Η ιστορία της παλμικής οξυμετρίας

Καθώς ο νέος κοροναϊός εξαπλώνεται ευρέως σε όλο τον κόσμο, η προσοχή των ανθρώπων στην υγεία έχει φτάσει σε πρωτοφανές επίπεδο. Ειδικότερα, η πιθανή απειλή του νέου κορωνοϊού για τους πνεύμονες και άλλα αναπνευστικά όργανα καθιστά ιδιαίτερα σημαντική την καθημερινή παρακολούθηση της υγείας. Σε αυτό το πλαίσιο, ο εξοπλισμός παλμικού οξύμετρου ενσωματώνεται ολοένα και περισσότερο στην καθημερινή ζωή των ανθρώπων και έχει γίνει ένα σημαντικό εργαλείο για την παρακολούθηση της υγείας στο σπίτι.

Λοιπόν, ξέρετε ποιος είναι ο εφευρέτης του σύγχρονου παλμικού οξύμετρου;
Όπως πολλές επιστημονικές εξελίξεις, το σύγχρονο παλμικό οξύμετρο δεν ήταν το πνευματικό τέκνο κάποιας μοναχικής ιδιοφυΐας. Ξεκινώντας από μια πρωτόγονη, επίπονη, αργή και μη πρακτική ιδέα στα μέσα του 1800 και που εκτείνεται σε περισσότερο από έναν αιώνα, πολλοί επιστήμονες και ιατροί μηχανικοί συνέχισαν να κάνουν τεχνολογικές ανακαλύψεις στη μέτρηση των επιπέδων οξυγόνου στο αίμα, προσπαθώντας να παρέχουν μια γρήγορη, φορητή και μη -επεμβατική μέθοδος παλμικής οξυμετρίας.
1840 Ανακαλύπτεται η αιμοσφαιρίνη, η οποία μεταφέρει μόρια οξυγόνου στο αίμα
Στα μέσα έως τα τέλη του 1800, οι επιστήμονες άρχισαν να κατανοούν τον τρόπο με τον οποίο το ανθρώπινο σώμα απορροφά το οξυγόνο και το διανέμει σε όλο το σώμα.
Το 1840, ο Friedrich Ludwig Hunefeld, μέλος της Γερμανικής Βιοχημικής Εταιρείας, ανακάλυψε την κρυσταλλική δομή που μεταφέρει το οξυγόνο στο αίμα, σπέρνοντας έτσι τους σπόρους της σύγχρονης παλμικής οξυμετρίας.
Το 1864 ο Felix Hoppe-Seyler έδωσε σε αυτές τις μαγικές κρυσταλλικές δομές το δικό τους όνομα, αιμοσφαιρίνη. Οι μελέτες του Hope-Thaylor για την αιμοσφαιρίνη οδήγησαν τον Ιρλανδο-Βρετανό μαθηματικό και φυσικό George Gabriel Stokes να μελετήσει «τη χρωστική μείωση και την οξείδωση των πρωτεϊνών στο αίμα».

Το 1864, ο George Gabriel Stokes και ο Felix Hoppe-Seyler ανακάλυψαν τα διαφορετικά φασματικά αποτελέσματα του πλούσιου σε οξυγόνο και του φτωχού σε οξυγόνο αίματος κάτω από το φως.
Πειράματα των George Gabriel Stokes και Felix Hoppe-Seyler το 1864 βρήκαν φασματοσκοπικά στοιχεία δέσμευσης της αιμοσφαιρίνης με το οξυγόνο. Παρατήρησαν:
Το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα (οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη) φαίνεται έντονο κόκκινο του κερασιού κάτω από το φως, ενώ το φτωχό σε οξυγόνο αίμα (μη οξυγονωμένη αιμοσφαιρίνη) εμφανίζεται σκούρο μωβ-κόκκινο. Το ίδιο δείγμα αίματος θα αλλάξει χρώμα όταν εκτεθεί σε διαφορετικές συγκεντρώσεις οξυγόνου. Το πλούσιο σε οξυγόνο αίμα φαίνεται έντονο κόκκινο, ενώ το φτωχό σε οξυγόνο εμφανίζεται βαθύ μωβ-κόκκινο. Αυτή η αλλαγή χρώματος οφείλεται σε αλλαγές στα χαρακτηριστικά φασματικής απορρόφησης των μορίων αιμοσφαιρίνης όταν συνδυάζονται ή διασπώνται από το οξυγόνο. Αυτή η ανακάλυψη παρέχει άμεσα φασματοσκοπικά στοιχεία για τη λειτουργία μεταφοράς οξυγόνου του αίματος και θέτει τα επιστημονικά θεμέλια για το συνδυασμό αιμοσφαιρίνης και οξυγόνου.

