Wie funktioniert eigentlich ein Pulsoximeter?

Pulsoximeter sind kleine, praktische Geräte, die die Sauerstoffsättigung im Blut und gleichzeitig den Herzschlag messen. Durch das große Interesse möchte ich heute kurz auf die Funktionsweise dieser Geräte eingehen.

Funktionsweise:

Pulsoximeter messen über Lichtabsorption und Durchleuchtung der Haut die arterielle Sauerstoffsättigung im Finger. Eine Durchstrahlung der arteriellen Blutgefäße kann an allen zugänglichen Körperstellen durchgeführt werden, z.B. am Finger, am Zeh oder am Ohrläppchen. Die Pulsoximeter wurden speziell für die Messung am Finger entwickelt.

Innerhalb des Geräts befindet sich eine Lichtquelle, die infrarote Lichtwellen (ca. 900 nm) und rote Lichtwellen (660 nm) aussendet, und ein Lichtsensor, der die absorbierten Lichtanteile misst. Bei der Messung werden die Wellenlängen ins Verhältnis gesetzt und die arterielle Sauerstoffsättigung ausgerechnet. Dieser Wert heißt SpO2-Wert (die pulsoxymetrisch gemessene Sauerstoffsättigung).

Wichtig in der Pulsoximetrie ist die pulsatile Absorption. Dies bedeutet, dass sich die Füllung der Arterien mit sauerstoffbeladenem Blut im Pulsrhythmus ändert, d.h. stärker oder schwächer gefüllt ist. Bei schwächerer Füllung verliert das Hämoglobin seine rötliche Farbe, wodurch Farbunterschiede entstehen. Während einer Pulswelle werden zwei Messwerte bestimmt: das Desoxyhämoglobin (sauerstoffarmes Hämoglobin) und das Gesamthämoglobin. Diese werden zueinander ins Verhältnis gesetzt und so die Sauerstoffsättigung berechnet. Der gemessene Wert wird dann auf dem Display angezeigt. Viele Pulsoximeter sind auch mit einer Alarmfunktion ausgestattet, die Bescheid gibt sobald die Sauerstoffsättigung unter bestimmte, voreingestellte Werte fällt.

Gemessene Werte:

Die Sauerstoffsättigung ist ein wichtiger Indikator zur Überprüfung der Sauerstoffversorgung. Der Normalwert der Sauerstoffsättigung liegt bei 98%. Bei Kindern und jungen Erwachsenen kann sich der Wert auch bei 100% befinden. Bei Asthmatikern, Menschen mit Schlafapnoe oder COPD können die Werte auch zwischen 95% und 85% schwanken. Die Grenze der Sauerstoffsättigung, die noch im tolerierbaren Bereich liegt, muss jeder für sich selbst bzw. der Arzt festlegen.

Fehlmessungen:

Fehlerhafte Messwerte oder starke Abweichungen von den normalen Messwerten haben verschiedene Ursachen. So können schon lackierte Fingernägel die gemessenen Daten beeinflussen. Auch helle Lichtquellen in der Umgebung, starke Bewegung, eine Kohlenmonoxidvergiftung oder Blutstau durch Abklemmung  können die Messung stören.

Hier geht es zu unserem Pulsoximeter-Test.

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6 Gedanken zu “Wie funktioniert eigentlich ein Pulsoximeter?

  1. Sehr schöne kurze Zusammenfassung des Prinzips, allerdings habe ich zwei kleine Anmerkungen:

    1) Es wird nicht nur infrarotes Licht verwendet, sondern stets zwei LEDs: EIne rote (660 nm) und eine infrarote (ca. 900 nm). Sieht man auch sehr schön am roten Leuchten der Sensoren.

    2) SpO2 steht für „Sauerstoffsättigung, pulsoxymetrisch“, nicht wie häufig behauptet „peripher“. Ein kleiner, aber feiner Unterschied. Dies geht zurück auf den Begründer der Pulsoxymetrie, Takuo Aoyagi.

    Benjamin Weber

  2. Pingback: Was ist eigentlich die Sauerstoffsättigung? | Sauerstoffsättigung.de – Die Luft zu Leben, Test von Pulsoximetern, Sauerstoffgeräten oder Therapien.

  3. Wie kommt es, wenn bei einer gesunden Person (ca. 30 Jahre) an Fingern und Zehen völlig unterschiedliche Werte für SpO2 gemessen werden? Finger (Hand links und rechts): SpO2 dauerhaft 94 – 95%, Zehen: 99%. Die Hände sind warm, keine Durchblutungsstörungen, kein Nagellack oder Nagelerkrankungen. Und welcher Wert stimmt dann eigentlich? Zeh oder Finger?

    • Es kommt darauf an welche Art von Pulsoximeter Sie verwenden. Haben Sie ein Fingerpulsoximeter, ist es ratsam dieses wirklich nur am Finger zu verwenden, da die Messfläche speziell für die Form des Fingers konzipiert wurde. Wenn Sie dieses an den Zeh klemmen, kann es sein, dass Licht eindringt oder der Zeh zu kurz ist und es dann zu falschen Messwerten kommt. Für die Messung am Zeh sollten Sie besser Klebesensoren verwenden.
      Haben Sie denn schon mal Ihre Werte vom Arzt messen lassen? Wenn Sie Ihre Werte vom Arzt haben, können Sie auch die vom Pulsoximeter gemessenen Werte besser einschätzen.

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