Gewebeoxygenierungsmonitor

#moorLAB-OXY

Nicht-invasive Echtzeitmessung der Gewebeoxygenierung

  • Laser Doppler Imager is a standard accurate method we now use in our cerebral blood flow and brain perfusion in our laboratory.

    Momoh A. Yakubu, PhD
    Texas Southern University

  • Moor Instruments have consistently provided excellent help and support for my research.

    Kim Gooding, PhD
    University of Exeter Medical School

  • I cannot rate the company or the staff highly enough.

    Jim House, PhD
    University of Portsmouth

  • In a nutshell, moorFLPI-2 is the most user-friendly system for studying cerebral blood flow regulation in rodents.

    Chia-Yi (Alex) Kuan, MD, PhD
    Emory University School of Medicine

  • I expect to be using Moor Instrument’s technology for many years to come!

    Faisel Khan, PhD
    Ninewells Hospital & Medical School

  • We have found Moor equipment to be extremely dependable and innovative.

    Dean L. Kellogg, Jr., MD, Ph.D
    University of Texas Health Science Center

  • We can't recommend Moor instruments highly enough. The technology is at the cutting edge and the support second to none.

    Paul Sumners, PhD
    London South Bank University

  • It goes without saying that the company's imaging technology itself is superb!

    Gourav Banerjee
    Leeds Beckett University

moorLAB-OXY Superficial Tissue Oxygenation Monitor: Precise Monitoring for Research Facilities

Optimise Your Research with Cutting-Edge Oxygenation Analysis

Specially designed for research centres, the moorLAB-OXY Superficial Tissue Oxygenation Monitor utilises advanced white light spectroscopy for accurate, real-time monitoring of superficial tissue oxygen saturation (SO₂), haemoglobin concentration, and temperature.

Key advantages:

  • Advanced white light spectroscopy for precise measurements
  • Real-time monitoring of oxygen saturation, haemoglobin, and temperature
  • Versatile probe configurations tailored for diverse research scenarios

Benefit from seamless integration with moorLAB systems and robust data management via moorLAB-PC software, providing sophisticated analysis and comprehensive reporting capabilities.

This device significantly optimises laboratory productivity, ensuring accurate, reliable results for complex research studies.

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Das folgende Zubehör für den moorLAB-OXY können Sie ONLINE KAUFEN


Der nachfolgende Abschnitt ist eine Liste der häufigsten Fragen unserer Kunden. Falls Sie eine Frage haben und Sie die Antwort darauf hier nicht finden, senden Sie uns bitte eine Email. Wir helfen Ihnen gerne weiter!


Q. Welche Parameter misst der moorVMS-OXY-Monitor?
A. Der moorVMS-OXY-Monitor misst Hämoglobinkonzentrationen in oxygenierter und deoxygenierter Form (oxyHb, deoxyHb und totalHb), Sauerstoffsättigung (SO2) und Temperatur.

Q. Warum ist es wichtig, Gewebesauerstoffsättigung und Gesamthämoglobin zu messen?
A. Hämoglobinkonzentration und Sauerstoffsättigung im Gewebe sind zwei wichtige physiologische Parameter, die gesunde Verhältnisse im Gewebe bzw. in den kleinsten Blutgefäßen (Mikrozirkulation) anzeigen. Sauerstoff ist unabdingbar für alle lebenden Zellen und spielt auch eine wesentliche Rolle bei vielen Wundheilungsprozessen, einschließlich Abwehrfunktionen, bei der Bildung von neuem Gewebe und der Entstehung neuer Blutgefäße. Eine Verminderung der Sauerstoffversorgung hat daher potentiell schwerwiegende negative Folgen im Hinblick auf normale und rasche Heilungsvorgänge; die Entstehung von Ulzera bei Patienten mit peripherer Gefäßerkrankung macht dies deutlich. Die wichtige Rolle, die der Messung des Gewebesauerstoffgehalts bei vielen klinischen Einsätzen zukommt, wie z.B. bei der Prognose hinsichtlich Amputationshöhe, der Beurteilung von rekonstruktiven und plastischen chirurgischen Eingriffen und bei der Überwachung der peripheren Durchblutung (z.B. bei Diabetikern), ist ebenfalls seit vielen Jahren anerkannt.

