Pulsoximeter sind bei dunklerer Haut weniger genau – und es gibt keine gute Alternative

Pulsoximeter werden häufig zur Messung des Blutsauerstoffgehalts verwendet. Diese Geräte sind jedoch möglicherweise für Menschen mit dunklerem Hautton weniger zuverlässig, was möglicherweise zu einer verzögerten medizinischen Versorgung führt.

Normale Werte liegen zwischen 95 % und 100 %, und bei Werten unter 88 % ist sofortige ärztliche Hilfe erforderlich.Eine Studie aus dem Jahr 2020 ergab, dass bei schwarzen Patienten die Wahrscheinlichkeit, dass sie einen unerkannten niedrigen Sauerstoffgehalt im Blut, bekannt als okkulte Hypoxämie, erleiden, dreimal höher ist als bei weißen Patienten.

Dieses Problem ist seit den 1990er Jahren bekannt, aber die Pandemie hat ihm mehr Aufmerksamkeit geschenkt, da Pulsoximeter zur Steuerung von COVID-19-Behandlungsplänen eingesetzt wurden.Die Food and Drug Administration (FDA) hat die Ungenauigkeit dieser Geräte eingeräumt und plant nun, bis 2025 einen neuen Leitlinienentwurf für Hersteller von Pulsoximetern zu veröffentlichen.

„Wir sind auf diese Geräte angewiesen. Wir verwenden sie ständig und treffen Entscheidungen ausschließlich auf der Grundlage dieser Zahl“, sagte Thomas Valley, MD, MSc, außerordentlicher Professor für Lungen- und Intensivmedizin an der University of Michigan, der Untersuchungen zur rassistischen Voreingenommenheit von Pulsoximetern durchführte.

Wie funktionieren Pulsoximeter?

Wenn Sie atmen, gelangt Sauerstoff in Ihre Lunge und gelangt über Ihren Blutkreislauf zu Ihrem Herzen und dem Rest Ihres Körpers. Erkrankungen wie Lungenerkrankungen, Herzinsuffizienz und COVID-19 können zu einem niedrigen Sauerstoffgehalt im Blut führen.

Pulsoximeter werden an Ihrer Fingerspitze befestigt und messen den Blutsauerstoffgehalt mithilfe eines Lichts, das durch Ihre Haut und Ihr Blut dringt. Ein Sensor auf der anderen Seite erfasst das Licht und berechnet die Sauerstoffsättigung basierend auf der nicht absorbierten Lichtmenge.

Die meisten heute in den Vereinigten Staaten verwendeten Pulsoximeter basieren auf einem Design, das in den 1970er Jahren in Japan entwickelt wurde. Laut einem Bericht der Johns Hopkins University wurde dieses ursprüngliche Pulsoximeter nur an Menschen mit hellerer Haut getestet.

„Jedes Unternehmen hat seinen eigenen Algorithmus oder seine eigene Formel entwickelt, um diese kleine Zahl in ein Prozent Sauerstoff umzuwandeln“, sagte Valley. „Da dieses Gerät nicht umfassend getestet wurde, ist diese Kalibrierung für Personen mit dunklerem Hautton deaktiviert.“

Einige Hersteller von Pulsoximetern geben an, dass ihre Geräte bei allen Hauttönen genau funktionieren. Eine kürzlich von der Industrie finanzierte Studie ergab, dass die Masimo RD SET-Pulsoximeter sowohl bei schwarzen als auch bei weißen Freiwilligen genau waren.Allerdings sagte Valley, Pulsoximetertests müssten sich auf kranke Patienten und nicht auf gesunde Freiwillige konzentrieren.

„Wir sind uns bewusst, dass noch viel zu tun ist, und haben proaktive Anstrengungen unternommen, um unsere Technologie weiter zu verfeinern und zu verbessern und uns branchenweit für Verbesserungen einzusetzen. Wir haben mit der FDA, globalen Regulierungsbehörden, Standardorganisationen und Industriegruppen zusammengearbeitet, um Verbesserungen bei den Standards für Pulsoximeter voranzutreiben“, sagte ein Masimo-Sprecher in einer E-Mail an Swip Health.

Gibt es Alternativen zum Pulsoximeter?

