はじめに

パルスオキシメータは日本人が作った医療機器あり、医療現場では必須の医用機器です。

わたしの職場ではサチュレーションと呼ばれています。

ドクターはパルスオキシメータの結果をもとにいろいろな判断になってきます。しかしこのパルスオキシメータの測定原理や構造など分かっているのは臨床工学技士しかいません。

なので!!復習もかねて測定原理をまとめます。

 

測定原理

パルスオキシメータは赤色光と赤外光の2種類の光を使って,動脈血の酸素飽和度を測定します。2種類の光を使用する理由は、酸素化Hb(酸素と結合したヘモグロビン)ならびに、脱酸素Hb(酸素と結合していないヘモグロビン)の両者を見分けるためです。それぞれのヘモグロビンには,吸収特性に違いが出てきます。

 

ちなみに

脱酸素ヘモグロビンは赤色光(660nm付近の光)をよく吸収し、

酸化ヘモグロビンは赤外光(940nm付近の光)をよく吸収します。

 

その、光の吸収され具合を式で表すのがランベルト・ベールの法則です。

ランベルト・ベールの法則を簡単に言うと、

「光の吸収され具合は、①光の通過する経路の長さ、②光を吸収する物質の濃度、③物質の持っている光の吸収具合」

 

SpO2は「動脈血酸素飽和度」を測定しているので、基本的に酸化ヘモグロビンが多く、赤外光の方が多く吸収されます。縦軸を吸光度、横軸を時間にしたとき、赤色光と赤外光の吸光度は、倍率だけが違う同じ波形になります。

その最大値の割合から酸素飽和度を算出しています。

 

動脈成分を捉える方法は、動脈の拍動に伴い,血管の直径が変化します。その変化のみを捉え(微分回路)、動脈の成分としています。(容積脈波)

 

なので動脈の拍動がないと測定できません。この現象は末梢循環が良くない状況で起きます。その場合、測定部位を温め末梢循環を良くすると測定できたリします。

 

それでもダメな場合は、おでこの眼底上動脈を反射型のプローブを使って測定をします。反射型も原理は同じですが、頭蓋骨に光を反射させ、透過度を見ています。

 

さいごに

パルスオキメータはどんな病院でも使用しており、測定できないと、患者の状態が明確になりません。なので正常に使用できるように、医学を支えている工学的な知識も必要と考えます。