Q. Welches Messverfahren setzt der moorVMS-OXY ein?
A. Die physikalische Grundlage des moorVMS-OXY-Messverfahren ist die Weißlicht-Reflexionsspektroskopie. Die Messung beruht hierbei auf spektrophotometrischenGesetzen, wonach die Lichtabsorption von der Chromophorenkonzentration abhängt. Das Farbspektrum des rückgestreuten Lichts wird analysiert und man erhält daraus die Gesamt-Sauerstoffsättigung des Gewebes, von dem das Licht reflektiert und absorbiert wird.

Q. Warum wird die Hämoglobinkonzentration in arbiträrer Einheit (Arbitrary Unit, AU) angegeben?
A. Das Licht wird auf dem Weg durch das Gewebe durch Streuung abgelenkt, wobei diese Lichtstreuung generell nur schwer quantifizierbar ist. Daher ist eine absolute Quantifizierung der Hämoglobinkonzentration schwierig. Die relativen Konzentrationen aus der Messung des oxygenierten und desoxygenierten Hämoglobin und aus Trendmessungen sind jedoch zuverlässige Parameter.

Q. Wodurch unterscheidet sich die vom moorVMS-OXY gemessene Gewebesauerstoffsättigung von anderen Messwerten bzgl. Sauerstoffversorgung (SpO2, NIRS, tcpO2)?
A. Der moorVMS-OXY-SO2-Wert gibt die prozentuale Hämoglobin-Sauerstoffsättigung im Kapillar- und venösen Bereich der Gewebemikrozirkulation an und zeigt daher Änderungen von Sauerstoffangebot und –verbrauch direkt vor Ort im Gewebe an. Die Gewebesauerstoffsättigung ist im Allgemeinen niedriger als die arterielle Sauerstoffsättigung (SaO2) bzw. die Pulsoxymetrie-Sauerstoffsättigung (SpO2) und liegt eher im Bereich der venösen Sauerstoffsättigung (SvO2).

SpO2:

Die mittels Pulsoxymeter gemessene SpO2 ist das am häufigsten verwendete Maß für die Hämoglobin-Sauerstoffsättigung. Der Hauptunterschied zur SO2 besteht darin, dass die SpO2 auf den Unterschied in der Lichtweglänge während des Pulszyklus angewiesen ist, um die Sauerstoffsättigung zu berechnen, so dass nur die arterielle Sauerstoffsättigung gemessen wird. Dies gibt nützliche Hinweise auf die Lungenfunktion, aber keinerlei Informationen über die Sauerstoffversorgung im Gewebe bzw. über die Sauerstoffaufnahme von Organen, wie dies bei Messungen mit dem moorVMS-OXY der Fall ist. Weil die Messung mit dem Pulsoxymeter vom Hämoglobin-Pulsschlag in der Arterie abhängt, erfordert die SpO2-Messung im Gegensatz zur SO2-Bestimmung außerdem eine pulsierende Änderung durch den Herzschlag.

