看護師さんが使うパルスオキシメーターの仕組みを徹底解説！
看護師さんが使うパルスオキシメーターの仕組みを徹底解説！
この記事では、看護師さんが患者さんの指先などに装着して、血中酸素濃度を測定するパルスオキシメーターの仕組みについて、詳しく解説します。多くの人がその正確さと手軽さに感銘を受けながらも、その背後にある技術に興味を持っていることでしょう。この記事を読めば、パルスオキシメーターの仕組みを理解し、医療現場で働く看護師さんへの理解を深めることができるでしょう。
この記事の構成は、フォーマットA：ケーススタディ・物語形式を採用し、パルスオキシメーターの仕組みを、物語を通して分かりやすく解説していきます。
物語：ある日の病院にて
朝早く、都内の総合病院の病棟では、看護師の佐藤さんが患者さんのケアに追われていました。その日、佐藤さんは、呼吸器系の疾患を持つ70代の男性患者、田中さんの容態を注意深く観察していました。田中さんは少し息苦しそうにしており、佐藤さんはすぐにパルスオキシメーターを取り出し、田中さんの指先に装着しました。
「田中さん、少しの間だけ我慢してくださいね。酸素濃度を測りますから。」
パルスオキシメーターのディスプレイには、すぐに血中酸素飽和度（SpO2）と脈拍数が表示されました。佐藤さんはその数値を確認し、田中さんの状態を把握しました。この小さな機械が、どのようにして患者さんの血中酸素濃度を正確に測ることができるのか、佐藤さんはいつも不思議に思っていました。
休憩時間、佐藤さんは同僚の看護師である鈴木さんに、パルスオキシメーターの仕組みについて尋ねました。
「鈴木さん、いつも使っているパルスオキシメーターって、どうしてあんなに正確に酸素濃度を測れるんだろう？原理がよく分からなくて…」
鈴木さんは優しく微笑みながら答えました。
「佐藤さん、それはね、光の性質を利用しているんだよ。パルスオキシメーターは、赤色光と赤外光を使って、血液中の酸素の量を測っているんだ。」
鈴木さんは、パルスオキシメーターの仕組みについて、詳しく説明し始めました。
パルスオキシメーターの秘密：光と血液の物語
パルスオキシメーターは、光の性質を利用して、血液中の酸素濃度を測定します。具体的には、赤色光と赤外光という2種類の光を指先に当て、その光の吸収率の違いを分析することで、酸素飽和度を算出します。
1. 光の吸収：酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビン
血液中には、酸素を運ぶ役割を担うヘモグロビンというタンパク質が存在します。ヘモグロビンは、酸素と結合すると「酸素化ヘモグロビン」となり、酸素を離すと「脱酸素化ヘモグロビン」となります。この2つのヘモグロビンは、光の吸収率が異なります。
- 酸素化ヘモグロビン：赤外線をよく吸収し、赤色光はあまり吸収しません。
- 脱酸素化ヘモグロビン：赤色光をよく吸収し、赤外線はあまり吸収しません。
パルスオキシメーターは、この性質を利用して、血液中の酸素化ヘモグロビンの割合（酸素飽和度）を測定します。
2. パルスオキシメーターの仕組み：光の旅
パルスオキシメーターは、大きく分けて以下の3つの部分から構成されています。
- 発光部：赤色光と赤外光を発生させるLED（発光ダイオード）があります。
- センサー部：指先を挟む部分で、光の透過量を測定します。
- 演算部：センサーで得られた情報をもとに、酸素飽和度と脈拍数を計算し、ディスプレイに表示します。
パルスオキシメーターが指先に装着されると、発光部から赤色光と赤外光が指を透過します。センサー部は、透過した光の量を測定します。この光の吸収率の違いを分析することで、酸素化ヘモグロビンの割合を計算し、酸素飽和度を算出します。
さらに、パルスオキシメーターは、動脈血の拍動による光の吸収量の変化を捉えることで、脈拍数も測定することができます。これは、血液が流れる際に光の吸収量が変化することを利用しています。
3. なぜ指先？測定の場所
