การวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดด้วยเครื่องวัดชีพจร (Pulse oximetry) สะดวกเป็นพิเศษสำหรับ การวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดอย่างต่อเนื่อง โดยไม่ ต้องเจาะเลือด ในทางตรงกันข้าม การตรวจระดับก๊าซในเลือดจะต้องทำในห้องปฏิบัติการโดยใช้ตัวอย่างเลือดที่เจาะมา เครื่องวัดชีพจรมีประโยชน์ในทุกสถานการณ์ที่ ระดับออกซิเจนในเลือด ของผู้ป่วย ไม่คงที่ รวมถึง ห้องไอซี ยูห้องผ่าตัด ห้องพักฟื้น ห้องฉุกเฉิน และหอผู้ป่วยในโรงพยาบาลนักบินในเครื่องบินที่ไม่มีความดันอากาศ เพื่อประเมินระดับออกซิเจนในเลือดของผู้ป่วย และกำหนดประสิทธิภาพหรือความจำเป็นของการให้ออกซิเจน เสริม แม้ว่าเครื่องวัดชีพจรจะใช้ในการตรวจสอบระดับออกซิเจน แต่ไม่สามารถระบุการเผาผลาญออกซิเจน หรือปริมาณออกซิเจนที่ผู้ป่วยใช้ได้ สำหรับการนี้ จำเป็นต้องวัด ระดับ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ด้วย เป็นไปได้ที่จะใช้เครื่องวัดชีพจรในการตรวจจับความผิดปกติของการหายใจ อย่างไรก็ตาม การใช้เครื่องวัดชีพจรในการตรวจจับภาวะหายใจน้อยเกินไปจะทำได้ยากเมื่อใช้ร่วมกับออกซิเจนเสริม เนื่องจากความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจจะตรวจพบได้อย่างน่าเชื่อถือก็ต่อเมื่อผู้ป่วยหายใจในอากาศปกติเท่านั้น ดังนั้น การให้ออกซิเจนเสริมเป็นประจำอาจไม่จำเป็นหากผู้ป่วยสามารถรักษาระดับออกซิเจนที่เพียงพอในอากาศปกติได้ เนื่องจากอาจทำให้ไม่สามารถตรวจพบภาวะหายใจน้อยเกินไปได้^{[ 6 ]}

เนื่องจากความง่ายในการใช้งานและความสามารถในการให้ค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนอย่างต่อเนื่องและทันที เครื่องวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนแบบพัลส์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในเวชศาสตร์ฉุกเฉินและยังมีประโยชน์มากสำหรับผู้ป่วยที่มีปัญหาเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจหรือหัวใจ^{[ 7 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งCOPDหรือสำหรับการวินิจฉัยความผิดปกติของการนอนหลับ บางอย่าง เช่นภาวะหยุดหายใจขณะหลับและภาวะหายใจแผ่วเบา [ ^{8 ] สำหรับ}ผู้ป่วยที่มีภาวะหยุดหายใจขณะหลับแบบอุดกั้นค่าการวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนแบบพัลส์จะอยู่ในช่วง 70–90% ในช่วงเวลาส่วนใหญ่ที่พยายามนอนหลับ^{[ 9 ]}

เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพกพาที่ใช้แบตเตอรี่มีประโยชน์สำหรับนักบินที่ปฏิบัติงานในเครื่องบินที่ไม่มีระบบปรับความดันอากาศที่ระดับความสูงเกิน10,000 ฟุต (3,000 เมตร)หรือ12,500 ฟุต (3,800 เมตร)ในสหรัฐอเมริกา^{[ 10 ]}ซึ่งจำเป็นต้องใช้ออกซิเจนเสริม เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพกพายังมีประโยชน์สำหรับนักปีนเขาและนักกีฬาที่มีระดับออกซิเจนในเลือดอาจลดลงที่ระดับความ สูง หรือขณะออกกำลังกาย เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพกพาบางรุ่นใช้ซอฟต์แวร์ที่บันทึกระดับออกซิเจนในเลือดและชีพจรของผู้ป่วย ซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องเตือนใจให้ตรวจสอบระดับออกซิเจนในเลือด  