NIRS:

Die Gewebesauerstoffmessung mithilfe der Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) liefert ebenfalls Werte für die lokale Hämoglobinsättigung an der Messstelle selbst. Sie unterscheidet sich von der SO2-Messung durch die Lichtquelle (weißes Licht bzw. Laserlicht), die Wellenlängenbereiche (sichtbarer Bereich bzw. Nahinfrarot-Bereich) und die Algorithmen, die zur Berechnung der Gewebesauerstoffsättigung eingesetzt werden. NIRS wurde in erster Linie zur Untersuchung tieferliegender Gewebe wie z.B. Muskeln und Gehirn entwickelt. Dagegen misst das moorVMS-OXY-System, das auf Spektroskopie mit sichtbarem Licht (visible light spectroscopy, VLS) beruht, die Sauerstoffsättigung in oberflächlichen Gewebsschichten. Außerdem ist das Hämoglobin-Absorptionssignal im sichtbaren Bereich viel stärker als im Nahinfrarot-Bereich, weswegen das VLS-Verfahren ein höheres Signal-zu-Rausch-Verhältnis und eine höhere Genauigkeit aufweist.

tcpO2:

Beim tcpO2-Verfahren wird der Sauerstoffpartialdruck transkutan gemessen. Hierbei kommt eine Elektrode zum Einsatz, die durch Erwärmung des darunter liegenden Gewebes eine lokale Hyperämie erzeugt. Das bedeutet, dass die transkutanen Messwerte die maximale Kapazität des örtlichen Gefäßsystems und Gewebes wiedergeben, Sauerstoff bereitzustellen und Kohlendioxid abzutransportieren. Daher liegt der tcpO2-Wert eher im Bereich der arteriellen Sauerstoffsättigung und ist kein Maß für die Sauerstoffsättigung im Gewebe unter Normalbedingungen, die mit dem moorVMS-OXY gemessen wird. Beim tcpO2-Verfahren muss das Hautgewebe für die Messung auf 40°C oder höher erwärmt werden; daher dauert es mehrere Minuten, bis der erste Messwert abgelesen werden kann, und das Verfahren eignet sich auch nicht für die Langzeitüberwachung. Im Vergleich hierzu ist das moorVMS-OXY-System eine nicht-invasive, viel schnellere und bequemere Methode zur Messung der Gewebesauerstoffversorgung. Außerdem kann das tcpO2-Verfahren aufgrund der relativ großen Abmessungen der Elektrode nicht zur Sauerstoffmessung bei inneren Organen oder in Kombination mit Laser-Doppler-Geräten zur Blutflussmessung an der selben Messstelle herangezogen werden.

Q. Wie groß ist die Messtiefe beim moorVMS-OXY?
A. Die tatsächliche Eindringtiefe hängt vom Sensordesign und den individuellen Gewebemerkmalen ab. Im Allgemeinen weisen Sensoren mit einem größeren Abstand zwischen lichtabgebenden und -aufnehmenden Fasern eine größere Messtiefe auf. Gestützt auf physikalische Modelle ist zu erwarten, dass die Messempfindlichkeit bis in die oberen 1-2 mm des Gewebes reicht.

Q. Was ist die höchste Messgeschwindigkeit des moorVMS-OXY?
A. Das moorVMS-OXY-Systemkann Messungen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 40 Hz vornehmen, wobei die Herzfrequenz mittels Aufzeichnung der Zeitkurve des totalHb deutlich angezeigt werden kann.

Q. Wie beeinflusst die Hautpigmentierung (Melanin) die Messung mit dem moorVMS-OXY?
A. Wie bei allen Geräten, die mit Reflexionsspektroskopie arbeiten, kann eine ausgeprägte Hautpigmentierung die Messergebnisse negativ beeinflussen. In derartig extremen Fällen erscheint eine Warnanzeige; am besten nimmt man die Messung an einer anderen Stelle vor bzw. stellt mithilfe der moorVMS-PC-Software eine längere Integrationszeit ein.

Q. Liegen Normal-/Standardwerte für die Gewebesauerstoffsättigung vor?
A. Die Gewebesauerstoffsättigung ist im Allgemeinen niedriger als die arterielle Sauerstoffsättigung (SaO2) und liegt eher im Bereich der venösen Sauerstoffsättigung (SvO2). Die Messwerte sind abhängig vom Gewebe, der Hauttemperatur und dem Zustand des Patienten. Die Werte für die Gewebesauerstoffsättigung am Finger von gesunden Probanden liegen typischerweise bei 50% - 80% und am Bein / Arm bei 20% - 50%.

