(Wien, 24-02-2015) Mit Elektroden und ausgefeilten Berechnungsmethoden soll sich die Lungenfunktion in der Intensivmedizin in Zukunft besser überwachen lassen. MedUni Wien und TU Wien forschen gemeinsam.
Künstliche Beatmung ist in der Intensivmedizin oft unverzichtbar - sie kann aber an sich zu einer weiteren Lungenschädigung führen. Es ist daher wichtig, insbesondere bei PatientInnen mit dem akuten Lungenversagen, die Beatmung optimal anzupassen. Ein neuartiger, bettseitig einsetzbarer Monitoringansatz soll in Zukunft ermöglichen, die mechanische Beatmung individuell auf die PatientInnen zuzuschneiden. Abgeleitete Bioimpedanzdaten aus einem Elektrodengurt, kombiniert mit Computertomographie-Bildern, stellen innovative Parameter regionaler Lungenfunktion in Aussicht.
Ein gemeinsames interdisziplinäres Forschungsprojekt aus AnästhesistInnen und RadiologInnen der Medizinischen Universität Wien (Forschungsleiter Klaus Markstaller von der Universitätsklinik für Anästhesiologie, Allgemeine Intensivmedizin und Schmerztherapie) und IngenieurInnen der Technischen Universität Wien (Forschungsleiter Eugenius Kaniusas vom Institute of Electrodynamics, Microwave and Circuit Engineering) startet nun mit Hilfe einer Förderung des Wiener Wissenschafts- Forschungs- und Technologiefonds WWTF. "Die besondere Stärke dieses Projektvorhabens liegt in der strikten Interdisziplinarität zwischen den Fachrichtungen Bioengineering der TU sowie der Radiologie und Anästhesie der MedUni Wien", erklärt Klaus Markstaller.
Räumliche und zeitliche Auflösung
„Mit Computertomographie kann man räumlich hochauflösende Bilder erzeugen. Doch den zeitlichen Verlauf der Lungenfunktion kann man damit nicht kontinuierlich beobachten“, sagt der Elektrotechniker Eugenijus Kaniusas vom Institut für Electrodynamics, Microwave and Circuit Engineering der TU Wien. Normalerweise werden Computertomogaphien 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.
Vorteile beider Techniken verbinden
„Wir wollen nun die Vorteile beider Technologien miteinander verbinden“, sagt 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.
Förderung des WWTF
Gefördert wird das Projekt nun im Rahmen des Life-Science-Calls 2014 IMAGING des Wiener Wissenschafts- Forschungs- und Technologiefonds WWTF mit der gesamten Fördersumme von 575.000 Euro. In den nächsten 3 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.