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TU Berlin

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Konstruktion von Pulsoximeter-Sensoren für Breitmaulnashorn und Pferd

Betreuer: Dr.-Ing. W. Roßdeutscher

Bearbeiter:
Anne Bahnemann
Gordan Hebbe

Aktuelle Verfahren zur kontinuierlichen Überwachung der Sauerstoffsättigung von Nashörnern sind meist mit invasiven Eingriffen und ungenauen Messergebnissen verbunden. Hintergrund liegt in den Körper- und Bluteigenschaften der Tiere. Neue Spektralanalysen lassen darauf schließen, dass das Blut der Tiere Licht in gänzlich anderen Spektralbereichen emittiert. Daraus wuchs die Forderung nach geeigneten Pulsoximeter-Sensoren, um verlässliche Werte zu erhalten. Da Nashörner und Pferde artverwandt sind, eignet sich die Analyse, um Recherchen für beide Tierarten anzustellen. Durch Analyse und Bewertung unterschiedlicher Applikationsorte wurden einige Sensorideen entworfen und letztlich ein erster Prototyp für die Applikation an der Lippe umgesetzt.
Mit dem Wissen der durchgeführten Spektralanalyse konnten anschließend erste Messungen mit Pferdeblut im Labor durchgeführt werden. Die aufgenommenen Graphen zeigen, dass das Hämoglobin von Pferden auf die gewählte Gewebedurchleuchtung mit Emission reagiert. Sie zeigt jedoch auch, dass weitere Prozesse notwendig sind, um einen kompetenten Sensor der Veterinärmedizin präsentieren zu können. Erste konzeptionelle und konstruktive Schritte liefert diese Ausarbeitung.

Construction of pulse oximeter sensors for rhino and horse

Clinical examination of white rhinoceroses often requires anesthesia. Monitoring of vital functions is necessary during side effects of anesthetic combinations. Because of tissue and blood properties standard pulse oximetry is actually not a reliable method for patient monitoring of white rhinoceroses. Based on lower oxygen affinity, it has been suggested that the saturation of hemoglobin levels in white rhinoceroses underestimate true oxygen saturation of hemoglobin when using human reference for calculation. Due the same origin of white rhinoceroses and horses (Perissodactyla), there is the hypothesis of related blood properties.
The objective of that survey is the construction of pulse oximetry sensors for white rhinoceroses and horses. Therefore it is important to analyze body properties and to find a suitable application site. In order to meet this objective, we present different sensor applications that can be used for both animal species. Basis therefore are different international directives, e.g. VDI-2221, the medicine product law and EN ISO 60601, to develop sensor properties. Moreover the authors give a detailed view for the construction of one selected type of sensor. To verify the application of the pulse oximetry sensor, clinical tests and results with blood samples from horses will be shown.

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