Nauka

Pulsoksymetry: technologia z wbudowanym rasizmem

Pulsoksymetry mierzą poziom nasycenia krwi tętniczej tlenem. W pandemii są nieodzowne, bo dzięki nim możemy sami sprawdzić, czy musimy zgłosić się do szpitala. Jak się jednak okazuje, pozornie uniwersalna technologia medyczna może pokazywać błędne wyniki u osób o ciemniejszych odcieniach skóry.

Epidemia koronawirusa stanowi wielkie wyzwanie dla wydolności systemów ochrony zdrowia we wszystkich krajach dotkniętych epidemią. Niewystarczająca liczba miejsc w szpitalach, brak kadry medycznej, a także lęk pacjentów i pacjentek przed kontaktem z placówkami prowadzi do sytuacji, w której szczególnie istotna staje się możliwość przeniesienia opieki medycznej do domów pacjentów. Lekkie objawy choroby mogą być z powodzeniem leczone w domu, jednak obserwowane u wielu osób nagłe zaostrzenie objawów, zwłaszcza w przypadku układu oddechowego, wymaga zgłoszenia się do szpitala po fachową pomoc, podania tlenu lub – w szczególnie ostrych przypadkach – podłączenia do respiratora. Skąd jednak pacjentka lub pacjent mają wiedzieć, czy to już ten moment, by dzwonić po pomoc?

Narzędziem, które od lat znajduje zastosowanie w szpitalach, a w 2020 roku trafiło do wielu domów na całym świecie, jest pulsoksymetr. Urządzenie to pozwala chorym samodzielnie kontrolować swój stan zdrowia – i dlatego wiele państw używa go w okresie pandemii, by ograniczyć przypadki wzywania pogotowia w sytuacjach niewymagających hospitalizacji. Dziś pulsoksymetry można kupić nawet w supermarketach.

Libura o walce z pandemią: Miał być „młot i taniec”, ale na razie zapowiada się „młot i walec”

Z pulsoksymetrami zresztą od dawna wiązano duże nadzieje, jeśli chodzi o poprawę zdrowia mieszkańców krajów rozwijających się. Światowa Organizacja Zdrowia w 2008 roku ogłosiła Global Pulse Oximetry Project, którego celem było upowszechnienie stosowania pulsoksymetrów podczas operacji w państwach rozwijających się. W Polsce funkcjonuje program Domowej Opieki Medycznej (DOM), oparty na samodzielnie wykonywanych przez pacjentów i pacjentki pomiarach saturacji krwi, wpisywanych następnie do systemu Pulsocare, pozwalającego monitorować stan chorego.

Saturacja oznacza poziom nasycenia krwi tętniczej tlenem. Prawidłowy poziom saturacji u osób niepoddawanych tlenoterapii mieści się w zakresie od 95 do 98 proc. (wyższe wartości mają zwykle osoby, którym podaje się tlen). Poniżej 95 proc. mamy do czynienia z niedotlenieniem organizmu – w takiej sytuacji należy skontaktować się z lekarzem, niezbędne może być udanie się do szpitala. Gdy saturacja spada poniżej 90 proc., osoba chora staje się niewydolna oddechowo. Dalszy spadek poziomu saturacji może prowadzić do poważnych uszkodzeń narządów wewnętrznych i zgonu. Wskazania saturacji mogą być niższe u osób palących papierosy i cierpiących na przewlekłe choroby płuc, np. astmę. Gdy saturacja krwi spada poniżej 90 proc., choremu lub chorej trzeba podać tlen.

Kluczowy dla prawidłowości wskazań urządzenia jest oczywiście jego mechanizm działania. W pulsoksymetrach wykorzystuje się fakt, że stopień nasycenia krwi tlenem wpływa na jej barwę: krew o wysokim stopniu natlenienia jest jaskrawo czerwona, krew o niższym poziomie saturacji przyjmuje ciemniejszy, bardziej purpurowy odcień. Każda z barw pochłania inną ilość światła, co pozwala obliczyć poziom tlenu we krwi. Urządzenie emituje w tym celu dwie fale światła: czerwonego i podczerwonego, a światło to musi najpierw pokonać barierę skóry, paznokcia i innych tkanek. W instrukcji obsługi urządzenia znajduje się informacja, że na wynik pomiaru wpłynąć może ciemny kolor lakieru do paznokci. Nie ma jednak ani słowa o tym, czy kolor skóry osoby używającej pulsoksymetru również może mieć wpływ na wynik.

