Bestimmung der Sauerstoffsättigung und des Hämatokrits an humanem Blut mittels ortsaufgelöster Streulichtmessung

Das Ziel der Arbeit ist die Schaffung der physikalischen und mathematischen Grundlagen für ein optisches Verfahren zur Bestimmung der physiologischen Parameter von strömendem Blut einschließlich der Umsetzung in einen Messaufbau zum Anschluss an Blutkreisläufe außerhalb des Körpers, d. h. zum Betrieb an Herz-Lungen-Maschinen. Die im Laufe einer Operation am offenen Thorax stattfindende Gabe von intravenösen Medikamenten, Expandern und Ersatzstoffen führt zu erheblichen Schwankungen der physiologischen Blutparameter, die eine kontinuierliche Anpassung des Betriebszustandes der Herz-Lungen-Maschine erforderlich machen. Die klinische Praxis sieht derzeit lediglich ein Online-Monitoring der Sauerstoffsättigung während des Einsatzes der Herz-Lungen-Maschine vor, wogegen darüber hinaus gehende Blutparameter im Zuge einer nasschemischen Laboruntersuchung ermittelt werden müssen. Die hierfür erforderliche Probenentnahme birgt einerseits das Risiko verfälschter Messwerte infolge Kontamination während des Transports, führt aber andererseits auch zu einem Zeitverzug von mehreren Minuten bis zum Eintreffen des Befundes – dies schließt die optimale Anpassung der Betriebsparameter der Herz-Lungen-Maschine an den aktuellen Zustand des Patienten aus; ein zeitnahes Reagieren auf unerwartete, kritische Situationen (die sich oftmals durch eine entsprechende Änderung der Blutparameter ankündigen) ist im Rahmen der gegenwärtigen klinischen Praxis in der Regel ebenfalls nicht möglich.