Er ist nur so groß wie ein Kugelschreiber, kann aber ziemlich viel: Der neue zierliche Metallstift, den Wissenschaftler der Universität Hannover entwickelt haben, ermittelt präzise die Blutsauerstoffsättigung im menschlichen Gewebe.
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Da die Lichtleitfasern im Innern des Stiftes auch in Körperöffnungen eingeführt werden können, ist es damit sogar möglich, anhand der Sauerstoffsättigung herauszufinden, wie zum Beispiel Wunden im Inneren des Körpers heilen. Auch in der Nachsorge von Organverplanzungen könnte die neue Technik eine Rolle spielen, so die Forscher des Instituts für Mess- und Regelungstechnik (IMR) der Leibniz Universität Hannover und der Medizinischen Hochschule Hannover.
Glasfasern strahlen Licht aus
Das Prinzip, mit dem das System arbeitet, ist eigentlich nicht neu. Über Glasfasern im Stift wird Licht ausgestrahlt. Anhand der Zusammensetzung des zurückgestrahlten Lichtes können Experten die Sauerstoffsättigung des Blutes im Gewebe berechnen. Ganz ähnlich funktioniert das derzeit bereits von Ärzten angewandte Verfahren – die so genannte Pulsoximetrie.
Mit einem Clip werden dabei Körperteile durchleuchtet. Mittels der charakteristischen Schwächung der Lichtstärke kann dann die Zusammensetzung des Blutes bestimmt werden. Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass nur Körperteile für die Untersuchung in Frage kommen, die auch zuverlässig durchleuchtet werden können, wie Ohrläppchen, Finger oder Lippe. Bei vielen Patienten muss deshalb nach wie vor zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes Blut abgenommen werden. Zudem versagt die Pulsoximetrie oft bei unter Schock stehenden oder unterkühlten Patienten.
Das neue Blutanalysesystem bietet den Vorteil, dass es überall am Körper anwendbar ist. Außerdem ist es erschütterungsunempfindlich und batteriebetrieben mobil einsetzbar. In die Tiefen des Muskels oder Gewebes kann das neue Gerät zwar auch nicht eindringen, "aber was in den oberen Gewebeschichten passiert, spiegelt vermutlich wider, was tiefer passiert", erläutert Oliver Buse vom Institut für Mess- und Regelungstechnik. Somit könnte Ärzten bei der Behandlung von Patienten mit arteriellen Verschlusskrankheiten ein zusätzliches Diagnosesystem zur Verfügung stehen.
Interessant auch für Leistungssportler?
Das System sendet über eine leistungsstarke, weiße LED Licht durch das Gewebe. Das zurückgestrahlte Licht gelangt über eine Signalfaser mit einem Durchmesser von einem fünftel Millimeter zu einem Mikrospektrometer, wo das Licht in seine Spektralanteile zerlegt wird. Je nach Grad der Sauerstoffsättigung des Blutes wird das Licht mehr oder weniger stark absorbiert, ein Teil der eingestrahlten Farben fehlt hinterher.
Prinzipiell ist es mit dem Gerät auch möglich, andere Bestandteile des Blutes analysieren zu können, zum Beispiel den Farbstoff Bilirubin. Eine erhöhte Bilirubin-Konzentration weist auf eine Gelbsucht hin, die zum Beispiel bei Neugeborenen auftreten kann.
Momentan arbeiten die Wissenschaftler an einer weiteren Verkleinerung des Gerätes, wie Buse ankündigt: "Es ist noch eine Zukunftsvision, aber irgendwann könnten zum Beispiel Leistungssportler das Gerät nutzen, um ihren Blutsauerstoffgehalt während des Trainings zu bestimmen."
(idw – Universität Hannover, 28.02.2007 – DLO)
