Ako funguje pulzný oximeter? (Správne oxymeter)

Oximeter (spisovne oxymeter) meria množstvo kyslíka v krvi. Toto meranie sa používa na monitorovanie stavu pacientov s poruchami dýchania alebo ochoreniami dýchacieho systému.

Fyziológia

Princíp fungovania pulzných oxymetrov je založený na schopnosti krvi absorbovať červené a infračervené svetlo v závislosti od jej nasýtenia kyslíkom. Výpočet rýchlosti saturácie krvi kyslíkom zaznamenanej SpO2 je založený na pomere medzi CHbO2 a CHb.

CHbO2 je koncentrácia oxyhemoglobínu v krvi a CHb je celková koncentrácia hemoglobínu v krvi. Hemoglobín je molekula v krvi, ktorá obsahuje atómy železa a má vysokú afinitu ku kyslíku. Červené krvinky sa skladajú približne z 33 % z hemoglobínu. Vďaka tomu sú schopné prenášať kyslík z pľúc do rôznych tkanív tela.

Keď hemoglobín zachytáva kyslík v pľúcach, stáva sa oxyhemoglobínom a mení sa na jasne červený, a keď sa tento kyslík uvoľňuje v tkanivách, stáva sa deoxyhemoglobínom. Tieto dva typy hemoglobínu majú rozdielnu mieru absorpcie červeného a infračerveného svetla. Oxyhemoglobín lepšie absorbuje infračervené svetlo a deoxyhemoglobín lepšie absorbuje červené svetlo.

Ako to funguje

Princíp absorbancie umožní určiť mieru nasýtenia média kyslíkom. Množstvo svetla absorbovaného prostredím je totiž úmerné jeho koncentrácii v danom chemickom druhu podľa Beerovho-lambertovho zákona. Senzor, ktorý je umiestnený na konci prsta, je vybavený vysielačom a prijímačom svetla.

Vysielač vysiela infračervené svetlo a červené svetlo prostredníctvom dvoch LED diód. Červené svetlo má vlnovú dĺžku 660 nm, infračervené svetlo má vlnovú dĺžku 950 nm. Tieto dve svetlá prejdú cez pokožku a zachytí ich prijímač tvorený fotodiódou, ktorý ich kvantifikuje.

Výpočet množstva absorbovaného svetla umožní určiť nasýtenie krvi kyslíkom. Sýtosť krvi (SpO2) sa vyjadruje v percentách a umožňuje odhadnúť stav pacienta. Normálna hodnota je 90 % až 100 %. Oxymetrom sa meria aj srdcová frekvencia, a to meraním zmien rôznych prietokov krvi v končatinách.

Okrem senzora, ktorý je umiestnený na končatinách, sa oxymeter skladá z monitora a kábla, ak nie je kompaktný. Kábel sa používa na pripojenie snímača k monitoru, ktorý má počítač, ktorý analyzuje a prevádza údaje prijaté zo snímača. Snímač má tvar nechtov alebo spony na prsty a umiestňuje sa na prsty, uši a krídla nosa v prípade dospelých alebo na prsty a chodidlo v prípade detí.

Kto ho vynašiel?

Prvý pulzný oxymeter vynašiel Dr. Samuel Sass a jeho tím. Dr. Sass bol anestéziológ na oddelení intenzívnej medicíny vo Walter Reed Army Institute of Research v Marylande v USA, ktorý spolu so svojím tímom vyvinul v 70. rokoch 20. storočia prvý pulzný oxymeter. V roku 1975 ho zdokonalil a zmodernizoval Dr. Takuo Aoyagi, ktorý bol výskumníkom v japonskej spoločnosti Nihon Kohden, ktorá sa špecializuje na zdravotnícke zariadenia.