Αλλά τη στιγμή που οι Stokes και Hope-Taylor διεξήγαγαν τα πειράματά τους, ο μόνος τρόπος για να μετρηθούν τα επίπεδα οξυγόνωσης στο αίμα ενός ασθενούς ήταν ακόμα να πάρουν δείγμα αίματος και να το αναλύσουν. Αυτή η μέθοδος είναι επώδυνη, επεμβατική και πολύ αργή για να δώσει στους γιατρούς αρκετό χρόνο να ενεργήσουν με βάση τις πληροφορίες που παρέχει. Και οποιαδήποτε επεμβατική ή επεμβατική διαδικασία έχει τη δυνατότητα να προκαλέσει λοίμωξη, ειδικά κατά τη διάρκεια τομών του δέρματος ή ραβδώσεων βελόνας. Αυτή η μόλυνση μπορεί να εμφανιστεί τοπικά ή να εξαπλωθεί για να γίνει συστηματική λοίμωξη. οδηγώντας έτσι σε ιατρική
ατύχημα θεραπείας.

Το 1935, ο Γερμανός γιατρός Karl Matthes εφηύρε ένα οξύμετρο που φώτιζε το αίμα στο αυτί με διπλά μήκη κύματος.
Ο Γερμανός γιατρός Karl Matthes εφηύρε μια συσκευή το 1935 που ήταν προσαρτημένη στον λοβό του αυτιού ενός ασθενούς και μπορούσε εύκολα να λάμψει στο αίμα του ασθενούς. Αρχικά, δύο χρώματα φωτός, πράσινο και κόκκινο, χρησιμοποιήθηκαν για την ανίχνευση της παρουσίας οξυγονωμένης αιμοσφαιρίνης, αλλά τέτοιες συσκευές είναι έξυπνα καινοτόμες, αλλά έχουν περιορισμένη χρήση επειδή είναι δύσκολο να βαθμονομηθούν και παρέχουν μόνο τάσεις κορεσμού και όχι απόλυτα αποτελέσματα παραμέτρων.

Ο εφευρέτης και φυσιολόγος Glenn Millikan δημιουργεί το πρώτο φορητό οξύμετρο τη δεκαετία του 1940
Ο Αμερικανός εφευρέτης και φυσιολόγος Glenn Millikan ανέπτυξε ένα ακουστικό που έγινε γνωστό ως το πρώτο φορητό οξύμετρο. Επινόησε επίσης τον όρο «οξυμετρία».
Η συσκευή δημιουργήθηκε για να καλύψει την ανάγκη για μια πρακτική συσκευή για τους πιλότους του Β' Παγκοσμίου Πολέμου που μερικές φορές πετούσαν σε υψόμετρα που λιμοκτονούσαν από οξυγόνο. Τα οξύμετρα αυτιού της Millikan χρησιμοποιούνται κυρίως στη στρατιωτική αεροπορία.

1948–1949: Ο Earl Wood βελτιώνει το οξύμετρο του Millikan
Ένας άλλος παράγοντας που ο Millikan αγνόησε στη συσκευή του ήταν η ανάγκη να συσσωρευτεί μεγάλη ποσότητα αίματος στο αυτί.
Ο γιατρός της Mayo Clinic Earl Wood ανέπτυξε μια συσκευή οξυμετρίας που χρησιμοποιεί την πίεση του αέρα για να πιέσει περισσότερο αίμα στο αυτί, με αποτέλεσμα πιο ακριβείς και αξιόπιστες μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο. Αυτό το ακουστικό ήταν μέρος του συστήματος οξυμέτρου αυτιού Wood που διαφημίστηκε τη δεκαετία του 1960.

1964: Ο Robert Shaw εφηύρε το πρώτο οξύμετρο αυτιού απόλυτης ανάγνωσης
Ο Ρόμπερτ Σο, ένας χειρουργός στο Σαν Φρανσίσκο, προσπάθησε να προσθέσει περισσότερα μήκη κύματος φωτός στο οξύμετρο, βελτιώνοντας την αρχική μέθοδο ανίχνευσης του Ματίς που χρησιμοποιεί δύο μήκη κύματος φωτός.
Η συσκευή του Shaw περιλαμβάνει οκτώ μήκη κύματος φωτός, τα οποία προσθέτουν περισσότερα δεδομένα στο οξύμετρο για τον υπολογισμό των επιπέδων οξυγονωμένου αίματος. Αυτή η συσκευή θεωρείται το πρώτο οξύμετρο αυτιού απόλυτης ανάγνωσης.

1970: Η Hewlett-Packard λανσάρει το πρώτο εμπορικό οξύμετρο
Το οξύμετρο του Shaw θεωρήθηκε ακριβό, ογκώδες και έπρεπε να κυκλοφορεί από δωμάτιο σε δωμάτιο στο νοσοκομείο. Ωστόσο, δείχνει ότι οι αρχές της παλμικής οξυμετρίας είναι αρκετά κατανοητές ώστε να πωλούνται σε εμπορικές συσκευασίες.
Η Hewlett-Packard κυκλοφόρησε στο εμπόριο το οξύμετρο αυτιού οκτώ μήκους κύματος στη δεκαετία του 1970 και συνεχίζει να προσφέρει παλμικά οξύμετρα.

