Lịch sử của phép đo nồng độ oxy trong mạch

Khi virus Corona mới lây lan rộng khắp thế giới, sự chú ý của mọi người đến sức khỏe đã đạt đến mức chưa từng có.Đặc biệt, mối đe dọa tiềm tàng của virus Corona mới đối với phổi và các cơ quan hô hấp khác khiến việc theo dõi sức khỏe hàng ngày trở nên đặc biệt quan trọng.Trong bối cảnh đó, thiết bị đo nồng độ oxy trong mạch ngày càng được đưa vào cuộc sống hàng ngày của người dân và trở thành một công cụ quan trọng để theo dõi sức khỏe tại nhà.

Vậy bạn có biết ai là người phát minh ra máy đo nồng độ oxy trong mạch hiện đại không?
Giống như nhiều tiến bộ khoa học, máy đo nồng độ oxy trong mạch hiện đại không phải là sản phẩm trí tuệ của một thiên tài đơn độc nào đó.Bắt đầu từ một ý tưởng nguyên thủy, đau đớn, chậm chạp và không thực tế vào giữa những năm 1800 và kéo dài hơn một thế kỷ, nhiều nhà khoa học và kỹ sư y tế đã tiếp tục tạo ra những đột phá về công nghệ trong việc đo nồng độ oxy trong máu, phấn đấu cung cấp một phương pháp đo nhanh, di động và không cần thiết. -phương pháp đo oxy xung xâm lấn.
1840 Hemoglobin, chất vận chuyển các phân tử oxy trong máu, được phát hiện
Vào giữa đến cuối những năm 1800, các nhà khoa học bắt đầu hiểu cách cơ thể con người hấp thụ oxy và phân phối nó đi khắp cơ thể.
Năm 1840, Friedrich Ludwig Hunefeld, thành viên của Hiệp hội Sinh hóa Đức, đã phát hiện ra cấu trúc tinh thể mang oxy trong máu, từ đó gieo mầm cho phương pháp đo oxy trong mạch hiện đại.
Năm 1864, Felix Hoppe-Seyler đặt tên riêng cho những cấu trúc tinh thể kỳ diệu này là huyết sắc tố.Các nghiên cứu về huyết sắc tố của Hope-Thaylor đã khiến nhà toán học và vật lý học người Anh gốc Ireland George Gabriel Stokes nghiên cứu “sự khử sắc tố và quá trình oxy hóa protein trong máu”.

Năm 1864, George Gabriel Stokes và Felix Hoppe-Seyler đã phát hiện ra kết quả quang phổ khác nhau của máu giàu oxy và máu nghèo oxy dưới ánh sáng.
Các thí nghiệm của George Gabriel Stokes và Felix Hoppe-Seyler năm 1864 đã tìm thấy bằng chứng quang phổ về sự liên kết của hemoglobin với oxy.Họ quan sát thấy:
Máu giàu oxy (huyết sắc tố không oxy) xuất hiện màu đỏ anh đào tươi dưới ánh sáng, trong khi máu nghèo oxy (huyết sắc tố không oxy) xuất hiện màu đỏ tím sẫm.Cùng một mẫu máu sẽ đổi màu khi tiếp xúc với nồng độ oxy khác nhau.Máu giàu oxy có màu đỏ tươi, trong khi máu nghèo oxy có màu đỏ tím đậm.Sự thay đổi màu sắc này là do sự thay đổi đặc tính hấp thụ quang phổ của các phân tử hemoglobin khi chúng kết hợp hoặc phân ly với oxy.Khám phá này cung cấp bằng chứng quang phổ trực tiếp về chức năng vận chuyển oxy của máu và đặt nền tảng khoa học cho sự kết hợp giữa huyết sắc tố và oxy.

Nhưng vào thời điểm Stokes và Hope-Taylor đang tiến hành thí nghiệm, cách duy nhất để đo mức oxy hóa trong máu của bệnh nhân vẫn là lấy mẫu máu và phân tích.Phương pháp này gây đau đớn, xâm lấn và quá chậm để bác sĩ có đủ thời gian hành động dựa trên thông tin mà nó cung cấp.Và bất kỳ thủ thuật xâm lấn hoặc can thiệp nào cũng có khả năng gây nhiễm trùng, đặc biệt là khi rạch da hoặc đâm kim.Nhiễm trùng này có thể xảy ra cục bộ hoặc lan rộng để trở thành nhiễm trùng toàn thân.do đó dẫn đến y tế
tai nạn điều trị.

