Историята на пулсовата оксиметрия

Тъй като новият коронавирус се разпространява широко по света, вниманието на хората към здравето достигна безпрецедентно ниво. По-специално, потенциалната заплаха от новия коронавирус за белите дробове и другите респираторни органи прави ежедневното наблюдение на здравето особено важно. На този фон оборудването за пулсов оксиметър все повече се включва в ежедневието на хората и се е превърнало във важен инструмент за наблюдение на здравето у дома.

И така, знаете ли кой е изобретателят на съвременния пулсов оксиметър?
Подобно на много научни постижения, съвременният пулсов оксиметър не е плод на въображението на някакъв самотен гений. Започвайки от примитивна, болезнена, бавна и непрактична идея в средата на 1800 г. и обхващайки повече от век, много учени и медицински инженери продължават да правят технологични пробиви в измерването на нивата на кислород в кръвта, стремейки се да Осигурява бързо, преносимо и не -инвазивен метод на пулсова оксиметрия.
1840 Открит е хемоглобинът, който пренася молекулите на кислорода в кръвта
В средата до края на 1800 г. учените започват да разбират начина, по който човешкото тяло абсорбира кислорода и го разпределя в тялото.
През 1840 г. Фридрих Лудвиг Хунефелд, член на Германското биохимично дружество, открива кристалната структура, която пренася кислорода в кръвта, като по този начин посява семената на съвременната пулсова оксиметрия.
През 1864 г. Феликс Хопе-Сейлер дава на тези магически кристални структури собственото им име, хемоглобин. Изследванията на Хоуп-Тейлър на хемоглобина накараха ирландско-британския математик и физик Джордж Габриел Стоукс да проучи „пигментната редукция и окисление на протеините в кръвта“.

През 1864 г. Джордж Габриел Стокс и Феликс Хопе-Сейлер откриват различните спектрални резултати на богата и бедна на кислород кръв под светлина.
Експериментите на Джордж Габриел Стокс и Феликс Хопе-Сейлер през 1864 г. откриват спектроскопски доказателства за свързване на хемоглобина с кислорода. Те наблюдаваха:
Богатата на кислород кръв (оксигениран хемоглобин) изглежда ярко черешово червена на светлина, докато бедната на кислород кръв (некислороден хемоглобин) изглежда тъмно лилаво-червена. Една и съща кръвна проба ще промени цвета си, когато е изложена на различни концентрации на кислород. Богатата на кислород кръв изглежда яркочервена, докато бедната на кислород кръв изглежда наситено лилаво-червена. Тази промяна на цвета се дължи на промени в характеристиките на спектралната абсорбция на молекулите на хемоглобина, когато те се комбинират с или дисоциират от кислорода. Това откритие предоставя директно спектроскопско доказателство за функцията на кръвта да пренася кислород и поставя научната основа за комбинацията от хемоглобин и кислород.

Но по времето, когато Стоукс и Хоуп-Тейлър провеждат своите експерименти, единственият начин да се измери нивото на оксигенация на кръвта на пациента все още е да се вземе кръвна проба и да се анализира. Този метод е болезнен, инвазивен и твърде бавен, за да даде на лекарите достатъчно време да действат въз основа на информацията, която предоставя. И всяка инвазивна или интервенционална процедура има потенциал да причини инфекция, особено по време на кожни разрези или убождане с игла. Тази инфекция може да възникне локално или да се разпространи, за да се превърне в системна инфекция. като по този начин се стига до медицински
злополука при лечение.

През 1935 г. немският лекар Карл Матес изобретява оксиметър, който осветява монтираната в ухото кръв с две дължини на вълната.
Германският лекар Карл Матес изобретява устройство през 1935 г., което се прикрепя към ушната мида на пациента и може лесно да свети в кръвта на пациента. Първоначално два цвята светлина, зелено и червено, бяха използвани за откриване на наличието на кислороден хемоглобин, но такива устройства са хитро иновативни, но имат ограничена употреба, тъй като са трудни за калибриране и предоставят само тенденции на насищане, а не абсолютни резултати от параметрите.

Изобретателят и физиолог Глен Миликан създава първия преносим оксиметър през 40-те години на миналия век
Американският изобретател и физиолог Глен Миликан разработи слушалка, която стана известна като първия преносим оксиметър. Той също така въвежда термина „оксиметрия“.
Устройството е създадено, за да отговори на нуждата от практично устройство за пилоти от Втората световна война, които понякога летят до височини с недостиг на кислород. Ушните оксиметри на Millikan се използват предимно във военната авиация.

