Pulsoxymetrie

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 20. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Bei der Pulsoxymetrie wird auf nicht-invasive, photometrische Weise die Sauerstoffsättigung des arteriellen Blutes ermittelt, indem ein Clip mit Infrarotlichtquellen und einem Empfänger auf der Haut des Patienten befestig wird.

Dieser Clip ermittelt die Lichtabsorption des Blutes anhand der Durchleuchtungsrate und macht sich bei der Umrechnung in Blutsauerstoffsättigung die Tatsache zunutze, dass Blut mit verschiedenem Sauerstoffgehalt verschiedene Helligkeit aufweist und Licht infolge dessen verschieden stark absorbiert. Die Messung ist für den Patienten zwar mit keinerlei Risiken oder Nebenwirkungen verbunden, unterliegt aber oft Messfehlern, wie sie sich zum Beispiel aus schlecht befestigten Clips oder lackierten Fingernägeln ergeben können.

Was ist die Pulsoxymetrie?

Die Pulsoxymetrie ermittelt die Sauerstoffsättigung des arteriellen Bluts in Zusammenhang mit dem Puls.

Die Pulsoxymetrie ermittelt die Sauerstoffsättigung des arteriellen Bluts in Zusammenhang mit dem Puls. Bei der Messmethode handelt es sich um ein nicht-invasives, photometrisches und perkutanes Verfahren, das unter Durchleuchtung der Haut den Grad der Lichtabsorption oder Lichtremmision ermittelt. Der Sauerstoffgehalt des arteriellen Bluts bezieht sich auf die Beladung von Hämoglobin mit Sauerstoff.

Je nach Sauerstoffbeladung absorbiert das Hämoglobin Licht auf unterschiedliche Weise, sodass sich über die Qualitäten der Lichtabsorption ein Rückschluss über den Sauerstoffgehalt des Hämoglobins ziehen lässt. Die ermittelten Daten der Lichtabsorption werden bei der Pulsoxymetrie so in prozentualen Sauerstoffgehalt umgerechnet. Der Arzt vergleicht den so errechneten Sauerstoffgehalt schließlich mit den Referenzwerten und stellt auf Basis dieses Vergleichs unter Umständen eine Diagnose. Werte von 90 Prozent oder weniger müssen in der Regel medikamentös therapiert werden. Werte von 85 Prozent sind für den Mediziner bereits alarmierend.

Funktion, Wirkung & Ziele

Bei jeder Pulsoxymetrie wird ein Sättigungsaufnehmer in Form eines Clips oder Klebesensors an einer leicht zugänglichen Stelle des Körpers angebracht. Meist befestigt der Arzt den Clip am Zeh oder Ohrläppchen des Patienten. Auf der einen Seite trägt der Clip endende Lichtquellen in einem Infrarotbereich. Auf der anderen Seite ist er mit einem Fotosensor ausgestattet, der die Rolle eines Empfängers übernimmt. Da sauerstoffgesättigtes Hämoglobin eine andere Helligkeit aufweist, als sauerstoffloses, ergibt sich bei der Durchleuchtung eine unterschiedliche Absorbationsrate, die vom Fotosensor des Clips gemessen wird. Zeitgleich detektiert der Clip den Puls in den Kapillargefäßen, um nicht in Gewebe, sondern ausschließlich im arteriellen Bereich zu messen.

Neben der Lichtabsorption nach dem Beer-Lambert-Bouguer-Gesetz im 660 nm-Bereich misst der Sensor die Absorption auch im 940 nm-Bereich. Zu Zwecken der Tarierung wird außerdem einmal ohne die Strahlung der Messlichtquellen gemessen. Ein Überwachungsmonitor vergleicht die gemessenen Werte mit einer Referenztabelle und ermittelt so die prozentuale Sauerstoffsättigung des Bluts. Werte zwischen 97 und 100 Prozent gelten als gesund. Ein Spezialverfahren der Pulsoxymetrie ist die Zerebrale Pulsoxymetrie, die statt auf der Haut durch den Schädel hindurch misst. Bei diesem Verfahren werden der Sender und der Empfänger auf der Stirn befestigt. Die Methode kann dem Arzt dabei helfen, einen Sauerstoffmangel im Gehirn zu detektieren, der unter Umständen lebensgefährliche Ausmaße annehmen kann.

Im Gehirn gilt eine Sättigung von 60 bis 70 Prozent als Norm, wobei ältere Menschen auch niedrigere Sättigungen ohne Krankheitswert aufweisen können. 50 Prozent gelten bei der Zerebralen Pulsoxymetrie allerdings als absolute Untergrenze. Die Blutsauerstoffmessung in hirnnahen Regionen spielt insbesondere bei einer Operation an hirnversorgenden Gefäßen eine Rolle. Wenn der Blutsauerstoff bei einer solchen Operation bedenklich absinkt, muss der Arzt die OP zum Schutz des Patienten unter Umständen unterbrechen.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Darüber hinaus zählen Intoxikationen zu den mit häufigsten Fehlerquellen einer Pulsoxymetrie. Bei einer Kohlenmonoxidvergiftung erkennt das Pulsoxymeter zum Beispiel, dass das Hämoglobin Ladung trägt. Damit können sich für den Sauerstoffgehalt Normwerte ergeben, obwohl das Hämoglobin anstelle von Sauerstoff in Wirklichkeit Kohlenmonoxid transportiert. Moderne Pulsoxymeter sind heute allerdings dazu in der Lage, auch den CO-gesättigten Anteil des Hämoglobins zu ermitteln und diese Messfehler damit auszuschließen. Auch bei modernen Geräten können aber lackierte Fingernägel die Testergebnisse verfälschen, da Nagellacke Licht absorbieren.

Nur für purpurfarbene und rote Lacke gilt das in den meisten Fällen nicht, sodass sich bei lackierten Nägeln dieser Farbe keine schwerwiegenden Messfehler erwarten lassen. Bei Acrylnägeln ist wiederum immer mit falschen Werten zu rechnen. Eine letzte Fehlerquelle sind Infrarotwärmelampen, die meist fälschlich niedrige Werte verursachen. Bei Höhenflügen oder im Gebirge kann unter Umständen auch unebenes Gelände die Messdaten verfälschen. Da außerdem rutschende oder schlecht befestigte Clips fälschliche Ergebnisse bringen können, sollte die Befestigung der Messfühlers mit höchster Gewissenhaftigkeit durchgeführt werden.

Quellen

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