Die Geschichte der Pulsoximetrie

Da sich das neue Coronavirus weltweit verbreitet, hat die Aufmerksamkeit der Menschen für die Gesundheit ein beispielloses Ausmaß erreicht. Insbesondere die potenzielle Bedrohung der Lunge und anderer Atmungsorgane durch das neue Coronavirus macht die tägliche Gesundheitsüberwachung besonders wichtig. Vor diesem Hintergrund werden Pulsoximetergeräte zunehmend in den Alltag der Menschen integriert und sind zu einem wichtigen Instrument für die Gesundheitsüberwachung zu Hause geworden.

Wissen Sie also, wer der Erfinder des modernen Pulsoximeters ist?
Wie viele wissenschaftliche Fortschritte war auch das moderne Pulsoximeter nicht die Idee eines einsamen Genies. Ausgehend von einer primitiven, schmerzhaften, langsamen und unpraktischen Idee Mitte des 19. Jahrhunderts haben viele Wissenschaftler und Medizintechniker über mehr als ein Jahrhundert hinweg weiterhin technologische Durchbrüche bei der Messung des Blutsauerstoffgehalts erzielt und sich bemüht, ein schnelles, tragbares und nicht tragbares Gerät bereitzustellen -invasive Pulsoximetrie-Methode.
1840 Hämoglobin, das Sauerstoffmoleküle im Blut transportiert, wird entdeckt
Mitte bis Ende des 19. Jahrhunderts begannen Wissenschaftler zu verstehen, wie der menschliche Körper Sauerstoff aufnimmt und im Körper verteilt.
Im Jahr 1840 entdeckte Friedrich Ludwig Hünefeld, Mitglied der Deutschen Biochemischen Gesellschaft, die Kristallstruktur, die Sauerstoff im Blut transportiert, und legte damit den Grundstein für die moderne Pulsoximetrie.
1864 gab Felix Hoppe-Seyler diesen magischen Kristallstrukturen ihren eigenen Namen, Hämoglobin. Hope-Thaylors Studien zum Hämoglobin veranlassten den irisch-britischen Mathematiker und Physiker George Gabriel Stokes, „die Pigmentreduktion und Oxidation von Proteinen im Blut“ zu untersuchen.

Im Jahr 1864 entdeckten George Gabriel Stokes und Felix Hoppe-Seyler die unterschiedlichen spektralen Ergebnisse von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut unter Licht.
Experimente von George Gabriel Stokes und Felix Hoppe-Seyler im Jahr 1864 fanden spektroskopische Hinweise auf die Bindung von Hämoglobin an Sauerstoff. Sie beobachteten:
Sauerstoffreiches Blut (mit Sauerstoff angereichertes Hämoglobin) erscheint unter Lichteinfall leuchtend kirschrot, während sauerstoffarmes Blut (mit Sauerstoff angereichertes Hämoglobin) dunkelviolettrot erscheint. Dieselbe Blutprobe verändert ihre Farbe, wenn sie unterschiedlichen Sauerstoffkonzentrationen ausgesetzt wird. Sauerstoffreiches Blut erscheint leuchtend rot, während sauerstoffarmes Blut tief purpurrot erscheint. Diese Farbänderung ist auf Änderungen der spektralen Absorptionseigenschaften von Hämoglobinmolekülen zurückzuführen, wenn sie sich mit Sauerstoff verbinden oder von diesem dissoziieren. Diese Entdeckung liefert direkte spektroskopische Beweise für die Sauerstofftransportfunktion von Blut und legt die wissenschaftliche Grundlage für die Kombination von Hämoglobin und Sauerstoff.

Doch zu der Zeit, als Stokes und Hope-Taylor ihre Experimente durchführten, bestand die einzige Möglichkeit, den Blutsauerstoffgehalt eines Patienten zu messen, darin, eine Blutprobe zu entnehmen und zu analysieren. Diese Methode ist schmerzhaft, invasiv und zu langsam, um den Ärzten genügend Zeit zu geben, auf die bereitgestellten Informationen zu reagieren. Und jeder invasive oder interventionelle Eingriff kann zu Infektionen führen, insbesondere bei Hautschnitten oder Nadelstichen. Diese Infektion kann lokal auftreten oder sich zu einer systemischen Infektion ausbreiten. Dies führt zu medizinischen
Behandlungsunfall.

Im Jahr 1935 erfand der deutsche Arzt Karl Matthes ein Oximeter, das das am Ohr angebrachte Blut mit zwei Wellenlängen beleuchtete.
Der deutsche Arzt Karl Matthes erfand 1935 ein Gerät, das am Ohrläppchen eines Patienten befestigt wurde und leicht in das Blut des Patienten strahlen konnte. Ursprünglich wurden zwei Lichtfarben, Grün und Rot, verwendet, um das Vorhandensein von sauerstoffhaltigem Hämoglobin festzustellen. Solche Geräte sind jedoch clever innovativ, haben aber nur begrenzten Nutzen, da sie schwer zu kalibrieren sind und nur Sättigungstrends statt absoluter Parameterergebnisse liefern.

Der Erfinder und Physiologe Glenn Millikan erfand in den 1940er Jahren das erste tragbare Oximeter
Der amerikanische Erfinder und Physiologe Glenn Millikan entwickelte ein Headset, das als erstes tragbares Oximeter bekannt wurde. Er prägte auch den Begriff „Oximetrie“.
Das Gerät wurde entwickelt, um den Bedarf an einem praktischen Gerät für Piloten des Zweiten Weltkriegs zu decken, die manchmal in sauerstoffarme Höhen flogen. Die Ohroximeter von Millikan werden vor allem in der militärischen Luftfahrt eingesetzt.

