Поскольку новый коронавирус широко распространяется по всему миру, внимание людей к здоровью достигло беспрецедентного уровня. В частности, потенциальная угроза нового коронавируса для легких и других органов дыхания делает ежедневный мониторинг здоровья особенно важным. На этом фоне пульсоксиметры все чаще внедряются в повседневную жизнь людей и становятся важным инструментом домашнего мониторинга здоровья.
Итак, знаете ли вы, кто изобретатель современного пульсоксиметра?
Как и многие научные достижения, современный пульсоксиметр не был детищем какого-то гения-одиночки. Начав с примитивной, болезненной, медленной и непрактичной идеи середины 1800-х годов и охватив более столетия, многие учёные и медицинские инженеры продолжают совершать технологические прорывы в измерении уровня кислорода в крови, стремясь обеспечить быстрый, портативный и простой в использовании метод измерения уровня кислорода в крови. -инвазивный метод пульсоксиметрии.
1840 Открыт гемоглобин, переносящий молекулы кислорода в крови.
В середине-конце 1800-х годов ученые начали понимать, как человеческое тело поглощает кислород и распределяет его по всему телу.
В 1840 году Фридрих Людвиг Хунефельд, член Немецкого биохимического общества, открыл кристаллическую структуру, переносящую кислород в крови, положив тем самым начало современной пульсоксиметрии.
В 1864 году Феликс Хоппе-Зейлер дал этим волшебным кристаллическим структурам собственное имя — гемоглобин. Исследования Хоуп-Тейлора гемоглобина побудили ирландско-британского математика и физика Джорджа Габриэля Стоукса изучить «пигментное восстановление и окисление белков в крови».
В 1864 году Джордж Габриэль Стоукс и Феликс Хоппе-Сейлер обнаружили различные спектральные результаты богатой и бедной кислородом крови под светом.
Эксперименты Джорджа Габриэля Стоукса и Феликса Хоппе-Сейлера в 1864 году обнаружили спектроскопические доказательства связывания гемоглобина с кислородом. Они заметили:
Богатая кислородом кровь (оксигенированный гемоглобин) на свету выглядит ярко-вишнево-красной, тогда как кровь с низким содержанием кислорода (неоксигенированный гемоглобин) выглядит темно-пурпурно-красной. Один и тот же образец крови меняет цвет при воздействии кислорода разной концентрации. Кровь, богатая кислородом, выглядит ярко-красной, а кровь с низким содержанием кислорода — темно-фиолетово-красной. Это изменение цвета происходит из-за изменений спектральных характеристик поглощения молекул гемоглобина, когда они соединяются с кислородом или диссоциируют от него. Это открытие предоставляет прямые спектроскопические доказательства функции переноса кислорода кровью и закладывает научную основу для сочетания гемоглобина и кислорода.
Но в то время, когда Стоукс и Хоуп-Тейлор проводили свои эксперименты, единственным способом измерить уровень оксигенации крови пациента было взять образец крови и проанализировать его. Этот метод болезненный, инвазивный и слишком медленный, чтобы дать врачам достаточно времени, чтобы отреагировать на полученную информацию. Любая инвазивная или интервенционная процедура может вызвать инфекцию, особенно во время разрезов кожи или уколов иглой. Эта инфекция может возникнуть локально или распространиться и стать системной инфекцией. что приводит к медицинскому
несчастный случай при лечении.
В 1935 году немецкий врач Карл Маттес изобрел оксиметр, который освещал кровь, находящуюся в ухе, двумя длинами волн.
Немецкий врач Карл Маттес в 1935 году изобрел устройство, которое прикреплялось к мочке уха пациента и могло легко проникать в кровь пациента. Первоначально для обнаружения присутствия насыщенного кислородом гемоглобина использовались два цвета света, зеленый и красный, но такие устройства являются инновационными, но имеют ограниченное применение, поскольку их трудно калибровать и они предоставляют только тенденции насыщения, а не результаты абсолютных параметров.
Изобретатель и физиолог Гленн Милликен создает первый портативный оксиметр в 1940-х годах.
Американский изобретатель и физиолог Гленн Милликен разработал гарнитуру, которая стала известна как первый портативный оксиметр. Он также ввел термин «оксиметрия».
Устройство было создано, чтобы удовлетворить потребность в практическом устройстве для пилотов времен Второй мировой войны, которые иногда летали на высоты с нехваткой кислорода. Ушные оксиметры Милликена в основном используются в военной авиации.
1948–1949: Эрл Вуд совершенствует оксиметр Милликена.
