Projektdaten

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Stimulationselektroden für die elektrisch stimulierte Atmung

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Die Überlastung der intensivmedizinischen Versorgung stellt eine der größten Herausforderung während Epidemien und Pandemien dar. Ein großer Anteil der Intensivmedizin entfällt auf die künstliche mechanische Beatmung, welche erhebliche medizinische und organisatorische Defizite aufweist. Das Verletzungs- und Infektionsrisiko sowie die körperliche Schwächung während der mechanischen Beatmung sind so groß, dass man z.B. COVID-19-Patienten diese Beatmungshilfe trotz Atemnot so lang wie möglich vorenthält. Die komplizierte Entwöhnung belastet die Patienten und bindet viele Fachkräfte und Geräte. Die Probleme der mechanischen Beatmung hinsichtlich Aufwands und Dauer sind technologieinhärent und erfordern daher einen grundlegend neuen Ansatz. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Erforschung neuer Technik zur nichtinvasiv elektrisch stimulierten Atmung, basierend auf dem klinisch bisher noch nicht praktizierten Prinzip der Elektroventilation (EV). Bei der EV werden die Zwerchfellnerven elektrisch stimuliert und in Folge die körpereigene Muskulatur zu einer Beatmungsbewegung gebracht. Dabei füllt sich die Lunge durch einen natürlichen Sog – im Gegensatz zur mechanischen Beatmung, wo Luft in die Lunge gepresst wird. Durch EV wird der Muskelschwund minimiert und die kritische und besonders personalaufwändige Entwöhnung von der Beatmung entfällt. Damit bietet die EV für beatmete Patienten (u.a. COVID-19) eine bessere Behandlung, entlastet die Intensivmedizin und hat somit großes wirtschaftliches Potential. Zur nichtinvasiven Stimulation der Zwerchfellnerven bedarf es spezieller Stromimpuls-Sequenzen, wofür wir an einem neuartigen Stimulationsgenerator forschen werden. Die Stromapplikation über einen langen Zeitraum stellt neue Anforderungen an Praktikabilität, Sicherheit, Hygiene, Verträglichkeit und Stabilität. Dafür werden wir neue Elektroden und textile Haltemechanismen erforschen.