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28.05.2021

Algorithmus zur besseren Therapie von Covid-Patienten entwickelt

Einen Algorithmus, der die Lungenüberdehnung und die regionale Beanspruchung des fragilen Lungengewebes bei CovidCovid
siehe "Was ist Covid?"
-Patienten bestimmen kann, hat eine Physikerin an der Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie der Rostocker Universitätsmedizin entwickelt.

© lunizbln_Fotolia.com

Rostocker Intensivmediziner haben bei der Behandlung dieser Covid-Patienten nach einer Möglichkeit gesucht, die gefährliche Überbeanspruchung des Lungengewebes genau zu bestimmen, um die Beatmung besser regulieren zu können. Warum das so wichtig ist, erklärt Dr. Stephan H. Böhm, Koordinator der Forschung an der Rostocker Klinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie, so: „Die Lunge von Patienten mit COVID-19 ist fleckförmig stark entzündet und verliert dadurch an Gasvolumen. Mit fortschreitender Krankheit wird sie funktionell immer kleiner. Trifft nun ein Atemzug normaler Größe auf solch eine erkrankte Lunge, wird er diese weit mehr als normal dehnen, um das für den Gasaustausch benötigte Volumen an frischem Atemgas unterzubringen. Geschieht dies nun mit jedem Atemzug – um die 30.000 Mal pro Tag – so wird das bereits in Mitleidenschaft gezogene Lungengewebe durch diese mechanische Dauerbeanspruchung noch weiter geschädigt. Ein Teufelskreis beginnt“.

„Wir wussten, dass wir nach einem Verhältnis von Atemzugvolumen zu Lungenvolumen suchen mussten“, blickt Lisa Krukewitt, 31-jährige Physikerin, die an der Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie der Rostocker Universitätsmedizin forscht, zurück. Allerdings nicht für die gesamte Lunge, sondern für deren kleinste Areale. Sie habe Bilddaten von Corona-Patienten mit denen von gesunden Probanden verglichen. So sei sie rechnerisch einer Lösung auf die Spur gekommen.

Hilfreich dabei war die Elektrische Impedanz-Tomografie (EIT), eine Messmethode, mit der Änderungen des elektrischen Widerstands (Impedanz) in verschiedenen Geweben mithilfe von Elektroden an der Körperoberfläche abgeleitet und durch ein Computersystem grafisch dargestellt werden können.

Die EIT könne beispielsweise für eine Funktionsanalyse der Lungen angewendet werden. „Und man erkennt ohne Zeitverzug, was normal ist und was nicht“, berichtet Dr. Böhm. „Das ist so mit Hilfe des CT oder MRT nicht möglich“. Im Klartext: „Wir messen die Impedanz des Gewebes ohne jegliche Nebenwirkungen und so schnell, dass wir daraus 50 Schnittbilder pro Sekunde daraus erstellen können. So können wir sprichwörtlich der Lunge beim Atmen zusehen“. Um die Impedanz des Gewebes zu messen, werden dem Patienten 32 Messelektroden um den Brustkorb angelegt. „So können wir uns den Brustkorb von allen Seiten ansehen“, schildert der Spezialist. Das Verfahren biete 50 Bilder pro Sekunde. „Man kann der Lunge beim Atmen zusehen“, beschreibt Dr. Böhm das Verfahren. Und man könne sofort erkennen, ob der Patient auf die Therapie reagiert und einen Trend erkennen. Übrigens: Dr. Böhm ist auch Mitautor eines aktuell erschienenen Lehrbuches, das fachfremden Ärzten und Pflegekräften den Schnelleinstieg in die intensivmedizinische Beatmung von Covid-Patienten ermöglicht.

Unterstützt wurde Lisa Krukewitt bei der Erfindung vom Patentingenieur Lars Worm von der Universität Rostock Service GmbH. Er konstatiert: „Das Beispiel zeigt, dass Krisen, wie die aktuelle PandemiePandemie
Unter einer Pandemie versteht man eine sich weit verbreitende und dabei ganze Länder oder Kontinente erfassende Krankheit.
Vermischen sich beispielsweise die Erbinformationen von zwei verschiedenen Influenza-Viren in einem Zwischenwirt (z.B. Schwein), tritt ein neuer Virus-Typ mit noch unbekannten Eigenschaften auf. Dieser so genannte Subtyp kann sich schnell ausbreiten, da die Menschen gegen diesen Erreger weder über natürliche noch infolge einer Schutzimpfung aufgebaute Antikörper verfügen. Der jährliche Grippe-Impfschutz erfasst zwar neue Varianten des Influenza-Virus (d.h. leichteVeränderungen in der Oberflächenstruktur), aber keine komplett neuartigen Subtypen. Bricht eine Pandemie aus, muss daher schnell ein Impfstoff gegen den neuen Subtyp entwickelt werden und/oder ein antiviral wirksames Medikament flächendeckend eingesetzt werden.
, auch immer Innovationsmotoren darstellen können. So bietet die Erfindung auch für andere Lungenerkrankungen großes Potenzial, die Behandlung von Patienten mittels mechanischer Beatmung individuell zu optimieren“. Im nächsten Schritt soll der erfindungsgemäße Ansatz nun zusammen mit dem Team zur Marktreife weiterentwickelt werden.

Quelle: Universität Rostock