Die Pulsoximetrie ist ein schmerzloser Test zur Messung der Lungenfunktion, aber die dunkle Hautpigmentierung ist nicht der einzige Faktor, der die Genauigkeit beeinträchtigen kann. Dunkler Nagellack, künstliche Nägel, Hauttemperatur, Hautdicke und Tabakkonsum können sich ebenfalls auf die Ergebnisse auswirken.

Randy Gould, DO, Kardiologe bei Manhattan Cardiology, erklärte, dass er, wenn er vermutete, dass ein Pulsoximeter einen ungenauen Messwert lieferte, den Finger wechselte, die Hände wechselte oder es sogar an sich selbst testete. Wenn das Problem weiterhin besteht, würde er versuchen, ein völlig anderes Pulsoximeter zu verwenden.

Leider gibt es nicht viele Alternativen zu Pulsoximetern zur Messung des Blutsauerstoffgehalts. Eine verfügbare Option ist ein invasiver arterieller Blutgastest, der eine Blutprobe aus einer Arterie erfordert, was unangenehmer ist als ein Standard-Bluttest über eine Vene.

„Das bedeutet, dass unsere afroamerikanischen Patienten die Last der Sorge tragen müssen, dass ihre Ärzte sich durch eine normale Untersuchung fälschlicherweise beruhigen lassen oder eine dieser schmerzhaften arteriellen Blutgaspunktionen befürworten, und das scheint eine schlechte Wahl zu sein“, sagte Theodore J. Iwashyna, MD, PhD, ein Bloomberg Distinguished Professor für Sozialwissenschaften und Gerechtigkeit in der Medizin an der Johns Hopkins University.

Welche Empfehlungen könnte die FDA geben?

Durch regulatorische Änderungen könnte sichergestellt werden, dass Pulsoximeter für alle Patienten genaue Ergebnisse liefern. Die aktuelle FDA-Leitlinie aus dem Jahr 2013 empfiehlt Tests an gesunden Personen und besagt, dass Gerätetests „mindestens zwei dunkel pigmentierte Probanden“ oder 15 % des Probenpools umfassen müssen, je nachdem, welcher Wert größer ist.

Iwashyna sagte, diese Testmethode schließe Patienten mit dringendem medizinischem Bedarf aus, insbesondere auf der Intensivstation. „Wir haben überwiegend ältere Patienten, oft mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen, und ich möchte wissen, ob es bei diesem Patienten auf meiner Intensivstation funktioniert“, fügte er hinzu.

Die FDA sagt, dass sie an der Aktualisierung des Leitlinienentwurfs arbeitet, obwohl unklar ist, welche konkreten Änderungen vorgenommen werden. Zwei Hersteller von Pulsoximetern – Zacurate und Nonin – antworteten nicht auf die Bitte von Swip Health um einen Kommentar dazu, wie sie ihre Geräte für genauere Messwerte verbessern wollen.

Valley sagte, er hoffe, dass die neuen FDA-Leitlinien Pläne für Post-Market-Bewertungen enthalten, um zu beurteilen, wie gut die Geräte unter realen Bedingungen funktionieren, aber die wirkliche Lösung sei die Entwicklung eines Pulsoximeters, das für alle zuverlässig funktioniert.

Forscher im ganzen Land – auch an der Brown Universityund der University of Texas in Arlington– haben begonnen, an der Verbesserung der Pulsoximeter-Technologie für Menschen mit dunkler Haut zu arbeiten.

„Es gibt einige Ideen, die im Hinblick auf die Verwendung verschiedener Wellenlängen vielversprechend sein könnten“, sagte Valley. „Ich denke, es gibt technologische Lösungen, aber sie haben es noch nicht in ein weit verbreitetes Pulsoximeter geschafft.“

Was das für Sie bedeutet
Wenn Sie sich zur Überwachung Ihres Sauerstoffgehalts auf ein Pulsoximeter verlassen, liefert das Gerät möglicherweise ungenauere Messwerte, insbesondere wenn Sie eine dunklere Haut haben. Besprechen Sie etwaige Bedenken mit Ihrem Arzt und erwägen Sie, zusätzliche Tests anzufordern, wenn Ihre Symptome nicht mit dem Messwert des Pulsoximeters übereinstimmen.