パルスオキシメトリは、人の酸素飽和度(SO2)をモニターするための非侵襲的な方法です。SpO2 (末梢酸素飽和度) の読みは動脈血ガス分析からの SaO2 (動脈酸素飽和度) のより望ましい読みと常に同一ではありませんが、2 つは十分に相関関係があり、安全で、便利で、非侵襲的で、安価なパルスオキシメトリ法は臨床使用の酸素飽和度を測定するために価値があることです。 ウィキペディアより )
パルスオキシメトリは具体的にどのように機能するのでしょうか？
原子の周りには、7 種類の電子の殻があります1。電子は必要なエネルギーを受け取ると、下図のようにある状態から別の状態（基底状態、励起状態と呼ばれています）にジャンプします。
図（POV-Ray によって生成された）は、高 Tc 超伝導体の CuO2-面上の銅の 3d 軌道の励起を示している；基底状態（青）は x2-y2 軌道；励起された軌道は緑；矢印は非弾性 X 線分光を示している。
分子が波長400nmから780nmまでのUV-vis(Ultra-Violet-Visible)領域の光を吸収すると、電子は低エネルギーの占有軌道から高エネルギーの空軌道に昇格し、結果として励起状態の分子になります。分子が光を吸収するために必要な条件の一つは、光子のエネルギーが軌道間のエネルギー差と一致している必要があることです。したがって、吸収された光の色は、軌道間のエネルギーの間隔についての実験的な情報を持っていることを証明した。 このように、光を吸収する光の色は、軌道のエネルギーの間隔を測るために必要な情報であることがわかってきました。
異なる元素は電子軌道の間隔が異なるため、光子を吸収したり放出したりするのに必要なエネルギーが異なるため、波長の異なる2つの光子が吸収されたり放出されたりします。この結果、ある分子の特定のスペクトルのシグネチャー、つまりスペクトルラインのセットが得られるのです。Fraknoi, Andrew; Morrison, David (2016年10月13日). “ OpenStax Astronomy ”
赤血球にはヘモグロビンという鉄を含むタンパク質が含まれており（したがって酸素化ヘモグロビンは赤い）、この呼吸ガスと可逆的に結合することで酸素輸送を促進し、血液中での溶解度を大幅に高めています。酸素化ヘモグロビンはオキシヘモグロビンと呼ばれています。この完全に飽和したヘモグロビンが現在運んでいる4つの酸素モジュールのうちの2つは、私が青く丸で囲んでいます（赤い「棒」は、このグラフィックの酸素分子を表しています）。同じ分子を同じ解像度で、今回は溶媒に触れる面を強調しています。
現代医学にとって幸いなことに、酸素を含んだヘモグロビン（オキシヘモグロビン）と酸素を含まないヘモグロビンでは、660nmと940nmの波長での光の吸収が大きく異なります。
＞イソブシ点とは、ある波長の光を2つの物質が同じ程度に吸収する点のことです。オキシメトリでは、オキシヘモグロビン(HbO)とデオキシヘモグロビン(Hb)の等張点は590nmと805nmに発生します。これらの点は、光の吸収が飽和の程度に依存しない基準点として使用することができる。このように、異なる波長での吸光度を比較することで、HbO (oxyhaemoglobin)とHb (haemoglobin)の相対的な濃度を推定することができます（すなわち、飽和）。現代のパルスオキシメータは、必ずしもイソブシブポイントを含む2つ以上の波長を使用することができます。 Anaesthesia.uk ](https://cnx.org/contents/LnN76Opl@13.86:H5KhIDcK@3/Spectroscopy-in-Astronomy)_
基本的に、これはパルスオキシメトリがどのように動作するかです。それは、分子内の異なる電子配置に起因する光の異なる吸収を使用して、離れて飽和と不飽和ヘモグロビンを伝えることができます。以下、パルスオキシメトリの技術的な側面についての抜粋です：＆002＆002＞測定部位を介して光を送信する2つの方法があります：透過法と反射法。透過法では、前ページの図のように、発光素子と受光素子が対向していて、測定部位を挟んでいます。これにより、光はサイトを通過することができます。反射法では、測定サイトの上にエミッタと受光素子が隣り合っています。光はエミッタから検出器へとサイトを横切って跳ね返ります。透過法は最も一般的に使用されるタイプであり、この議論では透過法を暗示します。