Еще одним фактором, который Милликен игнорировал в своем устройстве, была необходимость скопления большого количества крови в ухе.
Врач клиники Мэйо Эрл Вуд разработал оксиметрическое устройство, которое использует давление воздуха, чтобы нагнетать больше крови в ухо, что приводит к более точным и надежным показаниям в реальном времени. Эта гарнитура была частью системы ушного оксиметра Вуда, рекламируемой в 1960-х годах.
1964: Роберт Шоу изобрел первый ушной оксиметр с абсолютными показаниями.
Роберт Шоу, хирург из Сан-Франциско, попытался добавить к оксиметру больше длин волн света, улучшив оригинальный метод обнаружения Матисса, использующий две длины волн света.
Устройство Шоу включает восемь длин волн света, что добавляет оксиметру больше данных для расчета уровня насыщения крови кислородом. Это устройство считается первым ушным оксиметром с абсолютными показаниями.
1970: Hewlett-Packard выпускает первый коммерческий оксиметр.
Оксиметр Шоу считался дорогим и громоздким, и его приходилось возить из палаты в палату больницы. Однако это показывает, что принципы пульсоксиметрии достаточно хорошо изучены, чтобы их можно было продавать в коммерческих упаковках.
Компания Hewlett-Packard вывела на рынок восьмиволновой ушной оксиметр в 1970-х годах и продолжает предлагать пульсоксиметры.
1972–1974: Такуо Аояги разрабатывает новый принцип пульсоксиметра.
Исследуя способы улучшения устройства, измеряющего артериальный кровоток, японский инженер Такуо Аояги наткнулся на открытие, которое имело важное значение для решения другой проблемы: пульсоксиметрии. Он понял, что уровень оксигенации артериальной крови также можно измерить по частоте пульса сердца.
Такуо Аояги познакомил с этим принципом своего работодателя Нихона Кохдена, который позже разработал оксиметр OLV-5100. Представленное в 1975 году устройство считается первым в мире ушным оксиметром, основанным на принципе пульсоксиметрии Аояги. Устройство не имело коммерческого успеха, и его идеи какое-то время игнорировались. Японский исследователь Такуо Аояги известен тем, что включил «пульс» в пульсоксиметрию, используя форму волны, генерируемую артериальными пульсами, для измерения и расчета SpO2. Впервые он сообщил о работе своей команды в 1974 году. Его также считают изобретателем современного пульсоксиметра.
В 1977 году появился первый напальцевый пульсоксиметр OXIMET Met 1471.
Позже Масаитиро Кониси и Акио Яманиси из Minolta предложили аналогичную идею. В 1977 году Minolta выпустила первый пульсоксиметр на кончике пальца — OXIMET Met 1471, который положил начало новому способу измерения пульсоксиметрии кончиками пальцев.
К 1987 году Аояги был наиболее известен как изобретатель современного пульсоксиметра. Аояги верит в «разработку технологии неинвазивного непрерывного мониторинга» для наблюдения за пациентами. Современные пульсоксиметры основаны на этом принципе, и сегодняшние устройства работают быстро и безболезненно для пациентов.
1983 год. Первый пульсоксиметр Nellcor.
В 1981 году анестезиолог Уильям Нью и двое его коллег основали новую компанию под названием Nellcor. В 1983 году они выпустили свой первый пульсоксиметр под названием Nellcor N-100. Компания Nellcor использовала достижения в области полупроводниковых технологий для коммерциализации подобных напальчниковых оксиметров. N-100 не только точен и относительно портативен, он также включает в себя новые функции технологии пульсоксиметрии, в частности, звуковой индикатор, отражающий частоту пульса и SpO2.
Современный миниатюрный пульсоксиметр на кончике пальца.
Пульсоксиметры хорошо адаптировались ко многим осложнениям, которые могут возникнуть при попытке измерить уровень насыщения крови пациента кислородом. Они получают большую выгоду от уменьшения размера компьютерных чипов, что позволяет им анализировать данные об отражении света и сердечном пульсе, полученные в меньших корпусах. Цифровые достижения также дают медицинским инженерам возможность вносить коррективы и улучшения для повышения точности показаний пульсоксиметра.
Заключение
Здоровье – первое богатство в жизни, а пульсоксиметр – хранитель здоровья вокруг вас. Выбирайте наш пульсоксиметр и здоровье будет у вас под рукой! Давайте уделим внимание контролю кислорода в крови и защитим здоровье себя и своих близких!
Время публикации: 13 мая 2024 г.
