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» 2018年11月12日 09時00分 公開

製造業のIoTスペシャリストを目指そうSeason2(3):「パルスオキシメーター」の測定原理と注意点 (1/2)

製造業でIoTを導入したプロジェクトを成功させるには、幅広い知識が必要です。今回は、“デジタル処理のセンサー”に関連するお題として、血中酸素濃度を計測できる「パルスオキシメーター」について取り上げ、その原理や特長について解説します。

[IoT検定制度委員会,TechFactory]

パルスオキシメーターとは

 近年の健康志向の高まりと医療における検査の簡便化の流れの中で、血液を採取しなくてもできる手軽な血液検査が求められています。

 「パルスオキシメーター」は、日本で生まれた医療機器で1974年、日本光電工業の2人の技術者によって発明されたものです。図1のように、人差し指などを二股に分かれたパルスオキシメーターで挟み込むだけで、血中酸素濃度を計測でき、赤色光、赤外光を発生するLEDと、これらを受光するセンサーで構成されています。

パルスオキシメーターの構造 図1 パルスオキシメーターの構造

 血中酸素濃度を見ることで、呼吸により十分な酸素を取り込めているかどうかを判断できます。具体的には血液中、赤血球の中に多数あるヘモグロビンのうち、どれだけが酸素を捉えているかを計測します。

 この割合を「酸素飽和度」と呼び、全部のヘモグロビンのうち、酸素を取り込んでいるヘモグロビンの割合を示すものです。酸素飽和度は正常時、96〜99%ですが、90%を切ると「急性呼吸不全」と判断されます。

パルスオキシメーターの原理

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