"Blutbeutel" Blut ist eine wertvolle Ressource. Dennoch müssen jährlich tausende von Blutkonserven entsorgt werden, weil niemand weiß, ob sie sachgerecht gelagert wurden. Mit temperaturempfindlichen RFID-Chips will Siemens die korrekte Lagerung von Spenderblut jetzt lückenlos überwachen. (Autorin Nicola D. Schmidt)

Wenn ein Patient mit starkem Blutverlust in die Notaufnahme eingeliefert wird, muss es schnell gehen – sobald der Arzt die Blutgruppe festgestellt und einen Schnelltest zur Unverträglichkeit durchgeführt hat, beginnt die Transfusion. In der Hektik kann niemand überwachen, ob das bereitgelegte Blut während der gesamten Zeit bei der richtigen Temperatur gelagert wurde. Kommen Zweifel auf, entsorgt das Krankenhaus vorsichtshalber auch unbenutzte Blutkonserven, um den nächsten Patienten nicht zu gefährden. Allein in Österreich werden jährlich 10.000 Blutkonserven vernichtet, weil sich nicht sicher sagen lässt, ob die Kühlkette korrekt eingehalten wurde.

Und das obwohl Spenderblut nach Zahlen des Deutschen Roten Kreuzes zu einer immer kostbareren Ressource wird. Die Zahl der Blutspenden hat sich nach Zahlen des größten Deutschen Blutspendedienstes beim Deutschen Roten Kreuz zwar seit 2002 nicht verändert, sie liegt konstant bei 3,5 Millionen Blutspenden pro Jahr. Doch der Bedarf steigt kontinuierlich, Dr. Franz Weinauer, ärztlicher Direktor und GF des Blutspendedienstes des Bayerischen Roten Kreuzes erklärt diese Phänomen: "Wir sehen durch die Bevölkerungsentwicklung immer mehr Krankheiten, bei denen Blutspenden für Operationen benötigt werden, vor allem bei Tumoroperationen."

Zur lückenlosen Überwachung von Spenderblut hat Siemens zusammen mit Partnern jetzt eine Lösung erarbeitet, die auf neuartigen Funkchips mit RFID-Technik basiert. So lassen sich Transfusionen vom Spender bis zum Empfänger überwachen, die Gefahr von Verwechselungen wird reduziert, die Kühlkette lückenlos überwacht. Laut Siemens könnten mit dem neuen System mindestens die Hälfte der heute verworfenen Blutspenden "gerettet" werden, da man dank der Überwachung prüfen kann, ob sie jederzeit sachgerecht gelagert wurden.

RFID – Chip statt Strichcode

"Radio Frequency Identification" (RFID) ist der Nachfolger des Strichcode-Etiketts. Statt Informationen sichtbar in schwarzen Balken zu codieren, kann man sie auch in sehr kleinen Funkchips speichern. Die Chips sind nicht größer als ein Reiskorn, oft kann man sie direkt in ein Etikett einbauen. Sie lassen sich noch aus einer Entfernung bis zu 10 Metern auslesen, ohne dass das Lesegerät direkten Sichtkontakt mit dem Chip haben müsste. Große Supermarktketten experimentieren zurzeit mit RFID-Etiketten, um Logistikabläufe und den Bezahlvorgang an der Kasse einfacher zu gestalten. Daher steht Technik auch in der Kritik, sie könnte zum Speichern von Daten oder ohne Wissen des Käufers genutzt werden könnte. Bei Blutkonserven ist diese Eigenschaft der lückenlosen Überwachung jedoch Segen statt Fluch.

Strenger als bei Pizza

Im Falle von Blutbeuteln sind die Anforderungen an die Chips wesentlich höher als bei herkömmlichen Produkten. RFID-Chips im Supermarkt speichern passiv Informationen über Produkt, Seriennummer, Packdatum und ähnliches. Bei Blutbeuteln muss sichergestellt werden, dass das Blut nur in einem Temperaturfenster von 2-8 Grad gelagert wurde. Die RFID-Chips müssen also in der Lage sein, ihre Umgebungstemperatur über den zeitlichen Verlauf zu messen und zu speichern. Bisherige Temperatur-Mess-Chips haben eine Toleranz von 3-4 Grad.