Tymczasem jak dowodzi Amy Moran-Thomas w artykule opublikowanym w sierpniu 2020 roku na łamach „Boston Review” How a Popular Medical Device Encodes Racial Bias (Jak w popularny wyrób medyczny wbudowano rasistowskie uprzedzenia), pulsoksymetry odczytują poprawnie saturację u osób o jasnym kolorze skóry. U osób czarnych mylą się natomiast o ok. 1–2 punkty procentowe, co w przypadku wartości granicznych może mieć kluczowe znaczenie dla ratowania życia chorego.

Badania opublikowane w „The New England Journal of Medicine” w grudniu 2020 roku dowodzą, że w przypadku czarnych pacjentów i pacjentek trzy razy częściej obserwuje się ukryte, tzn. nierozpoznane przez pulsoksymetr, niedotlenienie niż u białych chorych. Różnice te pojawiają się przy obniżonej saturacji, nie są natomiast obserwowalne, gdy znajduje się ona na prawidłowym poziomie. Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w artykule opublikowanym w 2007 roku dowiedli, że błędy w odczycie poziomu tlenu we krwi u czarnych pacjentów pojawiają się wtedy, gdy jego poziom spada do 90 proc., i zwiększają się wraz z dalszym jego spadkiem do 70 proc. Znaczy to, że im gorszy stan pacjenta, tym mniejsza szansa, że jego stan zostanie prawidłowo zdiagnozowany na podstawie wskazań pulsoksymetru.

Rasizm sztucznej inteligencji

Przedstawiciele firm produkujących pulsoksymetry pytani przez Moran-Thomas o to, czy wprowadzili zmiany w działaniu urządzeń, powoływali się na badania dowodzące, że nie obserwuje się tego rodzaju różnic we wskazaniach poziomu saturacji u białych i czarnych noworodków. Skóra noworodków jest jednak przeważnie słabiej napigmentowana niż skóra dorosłych, a zatem wskazane badania nie rozwiązują problemu rasistowskiego uprzedzenia wpisanego w działanie pulsoksymetru. Moran-Thomas rozmawiała z przedstawicielami zawodów medycznych, którzy twierdzili, że owe różnice nie mają większego znaczenia, ponieważ lekarki i pielęgniarze, diagnozując stan zdrowia chorego i decydując o dalszym leczeniu, biorą pod uwagę również inne objawy. Jednak akceptacja istnienia takich rozbieżności, działających na niekorzyść osób o ciemniejszych kolorach skóry, jest przejawem systemowego rasizmu. Czy z taką samą łatwością zaakceptowano by błędy w pomiarach funkcji życiowych organizmów białych? Kluczowy jest tu wniosek z tekstu Moran-Thomas: „osoby o ciemniejszej skórze muszą być w cięższym stanie, by otrzymać takie samo leczenie jak osoby białe”.

Doniesienia o rasowym uprzedzeniu, na którym opiera się działanie pulsoksymetru (a właściwie sposób jego skalibrowania), współgrają z danymi ukazującymi, że koronawirus zbiera śmiertelne żniwo szczególnie w społeczności osób czarnych. Na rasizm technologii nakładają się również formy systemowego rasizmu, przejawiające się między innymi w dyskryminującym, nieludzkim traktowaniu osób niebiałych w placówkach opieki zdrowia. Głośnym echem odbiła się historia lekarki, dr Susan Moore, która w filmie opublikowanym na Facebooku na krótko przed śmiercią oskarżała personel szpitala o odmówienie jej niezbędnej w danej chwili opieki; lekarz nie chciał jej nawet zbadać.

