Drohende Lungenschädigung

Automatisches Beatmungssystem schont Frühchen-Lunge

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MANNHEIM. Bei Frühchen mit unterentwickelten Lungen kann ja eine künstliche Beatmung notwendig sein. Sie führt allerdings oft zu akuten oder chronischen Lungenschädigungen –, besonders, wenn das Beatmungsgerät gegen den Patienten arbeitet. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA der Universität Heidelberg entwickeln daher ein schonenderes Verfahren, heißt es in einer Mitteilung des Instituts.

Bei der künstlichen Beatmung können verschiedene Komplikationen auftreten: Ein Volutrauma entsteht, wenn das Beatmungsgerät zu viel Luft in die kleine Lunge presst.

Zu einem Barotrauma kommt es, wenn der Apparat Luft mit zu hohem Druck einleitet, besonders wenn das Frühchen eigentlich gerade ausatmen möchte. Um beides zu vermeiden, haben sich Ärzte bisher mit einer Röhre durch Mund oder Nase beholfen, durch die beatmet wird, erinnert das Institut.

Sie lässt Platz in der Luftröhre, damit überschüssige Luft entweichen kann. Leider ist das nicht immer besonders schonend und auf die sich schnell ändernden Bedürfnisse der kleinen Patienten können Ärzte nur manuell reagieren.

Thorax-Monitoring heißt der kleine, von den Forschern des Fraunhofer-Instituts entwickelte Apparat: „Im Prinzip ist das ein Messgerät, das erkennt, ob ein künstlich beatmeter Patient gerade ein- oder ausatmen möchte“, wird einer der Entwickler, Jan Ringkamp vom Fraunhofer-Institut, in der Mitteilung zitiert. „Damit ist ein Beatmungsgerät in der Lage, sich ohne Verzögerung an die Wünsche des Patienten anzupassen.“

Das System verwendet zwei Antennen, die auf dem Brustkorb des Patienten angebracht sind. Die eine sendet eine elektromagnetische Welle aus, die andere empfängt sie. Dabei machen es sich die Forscher zunutze, dass Muskeln, Fett und Gewebe andere dielektrische Eigenschaften besitzen als die Atemluft in der Lunge. Klingt kompliziert, ist aber eigentlich ganz einfach: Beim Einatmen füllen sich die Lungenflügel mit Luft und dehnen sich aus.

Der veränderte Luftanteil im Thorax führt dazu, dass die elektromagnetische Welle schneller vorankommt. Beim Ausatmen dagegen fallen die Lungenflügel in sich zusammen, die elektromagnetische Welle kommt im Gewebe langsamer voran.

Es gibt also einen deutlich messbaren Unterschied zwischen Ein- und Ausatmen, den das Thorax-Monitoring registriert und an das Beatmungsgerät weiterleiten kann. (eb)

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