Q. Wie wähle ich den geeigneten Sensor aus?
A. Der moorVMS-OXY-Monitor wird mit einer großen Auswahl an Sensoren geliefert. Die Standardsensoren reichen für die meisten Anwendungen in Forschung und Klinik aus. Diese Sensoren sind entweder nach Sensortyp oder nach Faserabstand gelistet. Der Faserabstand beeinflusst die Eindringtiefe. Wir empfehlen daher, Hautsensoren für Hautgewebe und Nadelsensoren für innere Organe zu verwenden. Bitte wenden Sie sich an unsere Verkaufsberater, wenn Sie detaillierte Informationen benötigen. Wir besprechen auch gerne Sonderwünsche hinsichtlich Sensordesign bzw. Änderungen des Standarddesigns.

Q. Muss ich die moorVMS-OXY-Sensoren vor Gebrauch kalibrieren?
A. Nein. Es ist nicht notwendig, die Sensoren jedes Mal vor einer neuen Messung zu kalibrieren. Der moorVMS-OXY-Monitor wird während der Herstellung im Werk für jeden einzelnen Sensortyp kalibriert.

Q. Kann ich die Funktion des moorVMS-OXY selbst regelmäßig prüfen?
A. Ja. Ein „Prüf-Sensor” wird mitgeliefert, so dass der Benutzer regelmäßig überprüfen kann, ob der Monitor korrekt arbeitet.

Q. Werden die Messwerte durch allgemeine Raumbeleuchtung beeinflusst?
A. Nein. Normalerweise beeinflusst die Raumbeleuchtung die Messwerte nicht, weil das Gewebe an der Messstelle durch den Sensor abgeschirmt wird. Um festzustellen, ob die Raumbeleuchtung die Messung beeinträchtigt, können Sie das Licht im Zimmer aus- und wieder einschalten bzw. die Messstelle abdecken und wieder aufdecken, während Sie den SO2-Wert ablesen. Von außen kommendes Licht, das merkliche Änderungen der SO2- und totalHb-Werte verursacht, muss vermieden bzw. die Messstelle entsprechend abgeschirmt werden.

Q. Does probe pressure affect the readings?
A. Yes. High probe pressure will press blood out of the tissue and therefore reduce SO2 and totalHb on skin tissues if not well controlled. All the moorVMS-OXY skin probes are supplied with probe holders and adhesive discs, which will hold the probe on skin firmly with neutral contact pressure.

Q. Is it possible to save the absorption spectra and measurements for post-analysis?
A. Yes. The absorption spectra (raw and reference spectra) and measurements can be continuously saved for post measurement analysis in a text file format using moorVMS-PC software.

Q. Is it possible to measure tissue oxygenation and blood flow simultaneously?
A. Yes. The moorVMS-OXY can be used with the moorVMS-LDF laser Doppler monitor to simultaneously measure SO2, totalHb and blood flow. Combined probe heads are available. The combination of laser Doppler Flux and SO2 measurements would allow clinicians to investigate oxygen metabolism in tissue.

Q. Can I use moorVMS-OXY with other protocol modules?
A. Yes. The moorVMS-OXY is intended to form a modular system when used in combination with the LDF monitor, Skin heater, Iontophoresis controller and Pressure controller. When used in this way the instruments will be controlled and monitored via USB using the moorVMS-PC software.The moorVMS–DAQ is also available to integrate 8 channels of other physiological / analogue data from other systems found in the laboratory or clinic.

Q. Does the technique cause any local heating effects or tissue damage?
A. No. The moorVMS-OXY is a non-invasive device hence causing no damage to target tissues. The light induced heating from the probe tip is negligible. Therefore, moorVMS-OXY is suitable for long term monitoring.