ความก้าวหน้าด้านการเชื่อมต่อทำให้ผู้ป่วยสามารถตรวจสอบความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องเชื่อมต่อแบบใช้สายกับจอภาพของโรงพยาบาล โดยไม่กระทบต่อการไหลของข้อมูลผู้ป่วยกลับไปยังจอภาพข้างเตียงและระบบเฝ้าระวังผู้ป่วยส่วนกลาง^{[ 11 ]}

สำหรับผู้ป่วยCOVID-19การตรวจวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดด้วยเครื่องวัดออกซิเจนแบบพัลส์ช่วยในการตรวจจับ ภาวะ ขาดออกซิเจนแบบเงียบๆ ในระยะเริ่มต้น ซึ่งผู้ป่วยยังคงดูและรู้สึกสบายดี แต่ค่า SpO2 ของพวกเขาต่ำจนเป็นอันตราย^{[ 5 ]}เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นกับผู้ป่วยทั้งในโรงพยาบาลหรือที่บ้าน ค่า SpO2 ที่ต่ำบ่งชี้ถึงโรคปอดบวมรุนแรงที่เกี่ยวข้องกับ COVID-19 ซึ่งจำเป็นต้องใช้เครื่องช่วยหายใจ^{[ 12 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การตรวจสอบอย่างต่อเนื่องด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพัลส์ถือว่าปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยส่วนใหญ่ได้นานถึง 8 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม การใช้งานเป็นเวลานานในผู้ป่วยบางประเภทอาจทำให้เกิดแผลไหม้ได้เนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาจาก LED อินฟราเรด ซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 43°C นอกจากนี้ เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพัลส์อาจเกิดความผิดพลาดทางไฟฟ้าเป็นครั้งคราว ซึ่งทำให้เครื่องร้อนเกินอุณหภูมินี้ ผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงกว่า ได้แก่ ผู้ที่มีผิวหนังบอบบางหรือเปราะบาง เช่น ทารก โดยเฉพาะทารกคลอดก่อนกำหนด และผู้สูงอายุ ความเสี่ยงเพิ่มเติมต่อการบาดเจ็บ ได้แก่ การไม่ตอบสนองต่อความเจ็บปวดบริเวณที่วางหัววัด เช่น การมีแขนขาที่ไม่มีความรู้สึก หรืออยู่ในภาวะหมดสติหรืออยู่ภายใต้การดมยาสลบ หรือมีปัญหาในการสื่อสาร ผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงต่อการบาดเจ็บควรเปลี่ยนตำแหน่งที่วางหัววัดบ่อยๆ เช่น ทุกชั่วโมง ในขณะที่ผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงต่ำกว่าควรเปลี่ยนตำแหน่งทุกๆ 2-4 ชั่วโมง^{[ 13 ]}

การวัดความอิ่มตัว ของออกซิเจนในเลือดด้วยเครื่องวัดออกซิเจนปลายนิ้ว (Pulse oximetry) วัดได้เฉพาะความอิ่มตัวของฮีโมโกลบินเท่านั้น ไม่ได้วัดการหายใจและไม่ใช่การวัดความเพียงพอของการหายใจอย่างสมบูรณ์ ไม่ สามารถใช้แทนการตรวจวิเคราะห์ก๊าซในเลือดในห้องปฏิบัติการได้ เพราะไม่ได้ให้ข้อมูลใดๆ เกี่ยวกับภาวะขาดดุลเบส ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ ค่า pH ของเลือด หรือ ความเข้มข้น ของไบคาร์บอเนต (HCO₃⁻ ^การเผาผลาญออกซิเจนสามารถวัดได้ง่ายโดยการตรวจสอบคาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจออกค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนไม่ได้ให้ข้อมูลใดๆ เกี่ยวกับปริมาณออกซิเจนในเลือด ออกซิเจนส่วนใหญ่ในเลือดถูกลำเลียงโดยฮีโมโกลบิน ในภาวะโลหิตจางอย่างรุนแรง เลือดจะมีฮีโมโกลบินน้อยลง ซึ่งแม้จะอิ่มตัวแล้วก็ไม่สามารถลำเลียงออกซิเจนได้มากเท่าที่ควร