1948–1949: Earl Wood verbessert Millikans Oximeter
Ein weiterer Faktor, den Millikan bei seinem Gerät ignorierte, war die Notwendigkeit, eine große Menge Blut im Ohr anzusammeln.
Der Arzt der Mayo Clinic, Earl Wood, hat ein Oximetriegerät entwickelt, das mithilfe von Luftdruck mehr Blut in das Ohr drückt, was zu genaueren und zuverlässigeren Messwerten in Echtzeit führt. Dieses Headset war Teil des Wood-Ohroximetersystems, das in den 1960er Jahren beworben wurde.

1964: Robert Shaw erfand das erste absolut ablesbare Ohroximeter
Robert Shaw, ein Chirurg in San Francisco, versuchte, dem Oximeter mehr Lichtwellenlängen hinzuzufügen und damit Matisses ursprüngliche Erkennungsmethode mit zwei Lichtwellenlängen zu verbessern.
Shaws Gerät verfügt über acht Lichtwellenlängen, die dem Oximeter weitere Daten hinzufügen, um den Sauerstoffgehalt im Blut zu berechnen. Dieses Gerät gilt als das erste absolut ablesbare Ohroximeter.

1970: Hewlett-Packard bringt das erste kommerzielle Oximeter auf den Markt
Shaws Oximeter galt als teuer, sperrig und musste im Krankenhaus von Zimmer zu Zimmer gerollt werden. Es zeigt jedoch, dass die Prinzipien der Pulsoximetrie gut genug verstanden sind, um in kommerziellen Paketen verkauft zu werden.
Hewlett-Packard brachte in den 1970er Jahren das Ohroximeter mit acht Wellenlängen auf den Markt und bietet weiterhin Pulsoximeter an.

1972–1974: Takuo Aoyagi entwickelt ein neues Prinzip des Pulsoximeters
Bei der Suche nach Möglichkeiten zur Verbesserung eines Geräts zur Messung des arteriellen Blutflusses stieß der japanische Ingenieur Takuo Aoyagi auf eine Entdeckung, die erhebliche Auswirkungen auf ein anderes Problem hatte: die Pulsoximetrie. Er erkannte, dass der Sauerstoffgehalt im arteriellen Blut auch anhand der Herzfrequenz gemessen werden konnte.

Takuo Aoyagi stellte dieses Prinzip seinem Arbeitgeber Nihon Kohden vor, der später das Oximeter OLV-5100 entwickelte. Das 1975 eingeführte Gerät gilt als das weltweit erste Ohroximeter, das auf dem Aoyagi-Prinzip der Pulsoximetrie basiert. Das Gerät hatte keinen kommerziellen Erfolg und seine Erkenntnisse wurden eine Zeit lang ignoriert. Der japanische Forscher Takuo Aoyagi ist dafür bekannt, den „Puls“ in die Pulsoximetrie zu integrieren, indem er die von arteriellen Pulsen erzeugte Wellenform zur Messung und Berechnung von SpO2 nutzt. Er berichtete erstmals 1974 über die Arbeit seines Teams. Er gilt auch als Erfinder des modernen Pulsoximeters.

1977 wurde das erste Fingerpulsoximeter OXIMET Met 1471 geboren.
Später schlugen Masaichiro Konishi und Akio Yamanishi von Minolta eine ähnliche Idee vor. 1977 brachte Minolta das erste Fingerpulsoximeter auf den Markt, das OXIMET Met 1471, das eine neue Methode zur Messung der Pulsoximetrie mit den Fingerspitzen begründete.

1987 war Aoyagi vor allem als Erfinder des modernen Pulsoximeters bekannt. Aoyagi glaubt an die „Entwicklung einer nicht-invasiven kontinuierlichen Überwachungstechnologie“ für die Patientenüberwachung. Moderne Pulsoximeter nutzen dieses Prinzip und die heutigen Geräte sind schnell und schmerzlos für den Patienten.
1983 Nellcors erstes Pulsoximeter
1981 gründeten der Anästhesist William New und zwei Kollegen ein neues Unternehmen namens Nellcor. Sie brachten 1983 ihr erstes Pulsoximeter namens Nellcor N-100 auf den Markt. Nellcor hat Fortschritte in der Halbleitertechnologie genutzt, um ähnliche Fingerspitzenoximeter auf den Markt zu bringen. Der N-100 ist nicht nur genau und relativ tragbar, er verfügt auch über neue Funktionen in der Pulsoximetrie-Technologie, insbesondere einen akustischen Indikator, der Pulsfrequenz und SpO2 anzeigt.

Modernes miniaturisiertes Fingerpulsoximeter
Pulsoximeter haben sich gut an die vielen Komplikationen angepasst, die bei der Messung des sauerstoffhaltigen Blutspiegels eines Patienten auftreten können. Sie profitieren stark von der schrumpfenden Größe von Computerchips, die es ihnen ermöglicht, Lichtreflexion und Herzpulsdaten zu analysieren, die in kleineren Paketen empfangen werden. Digitale Durchbrüche geben Mediziningenieuren auch die Möglichkeit, Anpassungen und Verbesserungen vorzunehmen, um die Genauigkeit der Pulsoximeter-Messwerte zu verbessern.

Abschluss
Gesundheit ist der erste Reichtum im Leben, und das Pulsoximeter ist der Gesundheitswächter um Sie herum. Wählen Sie unser Pulsoximeter und machen Sie Ihre Gesundheit immer griffbereit! Achten wir auf die Überwachung des Blutsauerstoffs und schützen wir die Gesundheit von uns und unseren Familien!