パルスオキシメーターは、指先だけでなく、耳たぶや足の指など、毛細血管が豊富で、光が透過しやすい場所でも測定できます。指先がよく使われるのは、手軽に装着でき、患者さんの負担が少ないからです。
しかし、指先が冷たかったり、マニキュアをしていたりすると、正確な測定が難しくなることがあります。その場合は、別の場所で測定したり、温めてから測定したりするなどの工夫が必要です。
パルスオキシメーター活用のポイント
パルスオキシメーターは、医療現場で非常に重要な役割を果たしています。しかし、その測定結果を正しく解釈し、適切な対応をとるためには、いくつかの注意点があります。
1. 正常値と異常値の理解
健康な人の酸素飽和度の正常値は、通常96%～99%です。しかし、患者さんの状態や年齢、既往歴などによって、正常値は異なります。医師や看護師は、患者さんの状態に合わせて、適切な判断を行います。
酸素飽和度が90%を下回ると、呼吸不全の可能性があり、注意が必要です。80%を下回ると、重度の呼吸不全と判断され、緊急の治療が必要となる場合があります。
2. 測定時の注意点
- 装着部位：指先が冷たいと血流が悪くなり、正確な測定が難しくなります。必要に応じて、温めてから測定しましょう。
- マニキュア：マニキュアの色によっては、光の吸収を妨げ、正確な測定を妨げることがあります。
- 体動：患者さんが動くと、センサーが正しく装着されず、測定値が不安定になることがあります。
- 周囲の光：強い光がセンサーに当たると、測定に影響を与えることがあります。
3. 医療現場での活用事例
パルスオキシメーターは、様々な医療現場で活用されています。
- 呼吸器疾患の管理：喘息、COPD（慢性閉塞性肺疾患）、肺炎などの患者さんの酸素状態をモニタリングします。
- 手術中のモニタリング：麻酔中の患者さんの酸素状態を継続的に監視します。
- 救急医療：呼吸困難や意識障害のある患者さんの迅速な評価に利用されます。
- 在宅酸素療法：自宅で酸素療法を行っている患者さんの酸素状態を定期的に確認します。
専門家からの視点
呼吸器内科医の田中先生は、パルスオキシメーターの重要性について、次のように述べています。
「パルスオキシメーターは、患者さんの酸素状態を迅速かつ非侵襲的に評価できる、非常に有用なツールです。しかし、測定値はあくまで指標であり、患者さんの全身状態を総合的に判断することが重要です。呼吸状態、意識レベル、その他のバイタルサインなどを合わせて評価し、適切な治療につなげることが大切です。」
まとめ
パルスオキシメーターは、光の性質を利用して、血液中の酸素濃度を測定する画期的な医療機器です。その仕組みを理解することで、医療現場で働く看護師さんへの理解を深め、医療技術への関心を高めることができます。正確な測定と適切な解釈が重要であり、患者さんの安全を守るために、日々活用されています。
もっとパーソナルなアドバイスが必要なあなたへ
この記事では一般的な解決策を提示しましたが、あなたの悩みは唯一無二です。AIキャリアパートナー「あかりちゃん」が、LINEであなたの悩みをリアルタイムに聞き、具体的な求人探しまでサポートします。
今すぐLINEで「あかりちゃん」に無料相談する
無理な勧誘は一切ありません。まずは話を聞いてもらうだけでも、心が軽くなるはずです。
パルスオキシメーターについて、さらに詳しく知りたいことや、疑問に思うことがあれば、お気軽にご相談ください。あなたのキャリアに関するご相談も承ります。
キャリア支援専門の転職コンサルタントとして、あなたの疑問にお答えします。
パルスオキシメーターの仕組みは、光の吸収を利用した高度な技術です。赤色光と赤外光を使い、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの違いを分析することで、血中酸素濃度を測定しています。この技術は、医療現場で患者さんの状態を迅速に把握するために不可欠であり、看護師さんをはじめとする医療従事者の重要なツールとなっています。正確な測定には、装着部位や体動、周囲の環境など、いくつかの注意点があります。正常値と異常値を理解し、患者さんの全身状態を総合的に判断することが重要です。