ondas longas de luz.(Muitos pulsoxêmetros modernos usam apenas dois comprimentos de onda). Os engenheiros da Hewlett-Packard sabiam que, para a operação estável do dispositivo com cor de pele diferente, várias configurações de brilho seriam necessárias. A empresa ofereceu uma discussão transparente e atenciosa – e hoje pode ser encontrada no arquivo de cédulas de informação – como criou uma tecnologia fotossensível que funcionaria igualmente bem em todos os tons da pele.
Como medidas para mitigar o viés racial, os engenheiros da Hewlett-Packard usaram várias abordagens mais inclusivas à oximetria. As calibrações básicas do dispositivo foram instaladas usando um grupo “cuidadosamente selecionado”, incluindo 248 voluntários negros – que são 246 a mais do que o FDA oferece hoje para testes pr é-salmos de oxímios em hospitais. Mais importante ainda, o dispositivo pode ser configurado para cada pessoa. Foi possível espremer uma pequena gota de sangue do ouvido do usuário para digitaliza r-o com espectrofotometria. Essa medição, que ajudou a determinar quanta luz é absorvida pela pele e tecidos de uma pessoa, permitiu ao médico personalizar a calibração do nível de iluminação e otimizar a precisão do dispositivo.
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O oxímetro também pode levar em consideração as características da circulação sanguínea. Ao contrário dos oxímetros de pulso modernos, que são testados apenas em pessoas saudáveis, o dispositivo da Hewlett-Packard foi projetado para funcionar com pessoas doentes. Por exemplo, o sensor não foi feito para a ponta do dedo porque o dispositivo não funcionaria tão bem para pacientes com problemas de saúde comuns, como choque, sepse e algumas doenças crônicas. Em vez disso, a Hewlett-Packard colocou o sensor na curva superior do ouvido, uma das últimas partes do corpo a ser afetada por problemas de circulação durante a doença. Essa escolha ajudou a evitar a perpetuação da ideia do uso de oxigênio e também evitou a desigualdade de gênero devido ao mau ajuste do aparelho. Embora os oxímetros de ouvido ainda existam em nichos especializados, os modelos mais comuns no pronto-socorro e em casa hoje não são regulamentados e são projetados para se ajustarem à geometria “média” do dedo de um homem, às vezes resultando em leituras abaixo do ideal para todos os outros, o que pode ser agravado por outros erros. .
Apesar desses avanços, quando o mercado de computadores pessoais explodiu na década de 1980, a Hewlett-Packard mudou seu foco dos equipamentos médicos pouco antes de lançar uma versão em miniatura de seu oxímetro, há muito planejada. Mas Kryger ainda chama seu dispositivo maior de “o melhor oxímetro já feito”. Publicações de seu laboratório na época mostram que os oxímetros HP eram mais precisos em vários aspectos do que os oxímetros de pulso que logo os substituíram. Em estudos clínicos, eles foram chamados de “padrão ouro” não invasivo contra o qual os primeiros oxímetros de pulso foram testados porque as leituras do oxímetro Hewlett-Packard correspondiam mais de perto aos testes invasivos de gases no sangue arterial.
Tal como a pandemia nos lembrou dolorosamente, as consequências de tais imprecisões podem ser devastadoras. Como os oxímetros hospitalares modernos não possuem recursos de personalização, eles podem transmitir inadvertidamente dados errados não apenas aos médicos, mas também a outras máquinas. As leituras do oxímetro são dados essenciais para uma variedade de sistemas de computação, incluindo algoritmos que determinam a triagem de pacientes em unidades de terapia intensiva e alguns tipos de sinistros de seguros. Além disso, fazem parte dos algoritmos de circuito fechado de muitos ventiladores e, se forem fornecidos dados errados, tais dispositivos podem não funcionar tão eficientemente.
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É extremamente importante realizar essas conversas agora: no quadro do papel crescente da inteligência artificial na assistência médica, é desenvolvida uma ampla gama de sensores não invasivos, para os quais um pulsoxímetro serve. Alguns deles, por exemplo, sensores ópticos de sepse ou glicose no sangue, já podem estar no seu hospital ou estar presentes em sua casa. Se você não cuidar disso, a geração futura de sensores de cores ópticos poderá reproduzir facilmente erros desiguais de que a pulsoximetria é conhecida hoje em muitas outras áreas da medicina.