1948–1949: Ърл Ууд подобрява оксиметъра на Миликан
Друг фактор, който Миликан пренебрегна в устройството си, беше необходимостта от натрупване на голямо количество кръв в ухото.
Лекарят от Mayo Clinic Ърл Ууд разработи устройство за оксиметрия, което използва въздушно налягане, за да накара повече кръв в ухото, което води до по-точни и надеждни показания в реално време. Тази слушалка беше част от системата Wood ear oximeter, рекламирана през 60-те години.

1964: Робърт Шоу изобретява първия ушен оксиметър с абсолютно отчитане
Робърт Шоу, хирург от Сан Франциско, се опита да добави повече дължини на вълната на светлината към оксиметъра, подобрявайки оригиналния метод на Матис за откриване на две дължини на вълната на светлината.
Устройството на Shaw включва осем дължини на вълната на светлината, което добавя повече данни към оксиметъра за изчисляване на нивата на кислород в кръвта. Това устройство се счита за първия ушен оксиметър с абсолютно отчитане.

1970: Hewlett-Packard пуска първия комерсиален оксиметър
Оксиметърът на Шоу се смяташе за скъп, обемист и трябваше да се носи от стая в стая в болницата. Това обаче показва, че принципите на пулсовата оксиметрия са достатъчно добре разбрани, за да се продават в търговски опаковки.
Hewlett-Packard комерсиализира ушния оксиметър с осем дължини на вълната през 70-те години и продължава да предлага пулсови оксиметри.

1972-1974: Takuo Aoyagi разработва нов принцип на пулсов оксиметър
Докато проучваше начини за подобряване на устройство, което измерва артериалния кръвен поток, японският инженер Такуо Аояги се натъкна на откритие, което имаше значителни последици за друг проблем: пулсова оксиметрия. Той осъзна, че нивото на оксигенация в артериалната кръв също може да бъде измерено чрез пулса на сърцето.

Takuo Aoyagi представи този принцип на своя работодател Nihon Kohden, който по-късно разработи оксиметъра OLV-5100. Въведено през 1975 г., устройството се смята за първия в света ушен оксиметър, базиран на принципа на Аояги за пулсова оксиметрия. Устройството не постигна търговски успех и неговите прозрения бяха пренебрегнати за известно време. Японският изследовател Такуо Аояги е известен с включването на „пулса“ в пулсовата оксиметрия чрез използване на формата на вълната, генерирана от артериалните импулси, за измерване и изчисляване на SpO2. Той за първи път докладва за работата на своя екип през 1974 г. Той също така се смята за изобретател на модерния пулсов оксиметър.

През 1977 г. се ражда първият пулсов оксиметър OXIMET Met 1471.
По-късно Масаичиро Кониши и Акио Яманиши от Minolta предлагат подобна идея. През 1977 г. Minolta пусна първия пулсов оксиметър на върха на пръста, OXIMET Met 1471, който започна да установява нов начин за измерване на пулсова оксиметрия с върховете на пръстите.

До 1987 г. Аояги е най-известен като изобретател на модерния пулсов оксиметър. Аояги вярва в „разработването на неинвазивна технология за непрекъснат мониторинг“ за наблюдение на пациенти. Съвременните пулсови оксиметри включват този принцип и днешните устройства са бързи и безболезнени за пациентите.
1983 Първият пулсов оксиметър на Nellcor
През 1981 г. анестезиологът Уилям Ню и двама колеги създават нова компания, наречена Nellcor. Те пуснаха първия си пулсов оксиметър през 1983 г., наречен Nellcor N-100. Nellcor използва напредъка в полупроводниковата технология, за да комерсиализира подобни оксиметри на пръстите. Не само, че N-100 е точен и сравнително преносим, ​​той също така включва нови функции в технологията за пулсова оксиметрия, по-специално звуков индикатор, който отразява пулса и SpO2.

Модерен миниатюрен пулсов оксиметър на върха на пръста
Пулсовите оксиметри са се адаптирали добре към многото усложнения, които могат да възникнат, когато се опитвате да измерите нивата на кислород в кръвта на пациента. Те се възползват значително от намаляващия размер на компютърните чипове, което им позволява да анализират отражението на светлината и данните за сърдечния пулс, получени в по-малки пакети. Цифровите пробиви също така дават възможност на медицинските инженери да правят корекции и подобрения, за да подобрят точността на показанията на пулсовия оксиметър.

Заключение
Здравето е първото богатство в живота, а пулсовият оксиметър е пазител на здравето около вас. Изберете нашия пулсов оксиметър и поставете здравето на една ръка разстояние! Нека обърнем внимание на мониторинга на кислорода в кръвта и да защитим здравето на себе си и нашите семейства!