Historia pulsoksymetrii

W miarę rozprzestrzeniania się nowego koronaawirusa na całym świecie uwaga ludzi poświęcona zdrowiu osiągnęła bezprecedensowy poziom. W szczególności potencjalne zagrożenie, jakie nowy koronawirus może stanowić dla płuc i innych narządów oddechowych, sprawia, że ​​codzienne monitorowanie stanu zdrowia jest szczególnie ważne. W tym kontekście pulsoksymetry są coraz częściej włączane do codziennego życia ludzi i stają się ważnym narzędziem monitorowania stanu zdrowia w domu.

Czy wiesz, kto jest wynalazcą nowoczesnego pulsoksymetru?
Podobnie jak wiele osiągnięć naukowych, nowoczesny pulsoksymetr nie był dziełem jakiegoś samotnego geniusza. Zaczynając od prymitywnego, bolesnego, powolnego i niepraktycznego pomysłu z połowy XIX wieku, a kończąc na ponad stuleciu, wielu naukowców i inżynierów medycznych nadal dokonywało przełomów technologicznych w pomiarze poziomu tlenu we krwi, starając się zapewnić szybki, przenośny i nie -inwazyjna metoda pulsoksymetrii.
1840 Odkryto hemoglobinę, która przenosi cząsteczki tlenu we krwi
Od połowy do końca XIX wieku naukowcy zaczęli rozumieć sposób, w jaki organizm ludzki absorbuje tlen i rozprowadza go po całym organizmie.
W 1840 roku Friedrich Ludwig Hunefeld, członek Niemieckiego Towarzystwa Biochemicznego, odkrył strukturę krystaliczną przenoszącą tlen we krwi, zasiewając w ten sposób nasiona nowoczesnej pulsoksymetrii.
W 1864 roku Felix Hoppe-Seyler nadał tym magicznym strukturom krystalicznym własną nazwę – hemoglobina. Badania Hope-Thaylor nad hemoglobiną skłoniły irlandzko-brytyjskiego matematyka i fizyka George'a Gabriela Stokesa do zbadania „redukcji pigmentu i utleniania białek we krwi”.

W 1864 roku George Gabriel Stokes i Felix Hoppe-Seyler odkryli różne wyniki widmowe krwi bogatej w tlen i ubogiej w tlen.
Eksperymenty przeprowadzone przez George'a Gabriela Stokesa i Felixa Hoppe-Seylera w 1864 roku wykazały spektroskopowe dowody wiązania hemoglobiny z tlenem. Zaobserwowali:
Krew bogata w tlen (natleniona hemoglobina) przy świetle wygląda na jasnoczerwoną, podczas gdy krew uboga w tlen (hemoglobina nienatleniona) ma kolor ciemnofioletowo-czerwony. Ta sama próbka krwi zmieni kolor pod wpływem różnych stężeń tlenu. Krew bogata w tlen ma kolor jaskrawoczerwony, podczas gdy krew uboga w tlen ma kolor ciemnofioletowo-czerwony. Ta zmiana koloru wynika ze zmian charakterystyki absorpcji widmowej cząsteczek hemoglobiny, gdy łączą się one z tlenem lub oddzielają się od niego. Odkrycie to dostarcza bezpośrednich dowodów spektroskopowych na zdolność krwi do przenoszenia tlenu i kładzie podwaliny naukowe pod połączenie hemoglobiny i tlenu.

Jednak w czasie, gdy Stokes i Hope-Taylor prowadzili swoje eksperymenty, jedynym sposobem pomiaru poziomu natlenienia krwi pacjenta było pobranie próbki krwi i jej analiza. Metoda ta jest bolesna, inwazyjna i zbyt powolna, aby dać lekarzom wystarczająco dużo czasu na podjęcie działań w oparciu o dostarczone przez nią informacje. Każda procedura inwazyjna lub interwencyjna może spowodować infekcję, zwłaszcza podczas nacięć skóry lub ukłuć igłą. Zakażenie to może wystąpić lokalnie lub rozprzestrzenić się, przekształcając się w infekcję ogólnoustrojową. co prowadzi do medycyny
wypadek podczas leczenia.

W 1935 roku niemiecki lekarz Karl Matthes wynalazł pulsoksymetr, który oświetlał krew umieszczoną w uchu podwójną długością fali.
Niemiecki lekarz Karl Matthes wynalazł w 1935 roku urządzenie, które mocowano do płatka ucha pacjenta i które z łatwością mogło świecić na jego krew. Początkowo do wykrywania obecności utlenionej hemoglobiny używano dwóch kolorów światła, zielonego i czerwonego, ale tego typu urządzenia są sprytnie innowacyjne, ale mają ograniczone zastosowanie, ponieważ są trudne do kalibracji i dostarczają jedynie trendów nasycenia, a nie wyników parametrów bezwzględnych.

Wynalazca i fizjolog Glenn Millikan tworzy pierwszy przenośny pulsoksymetr w latach czterdziestych XX wieku
Amerykański wynalazca i fizjolog Glenn Millikan opracował zestaw słuchawkowy, który stał się znany jako pierwszy przenośny pulsoksymetr. Ukuł także termin „oksymetria”.
Urządzenie zostało stworzone, aby zaspokoić zapotrzebowanie na praktyczne urządzenie dla pilotów II wojny światowej, którzy czasami latali na wysokościach pozbawionych tlenu. Pulsoksymetry douszne firmy Millikan są stosowane głównie w lotnictwie wojskowym.

