Die Unterschiede zwischen den gemessenen Werten der Blutsauerstoffsättigung mit Pulsoximetern und jenen, die mit der Goldstandard-Methode zur Messung der Sauerstoffsättigung im arteriellen Blut erfasst werden, variieren signifikant zwischen Patienten mit dunkel pigmentierter Haut im Vergleich zu Patienten mit heller Hautpigmentierung. Dies geht aus Forschungsergebnissen hervor, die auf der jährlichen wissenschaftlichen Tagung des American College of Cardiology (ACC.25) vorgestellt wurden.

Die neuen Ergebnisse stammen aus der größten prospektiven Studie unter realen Bedingungen, in der der Zusammenhang zwischen Hautpigmentierung und Verzerrung durch Pulsoximeter bei schwerkranken Patienten untersucht wurde. Dieses Thema erregte während der COVID-19-Pandemie die öffentliche Aufmerksamkeit, als einige Studien darauf hindeuteten, dass Pulsoximeter durch eine Überschätzung der Sauerstoffsättigung bei bestimmten ethnischen Gruppen eine falsche Gewissheit über den Gesundheitszustand der Patienten geben könnten. Im Gegensatz zu einigen früheren Studien deuten die Ergebnisse der aktuellen Studie darauf hin, dass die Pulsoximeter-Messwerte den Sauerstoffgehalt im Blut im Durchschnitt unterschätzten. Die Ergebnisse zeigten jedoch auch, dass die Pulsoximeter die Sauerstoffsättigung überschätzten und bei 20 % der Beobachtungen eine positive Abweichung aufwiesen, wobei sich der Anteil der Beobachtungen mit positiver Abweichung zwischen den Hautpigmentgruppen unterschied.

„Obwohl die Verzerrung der Pulsoximeter im Durchschnitt bei allen Personen negativ war, war sie bei dunkel pigmentierten Personen weniger negativ als bei Personen mit hellerem Pigment, was bedeutet, dass die Pulsoximeter in den verschiedenen Hautpigmentkategorien nicht die gleiche Leistung erbringen“, sagte Carolyn Hendrickson, MD, außerordentliche Professorin für Medizin an der University of California San Francisco und Erstautorin der Studie. „Wir haben auch festgestellt, dass der Anteil der positiven Verzerrungen – d. h. derjenigen, die in die besorgniserregende Richtung gehen, was bedeutet, dass jemand eine gefährlich niedrige Sauerstoffsättigung haben könnte, die mit einem nicht-invasiven Monitor nicht erkannt wird – bei Patienten mit dunklem Hautpigment höher war als bei denen mit mittlerem und hellem Hautpigment.“

Die Sauerstoffsättigung im Blut ist ein wichtiges Instrument, das Kliniker zur Einteilung von Patienten und für Behandlungsentscheidungen verwenden. Die Einweisung in ein Krankenhaus, die Verabreichung von zusätzlichem Sauerstoff und die Anwendung fortschrittlicher Behandlungsmethoden für COVID-19 hängen alle davon ab, wie hoch die Sauerstoffsättigung des Blutes eines Patienten ist, so Hendrickson. Bei Pulsoximetern werden Clips oder Einweg-Klebesonden an der Fingerspitze oder am Ohrläppchen angebracht, wo sie bestimmte Wellenlängen des Lichts durch das Gewebe leuchten und messen, wie viel Licht absorbiert oder reflektiert wird. Für die Studie verglichen die Forscher die Messwerte des Pulsoximeters mit der funktionellen Sauerstoffsättigung aus der Blutgasanalyse, einem Gold-Standard-Bluttest für die Sauerstoffsättigung.

An der Studie nahmen 631 Patienten im Alter von durchschnittlich 62 Jahren teil, die zwischen 2022 und 2024 auf der Intensivstation des Zuckerberg San Francisco General Hospital behandelt wurden. Etwa ein Viertel der Teilnehmer wurde in den Krankenakten als weiß, ein Viertel als hispanisch, ein Fünftel als schwarz und ein Fünftel als asiatisch identifiziert.