การวัดระดับออกซิเจนในเลือดด้วยเครื่องวัดออกซิเจนปลายนิ้วก็ไม่ใช่การวัดความเพียงพอของออกซิเจนในระบบไหลเวียนโลหิตอย่างสมบูรณ์ หากการไหลเวียนของเลือด ไม่เพียงพอ หรือมีฮีโมโกลบินในเลือดไม่เพียงพอ ( ภาวะโลหิตจาง ) เนื้อเยื่ออาจได้รับภาวะขาดออกซิเจนแม้ว่าระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในหลอดเลือดแดงจะสูงก็ตาม

เนื่องจากเครื่องวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดแบบพัลส์วัดได้เฉพาะเปอร์เซ็นต์ของฮีโมโกลบินที่จับกับออกซิเจนเท่านั้น การอ่านค่าที่สูงเกินจริงหรือต่ำเกินจริงจึงเกิดขึ้นได้เมื่อฮีโมโกลบินจับกับสารอื่นที่ไม่ใช่ออกซิเจน:

• ฮีโมโกลบินมีความสัมพันธ์กับคาร์บอนมอนอกไซด์มากกว่าออกซิเจน ดังนั้น ในกรณีที่ได้รับพิษจากคาร์บอนมอนอกไซด์ ฮีโมโกลบินส่วนใหญ่อาจจับกับคาร์บอนมอนอกไซด์แทนที่จะเป็นออกซิเจน เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดจะรายงานได้อย่างถูกต้องว่าฮีโมโกลบินส่วนใหญ่จับกับคาร์บอนมอนอกไซด์ แต่ถึงกระนั้นผู้ป่วยก็ยังอยู่ในภาวะขาดออกซิเจน ในเลือด และต่อมาจะ เกิด ภาวะขาดออกซิเจนในเซลล์ (ระดับออกซิเจนในเซลล์ต่ำ)
• ภาวะพิษจากไซยาไนด์ทำให้ค่าที่วัดได้สูงขึ้น เนื่องจากไซยาไนด์ลดการสกัดออกซิเจนจากเลือดแดง ในกรณีนี้ ค่าที่วัดได้ไม่ผิดพลาด เนื่องจากระดับออกซิเจนในเลือดแดงสูงจริง ๆ ในระยะแรกของการได้รับพิษจากไซยาไนด์ ผู้ป่วยไม่ได้อยู่ในภาวะขาด ออกซิเจนในเลือด ( hypoxemia ) แต่มี ภาวะขาดออกซิเจน ( hypoxic )
• ภาวะ เมทฮีโมโกลบินในเลือดสูงมักทำให้ค่าการวัดความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดด้วยเครื่องวัดออกซิเจนปลายนิ้วอยู่ที่ประมาณ 80 กว่าๆ
• โรคปอดอุดกั้นเรื้อรัง (โดยเฉพาะหลอดลมอักเสบเรื้อรัง) อาจทำให้ผลการตรวจผิดพลาดได้^{[ 14 ]}

วิธีการที่ไม่รุกรานซึ่งช่วยให้สามารถวัดไดฮีโมโกลบิน ได้อย่างต่อเนื่อง คือเครื่องวัด CO-oximeter แบบพัลส์ ซึ่งสร้างขึ้นในปี 2548 โดย Masimo ^{[ 15 ]}โดยการใช้ความยาวคลื่นเพิ่มเติม^{[ 16 ]}ทำให้แพทย์สามารถวัดไดฮีโมโกลบิน คาร์ บอก ซีฮีโมโกลบินและเมทฮีโมโกลบินพร้อมกับฮีโมโกลบินทั้งหมดได้^{[ 17 ]}

