Blutgasanalysegerät
Synonyme: BGA-Gerät, Blutgasanalysesystem, Blutgasanalysator
Englisch: blood gas analyzer
Definition
Ein Blutgasanalysegerät ist ein diagnostisches Medizinprodukt zur unmittelbaren quantitativen Bestimmung von Gasen, Elektrolyten und Stoffwechselprodukten in arteriellen, kapillären oder venösen Blutproben. Es dient der Beurteilung des Säure-Basen-Haushalts und der Oxygenierung bzw. der Ventilation eines Patienten. Das entsprechende Verfahren nennt man Blutgasanalyse. Es ist ein wichtiger Teil der Point-of-Care-Diagnostik.
Funktionsweise
Die Funktion eines Blutgasanalysegeräts basiert auf der Amperometrie und der Potentiometrie.
Amperometrie
Die Messung des Sauerstoffpartialdrucks erfolgt über eine Clark-Elektrode (Platin- oder Goldelektrode). Die Elektrode befindet sich zusammen mit einer Bezugselektrode in einer Elektrolytlösung. Durch Anlegen einer Spannung werden Sauerstoffmoleküle an der Elektrode reduziert. Die daraus resultierende Ladungsverschiebung erzeugt einen Stromfluss. Die gemessene Stromstärke ist direkt proportional zum Sauerstoffpartialdruck (pO2).
Potentiometrie
Die Bestimmung des Kohledioxidpartialdrucks (pCO2) und des pH-Werts basiert auf Spannungsänderungen.
- pH-Wert: Eine ionenselektive Glasmembran (ISE) lässt selektiv H+-Ionen passieren. Ein Voltmeter misst die Potenzialdifferenz zwischen einem Silberdraht und einer Referenzelektrode. Diese Differenz ist direkt proportional zur Wasserstoffionenkonzentration.
- pCO2: Hier wird eine pH-Elektrode (Severinghaus-Elektrode) in eine Bikarbonatlösung eingetaucht und durch eine gaspermeable Membran von der Probe getrennt. Diffundiert Kohlendioxid durch die Membran, ändert sich der pH-Wert der Bikarbonatlösung. Die daraus resultierende Potenzialänderung wird gemessen und korreliert mit dem pCO2.
Parameter
Nicht alle Werte einer Blutgasanalyse werden direkt gemessen, einige werden über komplexe Formeln abgeleitet:
- Standardbikarbonat (HCO3–): Dieser Wert wird über die Henderson-Hasselbalch-Gleichung berechnet.
- Base Excess (BE): Die Basenabweichung beschreibt die Summe aller Pufferbasen (Bikarbonat, Hämoglobin, Proteine, Phosphate).
Viele moderne BGA-Geräte messen weitere Laborparameter wie Serumnatrium, Serumkalium, Serumchlorid, ionisiertes Calcium, Blutglukose, Laktat und die Hämoglobinkonzentration.