Q. Can the moorVMS-OXY be used for tissues other than skin?
A. Yes. The moorVMS-OXY can also be used for internal tissues, such as brain, with needle probes.

There are numerous references where our tissue oxygenation monitors are cited. The list below is a small selection. Please contact us for reference lists on your chosen subject.


Harrison DK, Evans SD, Abbot NC, Swanson Beck J and McCollum PT.
Spectrophotometric measurements of haemoglobin made saturation and concentration in skin during tuberculin reaction in normal human subjects.
Clin. Phys. Physiol. Meas. 13 349-363. 1992
Weblink

Harrison DK, Habil M.
Optical Measurement of Tissue Oxygen Saturation.
Lower Extremity Wounds 1(3); 191-201. 2002
Weblink

Hongyuan Liu, Matthias Kohl-Bareis, Xiabing Huang
Design of an oxygenation monitor and verification on human skin tissue
European Conferences on Biomedical Optics, Proc. of SPIE Vol. 8087 80871Y-1, 22 - 26 May 2011
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Kohl M., Lindauer U., Royl G. et al.
Physical Model for the Spectroscopic Analysis of Cortical Intrinsic Optical Signals
Phys Med Biol 45, 3749-3764. 2000
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Kohl-Bareis, M., Guertler, R., Lindauer, U., Leithner, C., Sellien, H., Royl, G. and Dirnagl, U
System for the Measurement of Blood Flow and Oxygenation in Tissue Applied to Neurovascular Coupling in Brain
Proc. SPIE, 5859. 2005
Weblink

Kuliga KZ, McDonald EF, Gush R, Michel C, Chipperfield AJ, Clough GF.
Dynamics of microvascular blood flow and oxygenation measured simultaneously in human skin.
Microcirculation 2014 Aug;21(6):562-73
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Sakr, Y.
Techniques to assess tissue oxygenation in the clinical setting
Transfusion and Apheresis Science: Official Journal of the World Apheresis Association: Official Journal of the European Society for Haemapheresis, 43(1), 79-94. 2010
Weblink

Sørensen, H., Rasmussen, P., Siebenmann, C., Zaar, M., Hvidtfeldt, M., Ogoh, S., Sato, Kohei, Kohl-Bareis, M., Secher, N.H., Lundby, C., (2015).
Extra-cerebral oxygenation influence on near-infrared-spectroscopy-determined frontal lobe oxygenation in healthy volunteers: a comparison between INVOS-4100 and NIRO-200NX.
Clinical physiology and functional imaging, 35(3), pp177-184.
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Sørensen, H., Rasmussen, P., Sato, K., Persson, S., Olesen, N.D., Nielsen, H.B., Olsen, N.V., Ogoh, S., Secher, Niels H., (2014).
External carotid artery flow maintains near infrared spectroscopy-determined frontal lobe oxygenation during ephedrine administration.
British journal of anaesthesia, 113, pp452-8.
Weblink

Sørensen, H., Sc, M., Secher, N. H., Sc, D. M , Siebenmann, C., Rasmussen, P., and Ph, D., (2012).
Cutaneous Vasoconstriction Affects Near-infrared Spectroscopy Determined Cerebral Oxygen Saturation during Administration of Norepinephrine.
American Society of Anesthesiologists., 117(2), pp.263 – 270.
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Hongyuan Liu, Matthias Kohl-Bareis, and Xiabing Huang (2011).
Design of a tissue oxygenation monitor and verification on human skin.
Proc. SPIE 8087, Clinical and Biomedical Spectroscopy and Imaging II, 80871Y (10 June 2011).
Weblink

Moor Instruments are committed to product development. We reserve the right to change the specifications below without notice.


Analogue outputs

Range: 0-5V
Number of outputs: 4 outputs
Connectors: BNC sockets

Electrical safety classification

Class I

Gewicht

Under 3kg

Größe

235x80x200 mm (WxHxD) nominal

INTENDED USE

The moorLAB-OXY tissue oxygen and temperature monitor is intended for simultaneous measurement of tissue temperature and oxygen a saturation.