เนื่องจากอุปกรณ์วัดออกซิเจนในเลือดได้รับการสอบเทียบสำหรับผู้ที่มีสุขภาพดี ความแม่นยำจึงต่ำสำหรับผู้ป่วยวิกฤตและทารกแรกเกิดก่อนกำหนด^{[ 1 ]}การอ่านค่าที่ต่ำเกินจริงอาจเกิดจากการไหลเวียนเลือดไม่เพียงพอของแขนขาที่ใช้ในการตรวจสอบ (มักเกิดจากแขนขาเย็นหรือจากการหดตัวของหลอดเลือดเนื่องจากการใช้ ยา เพิ่มความดันโลหิต ) การติดเซ็นเซอร์ไม่ถูกต้อง ผิวหนังด้านมากหรือการเคลื่อนไหว (เช่น การสั่น) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการไหลเวียนเลือดไม่เพียงพอ เพื่อให้แน่ใจในความแม่นยำ เซ็นเซอร์ควรส่งคืนชีพจรที่คงที่และ/หรือรูปคลื่นชีพจร เทคโนโลยีการวัดออกซิเจนในเลือดมีความแตกต่างกันในความสามารถในการให้ข้อมูลที่แม่นยำในสภาวะที่มีการเคลื่อนไหวและการไหลเวียนเลือดต่ำ^{[ 18 ] [ 19 ]} โรคอ้วนความดันโลหิตต่ำ และฮีโมโกลบินบางชนิดสามารถลดความแม่นยำของผลลัพธ์ได้^{[ 8 ]}เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพกพาบางรุ่นมี อัตรา การสุ่มตัวอย่าง ต่ำ ซึ่งอาจประเมินค่าการลดลงของระดับออกซิเจนในเลือดต่ำกว่าความเป็นจริงอย่างมาก^{[ 8 ]} ความแม่นยำของเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดจะลดลงอย่างมากเมื่อค่าที่วัดได้ต่ำกว่า 80% ^{[ 9 ]}งานวิจัยชี้ให้เห็นว่าอัตราความผิดพลาดของเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดทั่วไปอาจสูงกว่าในผู้ใหญ่ที่มีผิวสีเข้มซึ่งนำไปสู่การกล่าวอ้างว่ามีการเหยียดเชื้อชาติอย่างเป็นระบบในประเทศที่มีประชากรหลายเชื้อชาติเช่น สหรัฐอเมริกา^{[ 20 ] [ 21 ]} หนึ่งในงานวิจัยแรกๆ เกี่ยวกับหัวข้อนี้เกิดขึ้นในปี 1976 ซึ่งรายงานความผิดพลาดในการอ่าน ค่าในผู้ป่วยผิวสีเข้มที่สะท้อนค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดที่ต่ำกว่า^{[ 22 ]}งานวิจัยเพิ่มเติมชี้ให้เห็นว่า แม้ว่าความแม่นยำในผู้ที่มีผิวสีเข้มจะดีที่ระดับความอิ่มตัวสูงและอยู่ในเกณฑ์ปกติ แต่บางเครื่องมืออาจประเมินค่าความอิ่มตัวสูงเกินไปที่ระดับต่ำกว่า ซึ่งอาจทำให้ตรวจไม่พบภาวะขาดออกซิเจน^{[ 23 ]}การศึกษาวิจัยที่ตรวจสอบกรณีภาวะขาดออกซิเจนในเลือด แบบซ่อนเร้นหลายพันกรณี ซึ่งพบว่าผู้ป่วยมีระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนต่ำกว่า 88% ตามการวัดก๊าซในเลือดแดง แม้ว่าค่าที่วัดด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดจะแสดงค่าความอิ่มตัวของออกซิเจน 92% ถึง 96% พบว่าผู้ป่วยผิวดำมีโอกาสมากกว่าผู้ป่วยผิวขาวถึงสามเท่าที่จะตรวจไม่พบระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดต่ำด้วยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือด^{[ 