1972-1974: Ο Takuo Aoyagi αναπτύσσει τη νέα αρχή του παλμικού οξύμετρου
Ενώ ερευνούσε τρόπους βελτίωσης μιας συσκευής που μετρά την αρτηριακή ροή του αίματος, ο Ιάπωνας μηχανικός Takuo Aoyagi σκόνταψε σε μια ανακάλυψη που είχε σημαντικές συνέπειες για ένα άλλο πρόβλημα: τη παλμική οξυμετρία. Συνειδητοποίησε ότι το επίπεδο οξυγόνωσης στο αρτηριακό αίμα μπορούσε επίσης να μετρηθεί από τον καρδιακό ρυθμό.

Ο Takuo Aoyagi εισήγαγε αυτή την αρχή στον εργοδότη του Nihon Kohden, ο οποίος αργότερα ανέπτυξε το οξύμετρο OLV-5100. Παρουσιάστηκε το 1975, η συσκευή θεωρείται το πρώτο οξύμετρο αυτιού στον κόσμο με βάση την αρχή Aoyagi της παλμικής οξυμετρίας. Η συσκευή δεν είχε εμπορική επιτυχία και οι γνώσεις του αγνοήθηκαν για κάποιο διάστημα. Ο Ιάπωνας ερευνητής Takuo Aoyagi είναι διάσημος για την ενσωμάτωση του «παλμού» στη παλμική οξυμετρία χρησιμοποιώντας την κυματομορφή που δημιουργείται από τους αρτηριακούς παλμούς για τη μέτρηση και τον υπολογισμό του SpO2. Ανέφερε για πρώτη φορά τη δουλειά της ομάδας του το 1974. Θεωρείται επίσης ο εφευρέτης του σύγχρονου παλμικού οξύμετρου.

Το 1977, γεννήθηκε το πρώτο παλμικό οξύμετρο στην άκρη του δακτύλου OXIMET Met 1471.
Αργότερα, ο Masaichiro Konishi και ο Akio Yamanishi της Minolta πρότειναν μια παρόμοια ιδέα. Το 1977, η Minolta κυκλοφόρησε το πρώτο παλμικό οξύμετρο στην άκρη των δακτύλων, το OXIMET Met 1471, το οποίο άρχισε να καθιερώνει έναν νέο τρόπο μέτρησης της παλμικής οξυμετρίας με τα ακροδάχτυλα.

Μέχρι το 1987, ο Aoyagi ήταν περισσότερο γνωστός ως ο εφευρέτης του σύγχρονου παλμικού οξύμετρου. Η Aoyagi πιστεύει στην «ανάπτυξη μη επεμβατικής τεχνολογίας συνεχούς παρακολούθησης» για την παρακολούθηση ασθενών. Τα σύγχρονα παλμικό οξύμετρα ενσωματώνουν αυτή την αρχή και οι σημερινές συσκευές είναι γρήγορες και ανώδυνες για τους ασθενείς.
1983 Το πρώτο παλμικό οξύμετρο της Nellcor
Το 1981, ο αναισθησιολόγος William New και δύο συνάδελφοί του δημιούργησαν μια νέα εταιρεία με την ονομασία Nellcor. Κυκλοφόρησαν το πρώτο τους παλμικό οξύμετρο το 1983 που ονομάζεται Nellcor N-100. Η Nellcor έχει αξιοποιήσει τις προόδους στην τεχνολογία ημιαγωγών για να εμπορευματοποιήσει παρόμοια οξύμετρα στα ακροδάχτυλα. Όχι μόνο το N-100 είναι ακριβές και σχετικά φορητό, αλλά ενσωματώνει επίσης νέα χαρακτηριστικά στην τεχνολογία παλμικής οξυμετρίας, συγκεκριμένα μια ακουστική ένδειξη που αντανακλά τον ρυθμό παλμών και το SpO2.

Μοντέρνο μικροσκοπικό παλμικό οξύμετρο στην άκρη του δακτύλου
Τα παλμικό οξύμετρα έχουν προσαρμοστεί καλά στις πολλές επιπλοκές που μπορεί να προκύψουν κατά την προσπάθεια μέτρησης των επιπέδων οξυγονωμένου αίματος ενός ασθενούς. Επωφελούνται πολύ από τη συρρίκνωση του μεγέθους των τσιπ υπολογιστών, επιτρέποντάς τους να αναλύουν την αντανάκλαση του φωτός και τα δεδομένα καρδιακών παλμών που λαμβάνονται σε μικρότερες συσκευασίες. Οι ψηφιακές ανακαλύψεις δίνουν επίσης στους ιατρούς μηχανικούς την ευκαιρία να κάνουν προσαρμογές και βελτιώσεις για να βελτιώσουν την ακρίβεια των μετρήσεων του παλμικού οξύμετρου.

Σύναψη
Η υγεία είναι ο πρώτος πλούτος στη ζωή και το παλμικό οξύμετρο είναι ο φύλακας της υγείας γύρω σας. Επιλέξτε το παλμικό οξύμετρό μας και βάλτε την υγεία στα χέρια σας! Ας προσέχουμε την παρακολούθηση του οξυγόνου του αίματος και ας προστατεύσουμε την υγεία μας και των οικογενειών μας!