パルスオキシメータの原理

このページでは、血中酸素飽和度(SpO₂)が測れるパルスオキシメーターの測定原理や仕組みについて、わかりやすく解説をしています。

主にパルスオキシメータでは指先を洗濯ばさみのように指を挟み込んで使いますが、その内側には赤色のLEDがあり、その光を爪の根本あたりに当てて、指の内部を通過した光をセンサーで受けて、血液に吸収された光の量を分析して、酸素の運搬量を推計します。

パルスオキシメータは、動脈を流れる血液がどれだけ酸素を運んでいるかを測定します。
主にパルスオキシメータでは指先を洗濯ばさみのように指を挟み込んで使いますが、その内側には赤色のLEDがあり、その光を爪の根本あたりに当てて、指の内部を通過した光をセンサーで受けて、血液に吸収された光の量を分析して、酸素の運搬量を推計します。

オキシメーターは、この動脈血による赤色の吸収される度合いを見て、酸素飽和度(酸素に結びついたヘモグロビンの比率)を推計します。

赤色の光は動脈血のヘモグロビンで吸収されますが、ヘモグロビンは多くの酸素を運んでいるとより赤く(赤色を吸収しない)、運ぶ量が少なくなると赤黒くなる(赤色を吸収する)という特徴があります。
オキシメーターは、この動脈血による赤色の吸収される度合いを見て、酸素飽和度(酸素に結びついたヘモグロビンの比率)を推計します。

パルスオキシメータでは、血液の赤さを見るために、測定している指の部位を流れる血液が心臓の拍動に同期して脈動し、その脈動に合わせて透過光量も変化しているという特質を生かして、脈動(パルス信号)を活かして血中の酸素飽和度を確定します。
パルス信号を利用したオキシメータなので、パルスオキシメータと名付けられました。

血液中の酸素飽和度を測るには、本来は採血をして専用の機器で分析する必要がありますが、毎回採血するのは大変ですし、連続した測定ができません。パルスオキシメータは、「採血せずにリアルタイムに連続して測ることができないか」という発想から誕生しました。

このパルス信号を取得するのに最も適した部位が手の指尖であることを最初に発見し商品化したのがコニカミノルタです。