新型コロナウイルスが世界中で蔓延する中、人々の健康への関心はかつてないほど高まっています。特に、肺やその他の呼吸器官に対する新型コロナウイルスの潜在的な脅威により、毎日の健康状態のモニタリングが特に重要になります。このような背景から、パルスオキシメーター装置はますます人々の日常生活に組み込まれており、家庭での健康状態をモニタリングするための重要なツールとなっています。
では、現代のパルスオキシメーターの発明者が誰であるか知っていますか?
多くの科学の進歩と同様、現代のパルスオキシメーターも、誰か一人の天才が発案したものではありません。1800 年代半ばの原始的で、痛みを伴い、時間がかかり、非現実的なアイデアから始まり、1 世紀以上にわたり、多くの科学者や医療技術者が血中酸素濃度の測定における技術的進歩を続け、迅速で持ち運びが容易で非現実的な測定方法を提供することに努めてきました。 -侵襲性パルスオキシメトリー法。
1840年 血液中で酸素分子を運ぶヘモグロビンが発見される
1800 年代半ばから後半にかけて、科学者たちは人体が酸素を吸収し、体全体に酸素を分配する仕組みを理解し始めました。
1840 年、ドイツ生化学協会の会員であるフリードリヒ ルートヴィヒ ヒューネフェルトは、血液中で酸素を運ぶ結晶構造を発見し、現代のパルスオキシメトリーの種をまきました。
1864 年にフェリックス ホッペ セイラーは、これらの魔法の結晶構造にヘモグロビンという独自の名前を付けました。ホープ＝セイラーのヘモグロビンの研究は、アイルランド系イギリス人の数学者で物理学者のジョージ・ガブリエル・ストークスに「血液中のタンパク質の色素の還元と酸化」を研究するきっかけを与えた。
1864 年、ジョージ ガブリエル ストークスとフェリックス ホッペ セイラーは、光の下で酸素が豊富な血液と酸素が少ない血液の異なるスペクトル結果を発見しました。
1864年のジョージ・ガブリエル・ストークスとフェリックス・ホッペ・セイラーによる実験では、ヘモグロビンが酸素に結合していることの分光学的証拠が発見された。彼らは次のことを観察しました。
酸素が豊富な血液 (酸素化ヘモグロビン) は光の下では明るいチェリーレッドに見えますが、酸素の少ない血液 (酸素化されていないヘモグロビン) は濃い紫赤色に見えます。同じ血液サンプルでも、異なる酸素濃度にさらされると色が変わります。酸素が豊富な血液は明るい赤色に見えますが、酸素が少ない血液は深い紫赤色に見えます。この色の変化は、ヘモグロビン分子が酸素と結合または解離するときの、ヘモグロビン分子の分光吸収特性の変化によるものです。この発見は、血液の酸素運搬機能に関する直接的な分光学的証拠を提供し、ヘモグロビンと酸素の組み合わせに関する科学的基礎を築きました。
しかし、ストークス氏とホープ・テイラー氏が実験を行っていた当時、患者の血中酸素濃度を測定する唯一の方法はまだ血液サンプルを採取して分析することでした。この方法は痛みを伴い、侵襲的であり、医師が提供される情報に基づいて行動するのに十分な時間を与えるには時間がかかりすぎます。また、侵襲的または介入的な処置は、特に皮膚切開や針刺しの際に感染を引き起こす可能性があります。この感染は局所的に発生することもあれば、拡大して全身感染になることもあります。こうして医療につながる
治療事故。
1935 年、ドイツの医師カール・マテスは、耳に装着した血液を 2 つの波長で照射する酸素濃度計を発明しました。
ドイツの医師カール・マテスは 1935 年に、患者の耳たぶに取り付けて患者の血液に簡単に光を当てることができる装置を発明しました。当初、酸素化ヘモグロビンの存在を検出するために緑と赤の 2 色の光が使用されましたが、このようなデバイスは巧妙に革新的ですが、校正が難しく、絶対的なパラメーター結果ではなく飽和傾向のみを提供するため、用途は限られていました。
発明家で生理学者のグレン・ミリカンは、1940 年代に最初の携帯型酸素濃度計を作成しました。
アメリカの発明家で生理学者のグレン・ミリカンは、最初のポータブル酸素濃度計として知られるヘッドセットを開発しました。彼は「オキシメトリー」という用語も作りました。
この装置は、酸素欠乏の高度を飛行することもあった第二次世界大戦のパイロットのための実用的な装置のニーズを満たすために作成されました。Millikan の耳式酸素濃度計は、主に軍用航空会社で使用されています。
1948–1949: アール・ウッドがミリカンの酸素濃度計を改良