透過した赤（R）と赤外（IR）信号が測定サイトを通過し、光検出器で受信された後、R/IR比が計算されます。R/IRは、比をSpO2値に変換する「ルックアップ」テーブル（経験式で構成されています）と比較されます。ほとんどのメーカーは、様々なSpO2 (Peripheral Oxygen Saturation)レベルの健康な被験者から得られた検量線に基づいた独自のルックアップテーブルを持っています。一般的に、0.5のR/IR比は約100％のSpO2に相当し、1.0の比は約82％のSpO2に相当し、2.0の比は0％のSpO2に相当している間、典型的には0.5のR/IR比は約100％のSpO2に相当します。 オキシメトリー。 org ](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Structure/mmdb/mmdbsrv.cgi?dps=0&uid=1HHO)_
カルボキシヘモグロビン（COで飽和ヘモグロビン）のスペクトルシグネチャは、複数の研究で示されているように、標準的なオキシメーターは、他のために1つを間違えるように、オキシヘモグロビンのそれにとてもよく似ています。この報告書は、パルスオキシメーターがHbO（オキシヘモグロビン）とHbCO（カルボキシヘモグロビン）を区別していないため、一酸化炭素中毒中にパルスオキシメーターが誤解を招く可能性があることを確認しています。したがって、一酸化炭素中毒の診断は、臨床的証拠に依存しており、マルチバンドCOオキシメーター（カルボキシオキシメーター）でHbCO濃度を測定することによって確認する必要があります。
今日では、COオキシメーターは、オキシヘモグロビン、カルボキシヘモグロビンとメトヘモグロビンを区別することができます存在しています。
1: なぜこれがケースである理由としての説明は、あまりにも遠くに道を導くだろう。それは量子力学の波動粒子二元論とする必要があり、良いアナロジーはで見つけることができます Physics.SEのこの答え .
2：光子のエネルギーは、その周波数に比例しており、このように波長に反比例しています。プランク・アインシュタイン方程式の他のすべての要素は一定です。詳細は物理学.SEに掲載されています](https://watermark.silverchair.com/66-5-625.pdf?token=AQECAHi208BE49Ooan9kkhW_Ercy7Dm3ZL_9Cf3qfKAc485ysgAAAc4wggHKBgkqhkiG9w0BBwagggG7MIIBtwIBADCCAbAGCSqGSIb3DQEHATAeBglghkgBZQMEAS4wEQQMDkt9j395Hizu2lpnAgEQgIIBgagI17uOj-B_uViIGb3_tFgDESxXblV3WdumDSYeTNrt5AiGL8ptgsb-mXifP91D8KlTdTV_PkeqmkERqxTCO4lU3ga6cZD48qLw68dW9ST3lhsu1vkONPwMhY24zpgxc33L61DsU3waJRiD2F5tZkf-6GRbmYSpO64jJKcVGVYwsuFTHfZsVsUZRcg6FgVGFZygMqAYd9yzum2HIJ47oSz7wwOKNOcqakrN713WBX_PUSlASyPBO5rJDoqiE137aAfLboczzKDiGstFz8Iiri-nfQE7NPlT-zyb6kLfEyPD1aBkvt8NlYmzuyR4s4W5bOrghP-1a2k6HBDFfV1j-20a6guUxaqHcQ9ySRJU5bNAdOHi5FoKkLjowhnmfhoswWvmE_l0RicN-72b5b7V12aCpCS2OfAepSo5E3IIWE0kyiX8wL2Gmn7iCsMue47OeEe9aNy07C2SwyAcFDCk1qEPPoWzowITxsrp0IcV0OZLE7Nm7bYkk4LuXN6fmaohtvw)
