Pulsoximetrie

Die arterielle Sauerstoffsättigung beschreibt den prozentualen Anteil des oxygenierten Hämoglobins (HbO₂) am Gesamtanteil des funktionellen Hämoglobins. In der Pulsoximetrie wird diese Sättigung nichtinvasiv als SpO₂ bestimmt.

Das Verfahren beruht darauf, dass oxygeniertes und reduziertes Hämoglobin (Hb) Licht unterschiedlicher Wellenlängen verschieden stark absorbieren. Übliche Pulsoximeter messen dazu bei zwei Wellenlängen: im roten Bereich (ca. 660 nm) und im infraroten Bereich (ca. 940 nm). Bei 660 nm absorbiert reduziertes Hämoglobin deutlich stärker als HbO₂, während sich das Absorptionsverhalten im infraroten Bereich umgekehrt verhält.

Bei der Durchleuchtung eines Körperteils entsteht eine konstante Grundabsorption durch Gewebe, Knochen und nichtpulsatiles Blut (sog. "basic absorbance"). Zusätzlich kommt es mit jeder arteriellen Pulswelle zu einer pulssynchronen Volumen- und Absorptionsänderung (sog. "pulse added absorbance"). Nur dieser pulsatil wechselnde Anteil repräsentiert selektiv das arterielle Blut und ist für die Sättigungsbestimmung entscheidend. Das Pulsoximeter vergleicht kontinuierlich die pulsatilen Absorptionsänderungen bei 660 nm und 940 nm und berechnet daraus ein Verhältnis (Quotient der korrigierten plethysmographischen Amplituden). Den zu diesem Verhältnis gehörenden Sättigungswert ermittelt das Gerät über intern gespeicherte, empirisch kalibrierte Zuordnungen. Die Pulsoximetrie kombiniert damit spektralphotometrische Oxymetrie mit Photoplethysmographie.

Die Normalwerte der mittels Pulsoximetrie ermittelten Sauerstoffsättigung liegen im Bereich von 97 bis 100%. Als behandlungsbedürftig gelten Werte von etwa 90% und weniger. Werte unterhalb 85% sind kritisch.

Gemessen wird zumeist mittels spezieller Sensoren am Fingernagel oder am Ohrläppchen. Für Säuglinge und Kleinkinder stehen spezielle Sensoren zur Verfügung, die geklebt werden können, während ansonsten Sensoren Verwendung finden, die mittels einer Feder (ähnlich wie eine Wäscheklammer) Halt finden.

Grenzen des Verfahrens ergeben sich u.a.:

• wenn die periphere Durchblutung schlecht ist (z.B. bei Kälte, Kreislaufzentralisation bei Schock)
• bei bestimmten Intoxikationen. So kann etwa bei einer Kohlenmonoxidvergiftung das Pulsoximeter nur erkennen, dass das Hämoglobin beladen ist. Es erkennt jedoch nicht, dass das Hämoglobin keinen Sauerstoff transportiert.
• bei Verwendung von Nagellacken bzw. Interferenzen mit Farbstoffen (z.B. Methylenblau)
• schwere Anämie
• sehr niedrige Sättigungsbereiche
• Pulsationen im venösen System (z.B. bei schwerer Trikuspidalinsuffizienz)