ミリカン氏が彼の装置で無視したもう 1 つの要因は、耳に大量の血液を蓄積する必要性でした。
メイヨークリニックの医師アール・ウッド氏は、空気圧を利用してより多くの血液を耳に流し込む酸素濃度測定装置を開発しました。これにより、リアルタイムでより正確で信頼性の高い測定値が得られます。このヘッドセットは、1960 年代に宣伝された木耳酸素濃度計システムの一部でした。
1964年: ロバート・ショーが最初の絶対読み取り式耳式酸素濃度計を発明
サンフランシスコの外科医ロバート・ショーは、2 つの光の波長を使用するマティスのオリジナルの検出方法を改良して、酸素濃度計にさらに多くの光の波長を追加しようとしました。
ショーのデバイスには 8 つの波長の光が含まれており、酸素を含む血中濃度を計算するために酸素濃度計にさらに多くのデータを追加します。このデバイスは、最初の絶対読み取り耳式酸素濃度計と考えられています。
1970: ヒューレット・パッカードが最初の商用酸素濃度計を発売
ショーの酸素濃度計は高価でかさばり、病院内で部屋から部屋へと持ち運ばなければならないと考えられていました。しかし、これはパルスオキシメトリーの原理が市販パッケージで販売できるほど十分に理解されていることを示しています。
ヒューレット・パッカードは 1970 年代に 8 波長の耳式酸素濃度計を商品化し、引き続きパルスオキシメーターを提供しています。
1972～1974年: 青柳卓夫がパルスオキシメーターの新原理を開発
日本人エンジニアの青柳拓夫は、動脈血流を測定する装置を改良する方法を研究しているときに、別の問題であるパルスオキシメトリーに重大な影響を与える発見に遭遇しました。彼は、動脈血の酸素化レベルは心臓の脈拍数によっても測定できることに気づきました。
青柳卓雄はこの原理を雇用主である日本光電に導入し、後に酸素濃度計 OLV-5100 を開発しました。1975 年に導入されたこの装置は、青柳原理のパルスオキシメトリーに基づいた世界初の耳式オキシメーターと考えられています。この装置は商業的には成功せず、彼の洞察はしばらく無視されました。日本人研究者の青柳卓雄は、動脈拍動によって生成される波形を使用して SpO2 を測定および計算することにより、パルスオキシメトリーに「パルス」を取り入れたことで有名です。彼は 1974 年に初めてチームの研究を報告しました。彼は現代のパルスオキシメーターの発明者とも考えられています。
1977 年、最初の指先パルスオキシメーター OXIMET Met 1471 が誕生しました。
その後、ミノルタの小西政一郎氏と山西章雄氏も同様のアイデアを提案した。1977 年、ミノルタは最初の指先パルスオキシメーターである OXIMET Met 1471 を発売し、指先でパルスオキシメーターを測定する新しい方法を確立し始めました。
1987 年までに、青柳は現代のパルスオキシメーターの発明者として最もよく知られていました。青柳氏は、患者モニタリングのための「非侵襲的な継続モニタリング技術の開発」を信じている。最新のパルスオキシメーターにはこの原理が組み込まれており、今日のデバイスは患者にとって高速で痛みがありません。
1983年 Nellcor初のパルスオキシメーター
1981 年、麻酔科医の William New と 2 人の同僚が Nellcor という新しい会社を設立しました。彼らは 1983 年に Nellcor N-100 と呼ばれる最初のパルスオキシメーターを発売しました。Nellcor は、半導体技術の進歩を活用して、同様の指先オキシメーターを商品化しました。N-100 は正確で比較的持ち運びやすいだけでなく、パルスオキシメトリー技術の新機能、特に脈拍数と SpO2 を反映する可聴インジケーターも組み込んでいます。
最新の小型指先パルスオキシメーター
パルスオキシメーターは、患者の酸素を含む血中濃度を測定しようとするときに発生する可能性のある多くの合併症にうまく適応しています。コンピューターチップのサイズ縮小の恩恵を大きく受け、より小さなパッケージで受信した光反射や心拍データを分析できるようになりました。デジタルの進歩により、医療技術者はパルスオキシメーターの測定値の精度を向上させるために調整や改善を行う機会も得られます。
結論
健康は人生における最初の財産であり、パルスオキシメーターはあなたの周りの健康の守護者です。当社のパルスオキシメーターを選択して、すぐに健康を手に入れましょう!血中酸素濃度のモニタリングに注意を払い、自分自身と家族の健康を守りましょう。
投稿日時: 2024 年 5 月 13 日