24 ]}งานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งศึกษาผู้ป่วยในโรงพยาบาลที่ติดเชื้อ COVID-19 และพบว่าภาวะขาดออกซิเจนในเลือดแบบซ่อนเร้นเกิดขึ้นในผู้ป่วยผิวดำ 28.5% เมื่อเทียบกับผู้ป่วยผิวขาวเพียง 17.2% ^{[ 25 ]}มีงานวิจัยที่ระบุว่าผู้ป่วย COVID-19 ผิวดำมีโอกาสน้อยกว่า 29% ที่จะได้รับออกซิเจนเสริมในเวลาที่เหมาะสม และมีโอกาสเกิดภาวะขาดออกซิเจนในเลือดมากกว่าถึงสามเท่า^{[ 26 ]}การศึกษาเพิ่มเติมซึ่งใช้ชุดข้อมูลการดูแลผู้ป่วยวิกฤต MIMIC-IV ทั้งค่าที่วัดจากเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดและระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนที่ตรวจพบในตัวอย่างเลือด แสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยผิวดำ เชื้อสายฮิสแปนิก และเชื้อสายเอเชีย มีค่า SpO2 สูงกว่าป่วยผิวขาวสำหรับระดับความอิ่มตัวของออกซิเจนในเลือดที่วัดได้จากตัวอย่างเลือด^{[ 27 ]}ส่งผลให้ผู้ป่วยผิวดำ เชื้อสายฮิสแปนิก และเชื้อสายเอเชีย ได้รับออกซิเจนเสริมในอัตราที่ต่ำกว่าผู้ป่วยผิวขาว^{[ 27 ]}มีข้อเสนอแนะว่าเมลานินอาจรบกวนการดูดซับแสงที่ใช้ในการวัดระดับออกซิเจนในเลือด ซึ่งมักวัดจากปลายนิ้วของบุคคล^{[ 27 ]}การศึกษาเพิ่มเติมและการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าปริมาณเมลานินที่เพิ่มขึ้นในผู้ที่มีผิวสีเข้มจะกระจายโฟตอนของแสงที่ใช้โดยเครื่องวัดออกซิเจนในเลือด ทำให้ความแม่นยำของการวัดลดลง เนื่องจากการศึกษาที่ใช้ในการสอบเทียบอุปกรณ์มักจะสุ่มตัวอย่างผู้ที่มีผิวสีอ่อนมากกว่า พารามิเตอร์สำหรับเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดจึงถูกตั้งค่าตามข้อมูลที่ไม่สมดุลอย่างเท่าเทียมกันเพื่อพิจารณาสีผิวที่หลากหลาย^{[ 28 ]}ความไม่แม่นยำนี้อาจนำไปสู่การพลาดผู้ที่ต้องการการรักษา เนื่องจากเครื่องวัดออกซิเจนในเลือดใช้สำหรับการคัดกรองภาวะหยุดหายใจขณะหลับและภาวะการหายใจผิดปกติขณะหลับประเภทอื่น ๆ^{[ 8 ]}ซึ่งในสหรัฐอเมริกาเป็นภาวะที่พบได้บ่อยในกลุ่มชนกลุ่มน้อย^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}อคตินี้เป็นข้อกังวลที่สำคัญ เนื่องจากค่าที่ลดลง 2% มีความสำคัญต่อการฟื้นฟูระบบทางเดินหายใจ การศึกษาภาวะหยุดหายใจขณะหลับ และนักกีฬาที่ออกกำลังกาย อาจนำไปสู่ภาวะแทรกซ้อนร้ายแรงสำหรับผู้ป่วย ซึ่งต้องใช้ออกซิเจนภายนอกหรือแม้กระทั่งต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล^{[ 32 ]}

