Von dunkler Haut und falschen Messwerten: Die Herausforderungen der Pulsoximeter in der Medizin

Pulsoximeter, diese kleinen Geräte, die wir uns einfach am Finger festklemmen können, haben sich wirklich als praktische Werkzeuge in der Medizin erwiesen. Sie liefern uns wichtige Informationen über unseren Körper, wie zum Beispiel unsere Herzfrequenz und den Sauerstoffgehalt im Blut. Aber wie so oft im Leben, gibt es auch hier ein paar Herausforderungen zu meistern.

Bei Personen mit dunkler Haut können diese Pulsoximeter den Sauerstoffgehalt im Blut möglicherweise zu hoch einschätzen. Das ist natürlich nicht ideal. Stellt euch vor, ihr habt eine bedenklich niedrige Sauerstoffsättigung, aber das Gerät gibt euch grünes Licht und sagt, dass alles in Ordnung ist. Das ist wie ein falsch-positiver Schwangerschaftstest – verwirrend und frustrierend!

Forscher aus verschiedenen akademischen Gruppen sind gerade dabei, die Ursachen für diese Messfehler zu erforschen und nach technischen Lösungen zu suchen. Um das Problem zu verstehen, sollten wir uns zunächst anschauen, wie diese Pulsoximeter überhaupt funktionieren.

Im Grunde genommen werden an einer Seite der Klammer Leuchtdioden (LEDs) angebracht, die Licht mit zwei unterschiedlichen Wellenlängen abgeben – rot und infrarot. Ein Sensor auf der gegenüberliegenden Seite misst, wie viel von diesem Licht durch das Gewebe hindurchgelangt. Durch die Berechnung des Verhältnisses dieser Messungen kann das Pulsoximeter die Sauerstoffsättigung des Blutes anzeigen. Klingt kompliziert? Ist es auch ein bisschen.

Die Schwierigkeit liegt darin, dass verschiedene Faktoren die Lichtabsorption beeinflussen und zu falschen Messwerten führen können. Dunkler Nagellack, Tattoos und Melanin sind nur einige der Übeltäter. Bei Menschen mit dunklerer Haut wird mehr Licht absorbiert, was zu schlechteren Messergebnissen führen kann. Wenn das Gerät nicht entsprechend kalibriert ist, kann das ziemlich problematisch werden.

Die Sauerstoffsättigung im Blut ist jedoch ein entscheidender Wert für Ärzte, um festzustellen, ob jemand Sauerstoff benötigt oder ins Krankenhaus muss. Deshalb arbeiten diese Forschergruppen mit Hochdruck daran, Lösungen für dieses Problem zu finden.

Einige Forscher haben zum Beispiel ein Gerät entwickelt, das dunklere Hauttonarten erkennen und ausgleichen kann. Andere setzen auf spezielle LEDs, die polarisiertes Licht abgeben können. Ein Nanoengineering-Professor tüftelt an einem Oximeter, das Licht und Ton verwendet und sich an den Hautton anpassen kann. Und dann gibt es da noch den Ingenieur, der den Algorithmus des Pulsoximeters komplett überarbeiten will. Klingt nach einer Menge Arbeit, oder?

Es bleibt abzuwarten, ob eine dieser Methoden wirklich zum Erfolg führen wird. Aber eins ist klar: Die Anforderungen an diese Geräte werden in Zukunft sicherlich steigen. Bei einer Sitzung der US-amerikanischen Zulassungsbehörde FDA wurde sogar schon darüber diskutiert, dass Unternehmen ihre Geräte an einer repräsentativen Stichprobe von Menschen mit unterschiedlichen Hautfarben testen müssen. Das wäre auf jeden Fall ein Schritt in die richtige Richtung.

In der Zwischenzeit müssen wir uns wohl damit abfinden, dass die vorhandenen Pulsoximeter nicht perfekt sind und manchmal falsche Ergebnisse liefern können. Das medizinische Personal steht vor der schwierigen Aufgabe, herauszufinden, wie man diese Geräte trotzdem richtig nutzen kann und ob man ihnen vertrauen kann.

Bei einer Sitzung des Beratenden Ausschusses wurde sogar ein Vertreter von Medtronic, einem der führenden Anbieter von Pulsoximetern, gefragt, ob das Unternehmen eine freiwillige Rückrufaktion für seine Geräte in Erwägung gezogen habe. Die Antwort war ein klares Nein. Das Unternehmen ist zu 100 Prozent überzeugt, dass seine Geräte den aktuellen Standards der FDA entsprechen. Eine Rückrufaktion würde nur zu Chaos führen und die Sicherheit der Öffentlichkeit gefährden. Schließlich sind diese Geräte in vielen medizinischen Bereichen unverzichtbar.

Natürlich gibt es auch hier unterschiedliche Meinungen. Ein Gesundheitszentrum in Kalifornien hat sogar eine Klage gegen die Hersteller und Verkäufer von Pulsoximetern eingereicht und fordert ein Verkaufsverbot, bis bewiesen ist, dass die Geräte bei Menschen mit dunkler Hautfarbe genaue Messwerte liefern oder bis ein Warnhinweis angebracht wird. Da bleibt wohl nur abzuwarten, wie die Gerichte entscheiden werden.

Diese Diskussion über die Genauigkeit von Pulsoximetern bei Menschen mit dunkler Hautfarbe zeigt jedenfalls deutlich, dass das Gesundheitssystem und die zuständigen Behörden noch viel Arbeit vor sich haben, um die Bedürfnisse aller Patienten angemessen zu berücksichtigen. Es ist wirklich bedauerlich, dass wir immer wieder feststellen müssen, dass in unserem Gesundheitssystem bestimmte Gruppen vernachlässigt werden. Aber hey, zumindest wird jetzt darüber gesprochen. Das ist doch schon mal ein Anfang, oder?

Schlagwörter: Maggie Delano + University of California + Neal Patwari

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  • 12. Februar 2024