Het toestel van de Deense fysioloog Poul Astrup (1915-2000) voor het bepalen van pH, kooldioxidespanning, base-excess en standaard bicarbonaat in capillair bloed werd verkocht door Radiometer A/S en kort daarna aangepast door de Deense chemicus Ole Siggaard Andersen (1932-), een medewerker van Astrup, zodat zeer kleine bloedstalen konden gebruikt worden.
Siggaard Andersen, O., K. Engel, K. Jorgensen, and P. Astrup. 1960. A micro method for determination of pH, carbon dioxide tension, base excess and standard bicarbonate in capillary blood. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 12: 172-176
Het gebruik van volume ventilators en Astrup bloedgastoestellen voor PCO2-controle leidde tot een grote verspreiding van respirometers in IC-units. Ze vervingen de industriële gasmeters en de grote waterslot spirometers van het type Collins.
De Joods-Hongaars-Britse wetenschapper Michael Polanyi (1891-1976) vond de oximeter met glasvezel-katheder uit, die bij hartchirurgen heel populair werd. Polanyi paste hierbij de theorieën toe die de Nederlandse Professor Fysiologie Willem Gerrit Zijlstra (1925-2015) had uitgewerkt aan de Universiteit van Groningen.
Ontwikkeling van de eerste tafelmodel van een 'CO-oximeter', die in staat was om een onderscheid te maken tussen hemoglobine, carboxi-hemoglobine en met-hemoglobine.
De Amerikaanse Professor Thoracale Heelkunde Robert F. Shaw (1916-) assembleerde in San Francisco de eerste, zelf kalibrerende oor-oximeter, waarvoor hij acht golflengten van licht gebruikte. Gecommercialiseerd door Hewlett Packard was het gebruik ervan gelimiteerd tot de labo’s voor pulmonale functie of tot slaaplabo’s, omwille van de hoge kostprijs (13.000 USD), het gewicht (17 kg) en de afmetingen. Bovendien had het toestel een heel volumineus en onhandig oorstuk. Maar boven 70% saturatie was het wel tot 2% precies.
De Oximeter X-350 van Waters Company, gebaseerd op het werk van de Amerikaanse fysioloog Earl H. Wood (1913-2009), was de eerste oximeter die absolute metingen van zuurstofsaturatie weergaf zonder voorafgaandelijke aanpassingen naar een gekende concentratie. Gelijkaardige toestellen werden in de afdelinf hartchirurgie van de Mayo Clinic gebruikt. Ongelukkig genoeg waren de in 1950 beschikbare fotocellen niet uniform in spectrale gevoeligheid en variabel in tijd, wat hun gebruik als monitor vertraagde in de anesthesie.
Sommige van de eerste oximeters uit de jaren ’70 wogen meer dan 12kg en moesten vervoerd worden op een karretje. De sensor alleen woog meer dan 1kg, hij geleek op een grote C-klem en het was zeer onaangenaam wanneer hij aan het oor van de patiënt werd gehecht. Na temperatuur, ademhaling, polsslag en bloeddruk werd oximetrie de vijfde meting van vitale tekenen.
Oximetrie werd klinisch mogelijk, toen wetenschappers van Hewlett-Packard een commerciële ooroximeter ontwikkelden die de arteriële saturatie registreerde door het weefsel te verwarmen tot 41°C om de lokale cutane bloedstroom te verhogen.
Begin 1972 toonde de Duitse Professor Fysiologie Dietrich Werner Lübbers (1917-2005) uit Marburg aan dat het vooral bij pasgeborenen mogelijk was om transcutaan een aanvaardbare arteriële PO2-waarde te meten als de huid verwarmd werd tot 42-45°C.
Huch, R., A. Huck, and D. Lübbers. 1973. Transcutaneous measurement of blood PO2 (tcPO2). J. Perinat. Med. 1: 183-190
Kort daarna werden transcutane elektroden ontwikkeld voor het meten van PCO2.
De Japanse bio-ingenieur Takuo Aoyagi (1936-2020) trachtte een niet-invasieve methode te ontwikkelen voor het bepalen van de cardiale output, waarbij hij cardiogroene kleur gebruikte en meetlicht dat via een oorstuk passeerde. Hij vond dat het door het oor gezonden licht pulsatiele variaties vertoonde, die het berekenen van de cardiale output mogelijk maakten. Hij herkende dat hij de pulsatie-veranderingen van de lichttransmissie door het oor kon gebruiken om de arteriële zuurstofsaturatie te meten.
In januari 1974 werd aan de Japanese Society of Medical Electronics and Biological Engineering een Japans abstract overhandigd, dat de uitvinding 'Improvement of the Earpiece Oximeter' beschreef. Het ontwikkelingsteam bestond uit Takuo Aoyagi (1936-2020), Michio Kishi (1949-), Kazuo Yamaguchi (1946-) en Shinichi Watanabe van de tweede technologie afdeling van de Nihon Kohden Corporation. De nieuwe oximeter gebruikte een rood-stralende lamp met filters op 630 en 900 nm en analoge detectie van de pulserende optische signaalratio van deze golflengtes. De publicatie werd op 26 april 1974 door Takuo Aoyagi (1936-2020) gepresenteerd. Op 29 maart 1974 vroeg Nihon Kohden een patent aan bij de Japanese Patent Office getiteld 'Apparatus for Photometric Blood Analysis', waarin Takuo Aoyagi (1936-2020) en Michio Kishi (1949-) als uitvinders werden vernoemd. Het patent werd op 20 april 1979 toegekend onder het nummer 947714.
Op hetzelfde ogenblik werkten Masaichiro Konishi en Akio Yamanishi, twee Japanse onderzoeker bij Minolta, aan hetzelfde project en zij dienden op 24 april 1974 hun patentaanvraag in. Dat patent werd in Japan geweigerd, maar in 1982 aanvaard in de Verenigde Staten.
De Japanse chirurg Susumu Nakajima testte het eerste toestel uit op zijn patiënten en rapporteerde daarover in 1975.
Het eerste commerciële toestel, de OLV-5100, was in 1975 beschikbaar als ooroximeter, een ontwikkeling van Takuo Aoyagi (1936-2020) en zijn partners. Eigenaardig genoeg ging Nihon Kohden niet verder met de ontwikkeling van het toestel en vroeg het er zelfs geen patent voor aan.
De Minoruta Camera Company, in de Verenigde Staten gekend als Minolta, ontwikkelde in 1977 een gelijkaardig toestel onder de naam van Oximet MET-1471. Groot verschil was echter dat zij met een vingersensor en glasvezelkabel werkten.
De Amerikaanse anaestesist William New Jr. (1942-2017) ontwikkelde het prototype van een moderne pulsoximeter. Samen met Jack Lloyd besefte hij de potentiële belangrijkheid van de pulsoximeter en wekte hij in de Verenigde Staten interesse bij anaestesisten en andere personen betrokken bij 'critical care'. New stopte zijn medische activiteiten en richtte de firma's Nellcor Inc. en Natus Medical op.
De laatste doorbraak in de pulsoximetrie kwam van David Benaron (1958-), Professor Pediatrie aan de Stanford University, die het toestel significant verbeterde. In die zin dat het zelfs kon werken zonder dat de patiënt een pols had.