ข้อกังวลอีกประการหนึ่งเกี่ยวกับอคติของการวัดค่าออกซิเจนในเลือดคือ บริษัทประกันภัยและระบบโรงพยาบาลใช้ตัวเลขเหล่านี้มากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อประกอบการตัดสินใจ การวัดค่าออกซิเจนในเลือดใช้เพื่อระบุผู้ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการชดเชยค่าใช้จ่าย^{[ 33 ]}ในทำนองเดียวกัน ข้อมูลการวัดค่าออกซิเจนในเลือดกำลังถูกนำไปรวมไว้ในอัลกอริทึมสำหรับแพทย์ คะแนนการเตือนล่วงหน้า ซึ่งเป็นบันทึกสำหรับการวิเคราะห์สถานะทางคลินิกของผู้ป่วยและแจ้งเตือนแพทย์หากจำเป็น จะรวมอัลกอริทึมเข้ากับข้อมูลการวัดค่าออกซิเจนในเลือด และอาจส่งผลให้บันทึกข้อมูลผู้ป่วยไม่ถูกต้อง^{[ 33 ]}

เครื่องวัดออกซิเจนในเลือดแบบพัลส์ทั่วไปใช้โปรเซสเซอร์อิเล็กทรอนิกส์และ ไดโอดเปล่งแสง (LED) ขนาดเล็กสองตัว ที่หันหน้าเข้าหา โฟโตไดโอดผ่านส่วนที่โปร่งแสงของร่างกายผู้ป่วย ซึ่งโดยปกติจะเป็นปลายนิ้วหรือติ่งหู LED ตัวหนึ่งเป็นสีแดง มีความยาวคลื่น 660  นาโนเมตร และอีกตัวเป็นอินฟราเรดมีความยาวคลื่น 940  นาโนเมตร การดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นเหล่านี้แตกต่างกันอย่างมากระหว่างเลือดที่มีออกซิเจนและเลือดที่ขาดออกซิเจน ฮีโมโกลบินที่มีออกซิเจนจะดูดซับแสงอินฟราเรดได้มากกว่าและยอมให้แสงสีแดงผ่านได้มากกว่า ฮีโมโกลบินที่ขาดออกซิเจนจะยอมให้แสงอินฟราเรดผ่านได้มากกว่าและดูดซับแสงสีแดงได้มากกว่า LED จะสลับกันเป็นรอบ เปิดหนึ่งตัว แล้วอีกตัว แล้วปิดทั้งสองตัว ประมาณสามสิบครั้งต่อวินาที ซึ่งทำให้โฟโตไดโอดสามารถตอบสนองต่อแสงสีแดงและอินฟราเรดแยกกันได้ และยังปรับค่าพื้นฐานสำหรับแสงโดยรอบได้อีกด้วย^{[ 39 ]}

ปริมาณแสงที่ส่งผ่าน (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือแสงที่ไม่ถูกดูดซับ) จะถูกวัด และจะสร้างสัญญาณมาตรฐานแยกต่างหากสำหรับแต่ละความยาวคลื่น สัญญาณเหล่านี้จะผันผวนตามเวลาเนื่องจากปริมาณเลือดแดงที่มีอยู่จะเพิ่มขึ้น (เต้นเป็นจังหวะ) ในแต่ละจังหวะการเต้นของหัวใจ โดยการลบแสงที่ส่งผ่านขั้นต่ำออกจากแสงที่ส่งผ่านในแต่ละความยาวคลื่น ผลกระทบของเนื้อเยื่ออื่นๆ จะได้รับการแก้ไข ทำให้เกิดสัญญาณต่อเนื่องสำหรับเลือดแดงที่เต้นเป็นจังหวะ^{[ 40 ]}จากนั้นโปรเซสเซอร์จะคำนวณอัตราส่วนของการวัดแสงสีแดงต่อการวัดแสงอินฟราเรด (ซึ่งแสดงถึงอัตราส่วนของฮีโมโกลบินที่มีออกซิเจนต่อฮีโมโกลบินที่ไม่มีออกซิเจน) และอัตราส่วนนี้จะถูกแปลงเป็น Sp O โดยโปรเซสเซอร์ผ่านตารางค้นหา^{[ 40 ]} โดย อิงตามกฎของ Beer–Lambert ^{[ 39 ]}กฎของ Beer-Lambert ยังกล่าวอีกว่าความเข้มข้นของฮีโมโกลบินและระยะทางที่แสงเดินทางเป็นสัดส่วนกับการดูดซับแสง หลักการนี้มักใช้ในสเปกโทรสโกปี UV-Visซึ่งเป็นที่มาของอุปกรณ์นี้ การแยกสัญญาณยังทำหน้าที่อื่นๆ อีกด้วย เช่น รูปคลื่นเพลทิสโมกราฟ ("คลื่นเพลท") ที่แสดงถึงสัญญาณพัลส์มักจะแสดงเพื่อบ่งชี้พัลส์และคุณภาพของสัญญาณ^{[ 4 ]}และอัตราส่วนเชิงตัวเลขระหว่างการดูดกลืนแสงของพัลส์และเส้นฐาน (" ดัชนีการไหลเวียน ") สามารถใช้ในการประเมินการไหลเวียนได้^{[ 41 ]}