1948–1949: Earl Wood udoskonala pulsoksymetr Millikana
Kolejnym czynnikiem, który Millikan zignorował w swoim urządzeniu, była konieczność gromadzenia się dużej ilości krwi w uchu.
Lekarz z Mayo Clinic, Earl Wood, opracował urządzenie oksymetryczne, które wykorzystuje ciśnienie powietrza w celu wtłoczenia większej ilości krwi do ucha, co zapewnia dokładniejsze i bardziej wiarygodne odczyty w czasie rzeczywistym. Ten zestaw słuchawkowy był częścią systemu pulsoksymetru do ucha Wooda reklamowanego w latach sześćdziesiątych XX wieku.

1964: Robert Shaw wynalazł pierwszy pulsoksymetr do ucha z odczytem bezwzględnym
Robert Shaw, chirurg z San Francisco, próbował dodać do pulsoksymetru więcej długości fali światła, udoskonalając oryginalną metodę wykrywania Matisse'a polegającą na wykorzystaniu dwóch długości fali światła.
Urządzenie Shawa emituje światło o ośmiu długościach fali, co dostarcza więcej danych do pulsoksymetru w celu obliczenia poziomu natlenienia krwi. To urządzenie jest uważane za pierwszy oksymetr do ucha z odczytem bezwzględnym.

1970: Hewlett-Packard wprowadza na rynek pierwszy komercyjny pulsoksymetr
Pulsoksymetr Shawa uznano za drogi, nieporęczny i w szpitalu musiał być przewożony na kółkach z pokoju do pokoju. Pokazuje jednak, że zasady pulsoksymetrii są na tyle dobrze poznane, że można je sprzedawać w komercyjnych opakowaniach.
Firma Hewlett-Packard skomercjalizowała ośmiofalowy oksymetr do uszu w latach 70. XX wieku i nadal oferuje pulsoksymetry.

1972-1974: Takuo Aoyagi opracowuje nową zasadę działania pulsoksymetru
Badając sposoby ulepszenia urządzenia mierzącego przepływ krwi tętniczej, japoński inżynier Takuo Aoyagi natknął się na odkrycie, które miało istotne implikacje dla innego problemu: pulsoksymetrii. Uświadomił sobie, że poziom natlenienia krwi tętniczej można również zmierzyć na podstawie częstości tętna serca.

Takuo Aoyagi przedstawił tę zasadę swojemu pracodawcy Nihonowi Kohdenowi, który później opracował pulsoksymetr OLV-5100. Wprowadzone na rynek w 1975 roku urządzenie jest uważane za pierwszy na świecie oksymetr do ucha oparty na pulsoksymetrii Aoyagi. Urządzenie nie odniosło komercyjnego sukcesu, a jego spostrzeżenia zostały przez pewien czas zignorowane. Japoński badacz Takuo Aoyagi słynie z włączania „pulsu” do pulsoksymetrii, wykorzystując przebieg generowany przez tętno tętnicze do pomiaru i obliczenia SpO2. Po raz pierwszy raportował o pracy swojego zespołu w 1974 roku. Uważany jest także za wynalazcę nowoczesnego pulsoksymetru.

W 1977 roku narodził się pierwszy pulsoksymetr palcowy OXIMET Met 1471.
Później Masaichiro Konishi i Akio Yamanishi z Minolty zaproponowali podobny pomysł. W 1977 roku Minolta wprowadziła na rynek pierwszy pulsoksymetr palcowy, OXIMET Met 1471, który zapoczątkował nowy sposób pomiaru pulsoksymetrii za pomocą opuszków palców.

W 1987 roku Aoyagi był najbardziej znany jako wynalazca nowoczesnego pulsoksymetru. Aoyagi wierzy w „rozwój nieinwazyjnej technologii ciągłego monitorowania” do monitorowania pacjenta. Nowoczesne pulsoksymetry wykorzystują tę zasadę, a dzisiejsze urządzenia są szybkie i bezbolesne dla pacjentów.
1983 Pierwszy pulsoksymetr firmy Nellcor
W 1981 roku anestezjolog William New wraz z dwoma kolegami założył nową firmę o nazwie Nellcor. W 1983 roku wypuścili swój pierwszy pulsoksymetr o nazwie Nellcor N-100. Firma Nellcor wykorzystała postęp w technologii półprzewodników do komercjalizacji podobnych pulsoksymetrów palcowych. N-100 jest nie tylko dokładny i stosunkowo przenośny, ale zawiera także nowe funkcje w technologii pulsoksymetrii, w szczególności wskaźnik dźwiękowy odzwierciedlający częstość tętna i SpO2.

Nowoczesny, zminiaturyzowany pulsoksymetr palcowy
Pulsoksymetry dobrze przystosowały się do wielu powikłań, które mogą wystąpić podczas pomiaru poziomu natlenienia krwi pacjenta. Czerpią ogromne korzyści z zmniejszających się rozmiarów chipów komputerowych, co pozwala im analizować dane dotyczące odbicia światła i tętna serca otrzymywane w mniejszych opakowaniach. Przełomowe rozwiązania cyfrowe dają także inżynierom medycznym możliwość wprowadzania zmian i ulepszeń w celu poprawy dokładności odczytów pulsoksymetru.

Wniosek
Zdrowie jest pierwszym bogactwem w życiu, a pulsoksymetr jest opiekunem zdrowia wokół Ciebie. Wybierz nasz pulsoksymetr i miej zdrowie na wyciągnięcie ręki! Zwracajmy uwagę na monitorowanie natlenienia krwi i chrońmy zdrowie swoje i swoich bliskich!