Dane pokazują, że w USA śmiertelność z powodu COVID-19 (dla osób w tym samym wieku) jest niemal dwa razy większa u czarnych niż u białych, a współczynnik hospitalizacji – trzy razy większy. Afroamerykanie i Afroamerykanki wykonują wiele prac, których nie da się przenieść do domu i wykonywać zdalnie. Mają też gorsze warunki bytowe, mieszkają w ciaśniejszych mieszkaniach niż biali, częściej cierpią z powodu takich chorób jak nadciśnienie i otyłość. Gorszy dostęp do opieki zdrowia i profilaktyki chorób to przejaw dyskryminacji dotykającej osoby niebiałe od lat.

Przez długi czas uznawano, że osoby czarne nie odczuwają bólu lub odczuwają go w mniejszym stopniu niż osoby białe, co było jednym z argumentów mających uzasadniać prowadzenie eksperymentów medycznych na czarnych bez zastosowania znieczulenia i bez ich zgody – jak w przypadku działań Jamesa Mariona Simsa, ginekologa przeprowadzającego w XIX wieku procedury medyczne na czarnych niewolnicach.

Dziś stosowanie takich praktyk jest zabronione, natomiast w sferze leczenia bólu nadal osoby niebiałe w USA są dyskryminowane. Afroamerykanki i Latynoski rzadziej niż białe kobiety otrzymują znieczulenie zewnątrzoponowe w czasie porodu. W kontekście epidemii koronawirusa nieufność wobec zgłaszanych przez osoby niebiałe objawów prowadzi do odmawiania im niezbędnej w danej chwili pomocy czy przyjęcia do szpitala. Przykładem może być tu historia Rany Mungin, której duszności uznano za przejaw napadu lękowego, a nie COVID-19 (mimo że nie wykonano jej testu na obecność koronawirusa). Takich historii jest w internecie bardzo wiele. Dowodzą one, że zawyżone wskazania pulsoksymetrów u osób niebiałych mogą przełożyć się na brak dostępu do niezbędnego leczenia.

Problem z pulsoksymetrem nie powinien dziwić: większość technologii używanych w medycynie, przemyśle czy życiu codziennym, mających jakoby służyć całemu społeczeństwu, tworzona jest względem rzekomo „standardowego” wzorca białego męskiego ciała. Caroline Criado-Perez opisuje w wydanej po polsku w 2020 roku książce Niewidzialne kobiety. Jak dane tworzą świat skrojony pod mężczyzn, jak brak danych dotyczących kobiet sprawia, że rzeczywistość, w której żyją, jest dla nich o wiele bardziej niebezpieczna niż dla mężczyzn. Przykładem może być używanie fantomów o wymiarach męskiego ciała przy testowaniu poduszek powietrznych i pasów bezpieczeństwa w samochodach czy brak wskazań medycznych pozwalających adekwatnie diagnozować wiele schorzeń u kobiet (np. chorób kardiologicznych). Kobiety często nie są uwzględniane w badaniach klinicznych, ponieważ uznawane są przez badaczy z dziedziny medycyny za… zbyt skomplikowane i zbyt podatne na działanie hormonów.

Syndrom Yentl. Jak medycyna nie dostrzega kobiet

czytaj także

Osiągnięcia nauki i techniki służą przede wszystkim białym mężczyznom o uznawanych za standardowe wymiarach ciała. Zastosowanie technologii do oceny stanu zdrowia może tworzyć iluzję braku uprzedzeń i zachowywania standardu równej jakości leczenia świadczonego wszystkim pacjentom. Jednak urządzenia i technologie powstałe w społeczeństwach opartych na nierównościach będą owe nierówności powielać.

**
Katarzyna Dębska – socjolożka, badaczka społeczna, feministka, doktorantka na Wydziale Socjologii Uniwersytetu Warszawskiego. Interesuje się nierównościami społecznymi i ich wpływem na różne sfery życia jednostek, w tym relacje z rodziną i związki intymne.

***

Ten artykuł nie powstałby, gdyby nie wsparcie naszych darczyńców. Dołącz do nich i pomóż nam publikować więcej tekstów, które lubisz czytać

Zamknij