血中酸素プローブの機能と原理

1.機能と原理

赤色光および赤外光領域における酸化ヘモグロビン (HbO2) および還元ヘモグロビン (Hb) のスペクトル特性によると、赤色光領域 (600-700nm) における HbO2 および Hb の吸収が非常に異なることがわかります。および血液の光吸収と光散乱。その程度は血中酸素飽和度に大きく依存します。一方、赤外線スペクトル領域 (800～1000nm) では、吸収がまったく異なります。血液の光吸収と光散乱の程度は、主にヘモグロビンの含有量に関係しています。したがって、HbO2 と Hb の含有量は吸収が異なります。スペクトルも異なるため、酸素濃度計の血液カテーテル内の血液は、HbO2 と Hb の含有量に応じて、動脈血か静脈血飽和かにかかわらず、血中酸素飽和度を正確に反映できます。660nm と 900nm 付近の血液反射の比 (ρ660/900) は、血中酸素飽和度の変化を最も敏感に反映し、一般的な臨床血中酸素飽和度計 (バクスター飽和度計など) もこの比を変数として使用します。光伝達経路では、動脈ヘモグロビンが光を吸収するだけでなく、他の組織 (皮膚、軟部組織、静脈血、毛細血管など) も光を吸収します。しかし、入射光が指または耳たぶを通過すると、光は拍動性の血液と他の組織によって同時に吸収されますが、2 つによって吸収される光の強度は異なります。脈動する動脈血が吸収する光強度（AC）は、動脈圧波の変化に伴って変化します。他の組織によって吸収される光強度 (DC) は、パルスと時間によって変化しません。これより、２波長における光吸収率Ｒを算出することができる。R=(AC660/DC660)/(AC940/DC940)。R と SPO2 は負の相関があります。R 値によると、対応する SPO2 値は標準曲線から取得できます。

2. プローブの特徴と利点

SPO2 装置には、プローブ、機能モジュール、表示部の 3 つの主要コンポーネントが含まれています。市場に出回っているほとんどのモニターでは、SPO2 を検出する技術はすでに非常に成熟しています。モニターで検出される SPO2 値の精度は、プローブに大きく関係します。プローブの検出に影響を与える多くの要因があります。プローブで使用される検出デバイス、医療用ワイヤ、および接続技術は、検出結果に影響します。

A・検出装置

信号を検出する発光ダイオードと光検出器は、プローブのコア コンポーネントです。また、検出値の精度を決めるポイントでもあります。理論上、赤色光の波長は 660nm であり、赤外光が 940nm のときの値が理想的です。ただし、デバイスの製造プロセスが複雑なため、生成される赤色光と赤外光の波長は常にずれています。光の波長のずれの大きさは検出値に影響します。したがって、発光ダイオードと光電検出デバイスの製造プロセスは非常に重要です。R-RUI は、精度と信頼性に優れた FLUKE の試験装置を使用しています。

B・医療用ワイヤー

輸入材料を使用することに加えて（高い弾性強度と耐食性で信頼できる）、二重層シールドで設計されているため、単層またはシールドなしと比較して、ノイズ干渉を抑制し、信号を完全に保つことができます。

C・クッション

R-RUIが製造するプローブは、特別に設計されたソフトパッド（指パッド）を使用しており、快適で信頼性が高く、皮膚との接触が非アレルギー性であり、さまざまな形状の患者に適用できます。また、指の動きによる光漏れによる干渉を避けるため、フルラップ設計を採用しています。

Dフィンガークリップ

本体の指クリップは、耐火性の無毒なABS素材でできており、丈夫で破損しにくいです。フィンガークリップにも遮光板が設計されており、周辺光源をよりよく遮ることができます。

E・スプリング

一般に、SPO2 の損傷の主な原因の 1 つは、スプリングが緩んでいて、弾性が不十分でクランプ力が不十分であることです。R-RUIは、信頼性と耐久性に優れた高張力電気メッキ炭素鋼スプリングを採用しています。

F端子

プローブの確実な接続と耐久性を確保するため、モニターとの接続端子には信号伝送過程での減衰を考慮し、特殊加工の金メッキ端子を採用。

G・接続工程

プローブの接続プロセスもテスト結果にとって非常に重要です。ソフトパッドの位置は、テストデバイスの送信機と受信機の位置が正しいことを確認するために校正およびテストされています。

H・精度的には

SPO2 値が 70%~~100% の場合、エラーがプラスまたはマイナス 2% を超えず、精度が高くなるため、検出結果の信頼性が高くなります。