Năm 1935, bác sĩ người Đức Karl Matthes đã phát minh ra máy đo oxy có thể chiếu sáng máu gắn trên tai bằng bước sóng kép.
Bác sĩ người Đức Karl Matthes đã phát minh ra một thiết bị vào năm 1935 được gắn vào dái tai của bệnh nhân và có thể dễ dàng chiếu vào máu bệnh nhân.Ban đầu, hai màu sáng, xanh lá cây và đỏ, được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của huyết sắc tố được oxy hóa, nhưng những thiết bị này được cải tiến một cách thông minh nhưng hạn chế sử dụng vì khó hiệu chỉnh và chỉ cung cấp xu hướng bão hòa hơn là kết quả thông số tuyệt đối.

Nhà phát minh và nhà sinh lý học Glenn Millikan tạo ra máy đo oxy cầm tay đầu tiên vào những năm 1940
Nhà phát minh và nhà sinh lý học người Mỹ Glenn Millikan đã phát triển một chiếc tai nghe được gọi là máy đo oxy cầm tay đầu tiên.Ông cũng đặt ra thuật ngữ “đo oxy”.
Thiết bị này được tạo ra để đáp ứng nhu cầu về một thiết bị thực tế dành cho các phi công trong Thế chiến thứ hai, những người đôi khi bay đến những độ cao thiếu oxy.Máy đo nồng độ oxy trong tai của Millikan chủ yếu được sử dụng trong ngành hàng không quân sự.

1948–1949: Earl Wood cải tiến máy đo oxy của Millikan
Một yếu tố khác mà Millikan bỏ qua trong thiết bị của mình là nhu cầu tích tụ một lượng lớn máu trong tai.
Bác sĩ Earl Wood của Mayo Clinic đã phát triển một thiết bị đo oxy sử dụng áp suất không khí để đẩy nhiều máu vào tai hơn, mang lại kết quả đọc chính xác và đáng tin cậy hơn trong thời gian thực.Chiếc tai nghe này là một phần của hệ thống đo nồng độ oxy trong tai Wood được quảng cáo vào những năm 1960.

1964: Robert Shaw phát minh ra máy đo nồng độ oxy trong tai đọc tuyệt đối đầu tiên
Robert Shaw, một bác sĩ phẫu thuật ở San Francisco, đã thử bổ sung thêm nhiều bước sóng ánh sáng vào máy đo oxy, cải tiến phương pháp phát hiện ban đầu của Matisse là sử dụng hai bước sóng ánh sáng.
Thiết bị của Shaw bao gồm tám bước sóng ánh sáng, giúp bổ sung thêm nhiều dữ liệu hơn vào máy đo oxy để tính toán nồng độ oxy trong máu.Thiết bị này được coi là máy đo nồng độ oxy trong tai đọc tuyệt đối đầu tiên.

1970: Hewlett-Packard ra mắt máy đo oxy thương mại đầu tiên
Máy đo oxy của Shaw được coi là đắt tiền, cồng kềnh và phải di chuyển từ phòng này sang phòng khác trong bệnh viện.Tuy nhiên, nó cho thấy rằng các nguyên tắc đo nồng độ oxy trong mạch đã được hiểu rõ đủ để bán dưới dạng gói thương mại.
Hewlett-Packard đã thương mại hóa máy đo oxy tai có bước sóng 8 vào những năm 1970 và tiếp tục cung cấp máy đo oxy dạng mạch.

1972-1974: Takuo Aoyagi phát triển nguyên lý mới của máy đo nồng độ oxy trong mạch
Trong khi nghiên cứu cách cải tiến thiết bị đo lưu lượng máu động mạch, kỹ sư Nhật Bản Takuo Aoyagi tình cờ phát hiện ra một khám phá có ý nghĩa quan trọng đối với một vấn đề khác: đo độ bão hòa oxy trong mạch.Ông nhận ra rằng mức độ oxy hóa trong máu động mạch cũng có thể được đo bằng nhịp tim.