Die Forscher maßen die Hautpigmentierung jedes Teilnehmers sowohl mit der subjektiven Monk-Hauttonskala als auch mit objektiven Messungen des Melaningehalts mit einem Spektrophotometer, einem nicht-invasiven Gerät, das Reflexions- und Absorptionsmuster von Licht misst. Nach den objektiven Messungen wurden 53 % der Patienten als mittel pigmentiert, 33 % als hell pigmentiert und 14 % als dunkel pigmentiert eingestuft.

Pulsoximeter- und Blutgasanalyse-Messungen wurden gleichzeitig durchgeführt, und die meisten Studienteilnehmer hatten mindestens zwei solcher Messungen, insgesamt 1.760 gepaarte Messungen bei den 631 Studienteilnehmern.

Bei ihrer Analyse berücksichtigten die Forscher mehr als 30 Faktoren, die die Blutsauerstoffsättigung beeinflussen könnten, darunter demografische Faktoren, Komorbiditäten, Medikamente und körperliche Merkmale. Nach Bereinigung um diese Faktoren zeigten die Ergebnisse die gleichen allgemeinen Trends, wobei die Patienten insgesamt eine Tendenz zur Unterschätzung mit dem Pulsoximeter aufwiesen. Doch Menschen mit dunklerer Pigmentierung zeigten eine geringere negative Tendenz und eine größere Wahrscheinlichkeit einer Überschätzung im Vergleich zu Menschen mit hellerer Pigmentierung.

Auf der Grundlage der Ergebnisse betonten die Forscher, wie wichtig es ist, die Unsicherheit der Pulsoximeter-Messwerte zu erkennen, und schlugen vor, dass künftige Geräte mit Alarmen oder Lichtern ausgestattet werden könnten, um anzuzeigen, wenn der Messwert unsicher ist.

„Unsere Studie zeigt, dass die Oximeter bei schwerkranken Patienten eine viel größere Unsicherheit aufweisen als bei den gesunden Freiwilligen, die an Validierungsstudien teilnehmen“, sagte sie. „Wir brauchen mehr Diskussionen zwischen Herstellern, Aufsichtsbehörden und Klinikern, um die Aufmerksamkeit auf die Zeiten zu lenken, in denen das Oximeter unsicher ist.“

Hendrickson hat die Studie „The EquiOx Study: Evaluating Pulse Oximeter Bias across a Range of Skin Pigment in Critically Ill Adults“ am Sonntag, 30. März 2025, um 8:00 a.m. CT / 13:00 UTC im Hauptzelt, North Hall B, vorgestellt.

Das American College of Cardiology (ACC) ist weltweit führend bei der Umgestaltung der kardiovaskulären Versorgung und der Verbesserung der Herzgesundheit für alle. Seit 1949 ist das ACC die wichtigste Quelle für die professionelle medizinische Ausbildung des gesamten kardiovaskulären Pflegeteams. Es zertifiziert kardiovaskuläre Fachkräfte in über 140 Ländern, die strenge Qualifikationen erfüllen, und ist führend bei der Gestaltung von Gesundheitspolitik, Standards und Richtlinien. Mit seiner weltweit anerkannten Familie von JACC-Zeitschriften, NCDR-Registern, ACC-Akkreditierungsdiensten, einem globalen Netzwerk von Mitgliedersektionen, CardioSmart-Patientenressourcen und vielem mehr setzt sich das College für eine Welt ein, in der Wissenschaft, Wissen und Innovation die Patientenversorgung und die Behandlungsergebnisse optimieren. Erfahren Sie mehr unter ACC.org.

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

Gender-Hinweis. Die in diesem Text verwendeten Personenbezeichnungen beziehen sich immer gleichermaßen auf weibliche, männliche und diverse Personen. Auf eine Doppel/Dreifachnennung und gegenderte Bezeichnungen wird zugunsten einer besseren Lesbarkeit verzichtet.