$${\displaystyle {\ce {SpO2}}={\frac {{\ce {HbO2}}}{{\ce {{HbO2}+Hb}}}}}$$

โดยที่ HbO2 ฮีโมโกลบินที่มีออกซิเจน ( ออกซีฮีโมโกลบิน ) และ Hb คือฮีโมโกลบินที่ไม่มีออกซิเจน

เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงปริมาณเลือดในผิวหนัง การเปลี่ยนแปลง ของเพลทิสโมกราฟิกสามารถมองเห็นได้ในสัญญาณแสงที่ได้รับ (การส่งผ่าน) โดยเซ็นเซอร์บนเครื่องวัดออกซิเจน การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถอธิบายได้ว่าเป็นฟังก์ชันเป็นคาบซึ่งสามารถแยกออกเป็นส่วนประกอบ DC (ค่าสูงสุด) ^{[ a ]}และส่วนประกอบ AC (ค่าสูงสุดลบค่าต่ำสุด) ^{[ 42 ]}อัตราส่วนของส่วนประกอบ AC ต่อส่วนประกอบ DC ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ เรียกว่าดัชนีการไหลเวียน (Pi) (ส่วนปลาย ) สำหรับชีพจร และโดยทั่วไปจะมีช่วงตั้งแต่ 0.02% ถึง 20% ^{[ 43 ]}การวัดก่อนหน้านี้ที่เรียกว่าการวัดชีพจรออกซิเจนแบบเพลทิสโมกราฟิก (POP) จะวัดเฉพาะส่วนประกอบ "AC" เท่านั้น และได้มาจากพิกเซลของจอภาพด้วยตนเอง^{[ 41 ] [ 44 ]}

ดัชนีความแปรปรวนของเพลธ (PVI) เป็นการวัดความแปรปรวนของดัชนีการไหลเวียนโลหิต ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างรอบการหายใจ ในทางคณิตศาสตร์คำนวณได้จาก(Pi − Pi )/Pi × 100%โดยที่ค่า Pi สูงสุดและต่ำสุดมาจากรอบการหายใจหนึ่งรอบหรือหลายรอบ^{[ 42 ]}ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์และไม่รุกรานในการตอบสนองต่อของเหลวอย่างต่อเนื่องสำหรับผู้ป่วยที่ได้รับการจัดการของเหลว^{[ 41 ]}แอมพลิจูดของรูปคลื่นเพลทิสโมกราฟิกของ การวัดความอิ่มตัวของออกซิเจน ในเลือด (ΔPOP) เป็นเทคนิคก่อนหน้านี้ที่คล้ายคลึงกันสำหรับการใช้งานกับ POP ที่ได้จากการวัดด้วยตนเอง คำนวณได้จาก(POP − POP )/(POP + POP )× 2 ^{[ 44 ]}