Tendemos a acreditar que a tecnologia se desenvolverá linearmente e que funções úteis ou questõe s-chave serão incorporadas em modelos futuros. A história dos dispositivos é frequentemente escrita como se sempre fosse assim – que abordagens alternativas não foram be m-sucedidas porque eram piores. Mas, como em qualquer história, é útil perguntar quem a escreveu e o que é perdido nela.
A história dessas funções perdidas do oxímetro pode ser informada como um acidente: quando nos anos 80 o Hewlett-Packard mudou a ênfase da produção de dispositivos médicos, a maioria das pequenas empresas que substituíram o nicho de licença médica não possuía uma tão ampla Experiência aplicada e interdisciplinar que trouxe anos de trabalho na NASA. Portanto, quando as empresas americanas começaram a comercializar o “pulso” de “pulso” complementado pelo bioengerador japonês, uma adição aos modelos de oximetria, eles adotaram suas idéias, sem fornecer relatórios públicos, como faziam seus antecessores para o mercado americano. Muitos hospitais que compraram esses dispositivos pela primeira vez nem sequer suspeitaram que não havia funções anteriormente em outros modelos em novos oxímicos, porque o “pulso” era seu primeiro conhecido com a dimensão não invasiva do oxigênio.
Este fracasso tecnológico também pode ser contado como uma história de mudanças nas normas históricas e sociais ao longo do tempo. O modelo da Hewlett-Packard da década de 1970 incluía uma discussão transparente sobre o design equitativo, mas fê-lo no contexto das conquistas duramente conquistadas pelo movimento dos direitos civis, à medida que as questões da igualdade racial começaram a ser discutidas mais publicamente em todos os sectores. Enquanto isso, modelos posteriores de oxímetros de pulso (o primeiro nos EUA foi patenteado pela Biox em 1980) tornaram-se outra face da cerca corporativa da época. Quando chegaram ao mercado, lembra Kryger, ele tentou obter dados de calibração dos engenheiros, o que já foi considerado uma prática de segurança padrão. Mas eles não queriam mais compartilhá-los. Eram “caixas pretas” com algoritmos proprietários”, diz Kryger. “Os engenheiros da época não forneciam nenhuma informação técnica, por exemplo, sobre a precisão das medições em pessoas com pigmentação de pele escura.”
Hoje é frequentemente chamada de era da medicina de precisão. Mas o oxímetro da Hewlett-Packard é evidência de uma história mais complexa e desigual.
À medida que as caixas pretas se tornaram cada vez mais comuns na tecnologia médica nas décadas de 1980 e 1990, os médicos preocupados com a precisão das leituras do oxímetro de pulso conduziram uma enxurrada de estudos. Com o tempo, porém, os médicos ficaram confortáveis em não saber e pararam de fazer perguntas específicas sobre os preconceitos incorporados aos dispositivos. Os pontos cegos aumentaram.“As desigualdades codificadas persistem hoje precisamente porque aqueles que concebem e implementam tais ferramentas não pensam no racismo sistémico”, observa Ruha Benjamin, professor de Princeton, na revista Science, explorando as várias formas como o preconceito racial é incorporado nos algoritmos hospitalares. Hoje é frequentemente chamada de era da medicina de precisão. Mas o contramodelo personalizado da Hewlett-Packard é evidência de uma história mais complexa e desigual sobre o que acontece quando os dados e as decisões de design são colocados numa caixa preta, separados da responsabilidade pública, apesar dos erros insidiosos.
Seja como for, reaprender a história é uma oportunidade de imaginar um futuro diferente. Para além desta pandemia e de outras que se possam seguir, os oxímetros são utilizados todos os dias em momentos críticos e sensíveis como o parto, que já são notórios por exacerbar as desigualdades raciais. O fato de os problemas de design de longa data do oxímetro de pulso terem se tornado mais difíceis de ignorar durante a Covid é um lembrete de como é importante redesenhá-lo, bem como das causas profundas que tornaram possível seu viés. Hoje, uma geração crescente de médicos, como a especialista em políticas de saúde Onyeka Otugo e estagiários transnacionais de cuidados intensivos que recentemente escreveram um artigo no The Lancet, juntamente com engenheiros multidisciplinares e sociólogos da saúde como Kadia Ferriman e Michaela Pitkan, estão a fazer perguntas difíceis sobre licenças por doença em novos países. formas. tecnologias, oferecendo novas ideias para a política de design.