The moorLAB-OXY is intended for use in research and educational life science applications only. The moorLAB-OXY is not a medical device and is not intended for use with human subjects for any of the following specific medical purposes:

  • Diagnosis, prevention, monitoring, prediction, prognosis, treatment or alleviation of disease.
  • Diagnosis, monitoring, treatment, alleviation of, or compensation for, an injury or disability.
  • Investigation, replacement or modification of the anatomy or of a physiological or pathological process or state.

Light source

White light, wavelength range: 400 – 700 nm
Max Output Power: 6 mW

Light source classification

Exempt group per BS EN 62471:2008

Measured parameters

SO2 (tissue oxygen saturation)
Range: 0 – 99 %
Accuracy: + 2 SO2 units*
Resolution: 1 %

oxyHb (relative oxygenated haemoglobin concentration in arbitrary units)
Range: 0 – 1000 AU
Accuracy: + 10 %*
Resolution: 0.1 AU

deoxyHb (relative deoxygenated haemoglobin concentration in arbitrary units)
Range: 0 – 1000 AU
Accuracy: + 10%*
Resolution: 0.1 AU

totalHb (relative total haemoglobin concentration in arbitrary units)
Range: 0 – 1000 AU
Accuracy: + 10 %*
Resolution: 0.1 AU

Temperature
Range: 5 – 50 ºC
Accuracy: + 0.5 ºC
Resolution: 0.1 ºC

Sampling rate (all parameters) 40Hz
*Accuracy defined as relative to moorVMS-OXY device

Method of sterilisation

Not suitable for sterilisation

Mode of operation

Continuous

Number of measurements

1 x SO2, 1 x oxyHb, 1 x deoxyHb, 1 x totalHb, 1 x Temperature

Operating environment

Indoor laboratory use Temperature range: 15 – 30 °C
Humidity: 0 – 75%, non-condensing
Maximum altitude: 2000m
Pollution degree: 2

Power source

AC mains, 100 – 230 V, 50 – 60 Hz, 30VA

SO2 SIGNAL PROCESSING

Wavelength range: 500 – 650 nm
Spectral resolution: 2 nm Settings for spectra analysis:
Integration Time: 1 ms – 20 ms auto setting, 1 ms – 10 sec manual setting
Average over number of spectra : 1
Smoothing: smoothing of the raw data over 5 points

Moor Instruments stellt eine Vielzahl von Sensoren her, die Ihnen helfen den Blutfluss in fast jedem Gewebe zu messen. Wir beraten Sie bei Ihrer jeweiligen Anwendung sehr gerne, hoffen aber, dass auch die folgenden allgemeinen Anmerkungen für Sie brauchbar sind.


Skin probes are available in four formats; OXY only, OXY+temp, OXY+flow and OXY+flow+temp, with two main physical configurations, P1 and P2 type designs.

Skin probes are usually fixed to the skin with a probe holder and double sided adhesive discs, although they can be used in other applications (e.g. bone, visceral measurements) and with other equipment (e.g. Iontophoresis). Please refer to the Accessories and Iontophoresis catalogues.

The standard length for all probes is 2 metres. Longer lengths can be supplied on request (code LPXL). The range of probe holders for these (and other) probes is described in the accessories page.

Needle probes are amongst the most versatile designs. They can be used for surface measurements, inserted into tissue or used for single vessel measurements. The compact design also lends itself to measurements in tissues with restricted access. Probes can be fixed in position over tissue with a normal laboratory manipulator by clamping onto the black acetal shank.

The P3 type needle probe is available in OXY only or OXY+flow formats, all built into a needle of approx 1.65mm diameter.

The P7 type needle probe is available in OXY+flow format, built into a needle of approx 3.3mm diameter.