Künstliche Beatmung ist in der Intensivmedizin oft unverzichtbar – invasiv durchgeführt kann sie aber zu einer weiteren Lungenschädigung führen. Es ist daher wichtig, insbesondere bei Patienten mit akutem Lungenversagen, die Beatmung optimal anzupassen. Ein neuartiger, bettseitig einsetzbarer Monitoring-Ansatz soll in Zukunft ermöglichen, die mechanische Beatmung individuell auf den Patienten zuzuschneiden. Abgeleitete Bioimpedanzdaten aus einem Elektrodengurt, kombiniert mit Computertomographie-Bildern, stellen innovative Parameter regionaler Lungenfunktion in Aussicht. Dazu startet nun ein gemeinsames interdisziplinäres Forschungsprojekt aus Anästhesisten und Radiologen der Medizinischen Universität Wien und Ingenieuren der Technischen Universität Wien.
„Mit Computertomographie kann man räumlich hochauflösende Bilder erzeugen. Doch den zeitlichen Verlauf der Lungenfunktion kann man damit nicht kontinuierlich beobachten“, erläutert Prof. Eugenijus Kaniusas vom Institut für Electrodynamics, Microwave and Circuit Engineering der TU Wien. Normalerweise werden Computertomographien höchstens im Abstand von einigen Tagen durchgeführt, um zu sehen, welche Areale der Lunge funktionieren und welche nicht. Für die Überwachung der Beatmung würde man sich allerdings Daten mit einer zeitlichen Auflösung im Sekunden-Bereich wünschen.
Eine ganz andere Methode ist die Überwachung der Lungenfunktion mit Hilfe von Elektroden. Sie können den Wechselstromwiderstand des Körpers messen. Je nachdem, ob ein Lungenareal gerade mit Luft gefüllt ist oder nicht, ändert sich dieser Widerstand. Mit dieser Methode kann zwar jede Sekunde eine ganze Reihe von Messungen durchgeführt werden, allerdings ist hier die räumliche Auflösung eingeschränkt.
„Wir wollen nun die Vorteile beider Technologien miteinander verbinden“, erklärt Eugenijus Kaniusas. Bisher wurde beim Auswerten von Elektroden-Daten weder die genaue Form des Brustkorbes noch die individuelle Lage der Organe berücksichtigt. Nun sollen solche Daten aus einem anfangs erstellten Computertomographie-Bild ausgelesen werden, um dann die Messdaten der Elektroden viel genauer interpretieren zu können. Damit soll es möglich werden, sowohl zeitlich als auch räumlich eine sehr hohe funktionelle Auflösung zur Überwachung der Lungenfunktion zu erreichen.
Gefördert wird das Projekt im Rahmen des Life-Science-Calls 2014 IMAGING des Wiener Wissenschafts- Forschungs- und Technologiefonds WWTF. In den nächsten drei Jahren erforschen Eugenijus Kaniusas sowie Klaus Markstaller und Christian Herold von der Medizinischen Universität Wien, wie sich die Daten aus der Computertomographie und dem Elektrodengurt am besten zusammenführen und patientennah auswerten lassen.
Quelle: Technische Universität Wien