Takuo Aoyagi đã giới thiệu nguyên tắc này với người chủ của mình là Nihon Kohden, người sau này đã phát triển máy đo oxy OLV-5100.Được giới thiệu vào năm 1975, thiết bị này được coi là máy đo nồng độ oxy trong tai đầu tiên trên thế giới dựa trên nguyên lý đo oxy trong mạch Aoyagi.Thiết bị này không thành công về mặt thương mại và những hiểu biết sâu sắc của ông đã bị bỏ qua trong một thời gian.Nhà nghiên cứu Nhật Bản Takuo Aoyagi nổi tiếng với việc kết hợp “xung” vào máy đo nồng độ oxy trong mạch bằng cách sử dụng dạng sóng tạo ra bởi xung động mạch để đo và tính toán SpO2.Ông lần đầu tiên báo cáo công việc của nhóm mình vào năm 1974. Ông cũng được coi là người phát minh ra máy đo nồng độ oxy trong mạch hiện đại.

Năm 1977, máy đo oxy xung đầu ngón tay OXIMET Met 1471 đầu tiên ra đời.
Sau đó, Masaichiro Konishi và Akio Yamanishi của Minolta đã đề xuất một ý tưởng tương tự.Năm 1977, Minolta cho ra mắt máy đo nồng độ oxy trong mạch đầu ngón tay đầu tiên, OXIMET Met 1471, bắt đầu thiết lập một phương pháp mới để đo nồng độ oxy trong mạch bằng đầu ngón tay.

Đến năm 1987, Aoyagi được biết đến nhiều nhất với tư cách là người phát minh ra máy đo nồng độ oxy trong mạch hiện đại.Aoyagi tin tưởng vào việc “phát triển công nghệ theo dõi liên tục không xâm lấn” để theo dõi bệnh nhân.Máy đo nồng độ oxy trong mạch hiện đại kết hợp nguyên lý này và các thiết bị ngày nay hoạt động nhanh và không gây đau đớn cho bệnh nhân.
1983 Máy đo oxy xung đầu tiên của Nellcor
Năm 1981, bác sĩ gây mê William New và hai đồng nghiệp đã thành lập một công ty mới mang tên Nellcor.Họ phát hành máy đo oxy xung đầu tiên vào năm 1983 được gọi là Nellcor N-100.Nellcor đã tận dụng những tiến bộ trong công nghệ bán dẫn để thương mại hóa máy đo nồng độ oxy ở đầu ngón tay tương tự.N-100 không chỉ chính xác và tương đối di động mà còn tích hợp các tính năng mới trong công nghệ đo nồng độ oxy trong mạch, đặc biệt là chỉ báo âm thanh phản ánh nhịp tim và SpO2.

Máy đo oxy xung đầu ngón tay thu nhỏ hiện đại
Máy đo nồng độ oxy trong mạch đã thích ứng tốt với nhiều biến chứng có thể phát sinh khi cố gắng đo nồng độ oxy trong máu của bệnh nhân.Họ được hưởng lợi rất nhiều từ kích thước thu nhỏ của chip máy tính, cho phép họ phân tích dữ liệu phản xạ ánh sáng và nhịp tim nhận được trong các gói nhỏ hơn.Những đột phá về kỹ thuật số cũng mang đến cho các kỹ sư y tế cơ hội điều chỉnh và cải tiến để nâng cao độ chính xác của kết quả đo trên máy đo nồng độ oxy trong mạch.

Phần kết luận
Sức khỏe là tài sản đầu tiên trong cuộc sống và máy đo nồng độ oxy trong mạch chính là người bảo vệ sức khỏe xung quanh bạn.Hãy chọn máy đo nồng độ oxy trong mạch của chúng tôi và đặt sức khỏe trong tầm tay bạn!Chúng ta hãy chú ý theo dõi lượng oxy trong máu và bảo vệ sức khỏe của bản thân và gia đình nhé!