Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Leibniz Universität Hannover, Dr. Stefanie Beier, 27.02.2007 13:23

Ein Stift misst den Sauerstoffgehalt im Blut

Forscher der Leibniz Universität Hannover haben eine neue Technik zur
Blutuntersuchung entwickelt

Er ist nur zehn Zentimeter lang, kann aber ziemlich viel: Ein
zierlicher Metallstift, nicht größer als ein Kugelschreiber,
ermöglicht die Bestimmung der Blutsauerstoffsättigung im menschlichen
Gewebe. Das Messsystem kann im Grunde überall am Körper eingesetzt
werden. Die Lichtleitfasern im Innern des Stiftes können auch in
Körperöffnungen eingeführt werden. So ist es 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. Wissenschaftler des
Instituts für Mess- und Regelungstechnik (IMR) der Leibniz Universität
Hannover haben in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule
Hannover einen Prototyp des Gerätes entwickelt.

Foto: Leibniz Universität Hannover

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
Pulsoximetrie. Mit einem Clip werden Körperteile durchleuchtet.
Mittels der charakteristischen Schwächung der Lichtstärke kann 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 Dipl.-Ing. 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.
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
Oliver Buse ankündigt: "Es ist noch eine Zukunftsvision, aber
irgendwann könnten zum Beispiel Leistungssportler das Gerät nutzen, um
ihren Blutsauerstoffgehalt während des Trainings zu bestimmen."
Das Institut für Mess- und Regelungstechnik (IMR), das das Gerät
entwickelt hat, ist Teil des Produktionstechnischen Zentrums (PZH) in
Garbsen. Alle produktionstechnischen Institute der Fakultät für
Maschinenbau der Leibniz Universität haben sich 2004 hier mit ihren
gesamten Einrichtungen zusammengeschlossen. Neu ist die Bündelung von
Wissenschaft und Industrie unter einem Dach. Wissenschaftler und
Techniker arbeiten unmittelbar mit Partnern aus der Industrie
zusammen, die sich unter anderem als Unternehmen mit im Gebäude
angesiedelt haben.

Hinweis an die Redaktion:
Für weitere Informationen steht Ihnen Dipl.-Ing. Oliver Buse vom
Institut für Mess- und Regelungstechnik  per E-Mail unter 
oliver.buse@imr.uni-hannover.de
gern zur Verfügung.



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