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Gewebssauerstoffmessung: Verfahren & Anwendung

Die Gewebssauerstoffmessung erfasst den Sauerstoffgehalt im Körpergewebe. Sie hilft Ärzten, die Sauerstoffversorgung von Organen und Muskeln zu überwachen und kritische Zustände frühzeitig zu erkennen.

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Wissenswertes über "Gewebssauerstoffmessung"

Die Gewebssauerstoffmessung erfasst den Sauerstoffgehalt im Körpergewebe. Sie hilft Ärzten, die Sauerstoffversorgung von Organen und Muskeln zu überwachen und kritische Zustände frühzeitig zu erkennen.

Was ist die Gewebssauerstoffmessung?

Die Gewebssauerstoffmessung (auch Gewebsoxymetrie oder englisch Tissue Oxygen Monitoring) ist ein diagnostisches Verfahren, das den Sauerstoffgehalt direkt im Körpergewebe bestimmt. Während herkömmliche Methoden wie die Pulsoxymetrie nur den Sauerstoffgehalt im Blut messen, gibt die Gewebssauerstoffmessung Auskunft darüber, wie gut das Gewebe tatsächlich mit Sauerstoff versorgt wird. Dies ist besonders wichtig, weil eine ausreichende Sauerstoffversorgung der Grundpfeiler jeder Zellfunktion ist.

Funktionsprinzip

Es gibt verschiedene Technologien zur Messung des Gewebssauerstoffs. Die am häufigsten eingesetzten Verfahren sind:

Nahinfrarotspektroskopie (NIRS): Infrarotlicht wird durch das Gewebe geleitet. Da oxygeniertes und desoxygeniertes Hämoglobin Licht unterschiedlich absorbieren, kann aus dem reflektierten Licht die Sauerstoffsättigung des Gewebes berechnet werden. Dieses Verfahren ist nicht-invasiv und eignet sich besonders zur Hirnuntersuchung (zerebrale Oxymetrie).
Polarografische Sauerstoffelektroden (Clark-Elektrode): Eine Nadelelektrode wird direkt ins Gewebe eingeführt und misst den Sauerstoffpartialdruck (pO2). Diese invasive Methode liefert sehr genaue Messwerte und wird vor allem in der Tumortherapie und Intensivmedizin eingesetzt.
Phosphoreszenz-Quenching: Eine sauerstoffempfindliche Substanz wird ins Gewebe eingebracht. Die Intensität ihrer Phosphoreszenz verändert sich abhängig vom Sauerstoffgehalt und ermöglicht so eine präzise Messung.

Anwendungsgebiete

Die Gewebssauerstoffmessung wird in verschiedenen medizinischen Bereichen eingesetzt:

Intensivmedizin und Angiologie: Überwachung der Durchblutung bei Schock, Sepsis oder peripheren Gefäßerkrankungen.
Neurologie und Neurochirurgie: Kontrolle der zerebralen Sauerstoffversorgung bei Schädel-Hirn-Trauma, Schlaganfall oder während herzchirurgischer Eingriffe.
Onkologie: Bestimmung des Sauerstoffgehalts in Tumorgewebe (Tumor-Hypoxie), da schlecht mit Sauerstoff versorgte Tumoren resistenter gegenüber Strahlentherapie und Chemotherapie sind.
Sportmedizin: Messung der Muskelsauerstoffsättigung während körperlicher Belastung zur Leistungsoptimierung.
Plastische Chirurgie und Wundheilung: Beurteilung der Durchblutung von Lappen-Transplantaten und chronischen Wunden.

Diagnose und klinische Bedeutung

Der gemessene Wert, der Sauerstoffpartialdruck (pO2) oder die Gewebssauerstoffsättigung (StO2), gibt Auskunft über das Gleichgewicht zwischen Sauerstoffangebot und Sauerstoffverbrauch im Gewebe. Ein niedriger Wert weist auf eine Gewebehypoxie hin, also eine Unterversorgung mit Sauerstoff, die zu Zellschäden führen kann. Normwerte variieren je nach Messverfahren und Gewebe; im Hirngewebe gelten NIRS-Werte unter 50 % Sauerstoffsättigung als kritisch.

Vorteile und Grenzen

Nicht-invasive Methoden wie die NIRS sind für den Patienten komfortabel und können kontinuierlich angewendet werden. Invasive Verfahren bieten höhere Genauigkeit, gehen jedoch mit einem Verletzungsrisiko einher. Die Interpretation der Messwerte erfordert klinische Erfahrung, da verschiedene Faktoren wie Gewebedicke, Hautpigmentierung oder Bewegungsartefakte die Ergebnisse beeinflussen können.

Quellen

Bickler, P.E. & Feiner, J.R. (2022): Tissue oxygen monitoring - clinical applications and new developments. In: Anesthesiology Clinics, 40(2), 245-260.
Jöbsis, F.F. (1977): Noninvasive, infrared monitoring of cerebral and myocardial oxygen sufficiency and circulatory parameters. In: Science, 198(4323), 1264-1267.
World Health Organization (WHO): Monitoring oxygen status in critical care settings. WHO Technical Report, Genf.

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