"Thomas "Bei einer tief gefrorenen Pizza ist das völlig ausreichend", erklärt Thomas Jell, Director of RFID Siemens IT-Services and Solutions, "für eine Blutkonserve jedoch nicht, da brauchen wir eine Toleranz von höchstens einem Grad." Siemens hat einen entsprechenden Chip entwickelt, der mit einem Temperaturfühler und einer kleinen Batterie ausgestattet ist. Das hat allerdings seinen Preis: Einer dieser Transponder kostet derzeit 10 Euro in der Herstellung. Zum Vergleich: ein herkömmlicher, passiver Chip kostet zurzeit höchstens 40 bis 50 Cent, läuft die Massenproduktion erst auf vollen Touren dürften die Preise auf 5 Cent fallen. Um die Produktion trotzdem rentabel zu machen, hat sich Siemens für eine, zudem noch umweltfreundlichere Variante entschieden: Die Batterie auf den Chips lässt sich bis zu 15 Mal wieder aufladen, der Chip also entsprechend häufig wiederverwenden. So sinken die Kosten pro Benutzung auf unter einen Euro, womit sich die Technik bei einem Preis von 70-80 Euro pro Blutbeutel wieder lohnt.

Einfrieren, schleudern, bestrahlen

Die nächste Hürde bei der Entwicklung eines RFID-Chips für Blutkonserven war die raue Behandlung, die Beutel und Chip über sich ergehen lassen müssen. Nicht nur mit der ständigen Kühlung müssen Chip und Batterie fertig werden, auch die Dampfsterilisation darf keine Schäden verursachen.

"Zentrifuge" Ein weiterer Test für die Haltbarkeit der RFID-Tags war die Zentrifugation mit bis zu 5000-facher Erdbeschleunigung über einen Zeitraum von etwa 10 Minuten. "Bei normalen Chips fliegen da die Batterien heraus", erzählt Jell. Doch auch hier fand Siemens eine Lösung. Der letzte Belastungstest ist die Gamma-Bestrahlung unter Verwendung von Cäsium-137. Damit der Chip dabei nicht kaputt geht, bekommt er einen kleinen Strahlenschutz. Und sogar eine kleine Eiszeit macht ihm nichts aus. Wenn er samt Blut tief gefroren wird, geht er ein eine Art Winterschlaf und meldet sich wieder nach dem Auftauen.

Vertauschen ausgeschlossen

Das Unternehmen Macopharm stellt die Blutbeutel mit RFID-Chips im Auftrag von Siemens her. Der Chip ist in einer kleinen Plastiktasche steril am Beutel angebracht, so dass keine Keime vom Chip ins Krankenhaus eingeschleppt werden können. Ist das Blut verabreicht, wird der Blutbeutel entsorgt, der RFID-Chip jedoch abgerissen und wiederverwertet. Hier versteckt sich eine weitere Sicherheitsmaßnahme: Damit niemand die wichtigen Transponder vertauschen kann, reißt die Entfernung des Chips ein Loch in den Blutbeutel, der dadurch unbrauchbar wird.

Keine persönlichen Daten

Auf den Chips der Blutbeutel befinden sich keinerlei personenbezogene Daten. Er enthält lediglich eine Tracking-Nummer, über die man in der Blutdatenbank die Herkunft der Spende herausfinden kann. Außerdem speichert der Chip die Blutgruppe sowie die Temperaturinformationen, an denen sich die Kühlkette nachvollziehen lässt. Thomas Jell hofft, mit dem neuen System letztlich die Kosten für alle Beteiligten senken zu können. Zwar erhöht sich der Aufwand pro Blutbeutel, doch wenn die Krankenhäuser dank der Temperaturüberwachung weniger Blutkonserven wegwerfen müssen, erreichen die Einsparungen schnell einen sechsstelligen Bereich.

Positive Resonanz

Besseres Tracking von Blutkonserven würde auch Dr. Wolfgang Voerkel, Stellvertretender Vorstandsvorsitzender der Deutschen Hämophiliegesellschaft, begrüßen: "Wenn es generell möglich wäre, das Blut vom Spender bis zum Empfänger nach verfolgen zu können – die Wege und die Bedingungen – das wäre ein erheblicher Sicherheitsgewinn", meint er. Denn derzeit habe man keinerlei Nachweis, dass die Qualitätsbedingungen bei einer bestimmten Blutkonserve lückenlos eingehalten wurden.

Das Firmenkonsortium aus Siemens, der Schweizer Elektronik AG und Macopharm geht davon aus, dass das System nach weiteren Pilottests im Herbst 2007 an der medizinischen Universität Graz sowie bei einem deutschen Partner bereits 2008 auf dem Markt verfügbar sein könnte.