Das Neugeborene atmet selbstständig, aber es bekommt Unterstützung. Am UKGM wird es dank eines Forschungs-Verbundprojektes bald vielversprechende neue Beatmungsgeräte für die Säuglinge geben, die maschinell beatmet werden müssen. 	FOTOS: PM/WEGST
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Das Neugeborene atmet selbstständig, aber es bekommt Unterstützung. Am UKGM wird es dank eines Forschungs-Verbundprojektes bald vielversprechende neue Beatmungsgeräte für die Säuglinge geben, die maschinell beatmet werden müssen. FOTOS: PM/WEGST

Bund gibt Geld

Uniklinikum Gießen geht neue Wege bei der Frühchen-Beatmung

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Covid 19 zeigt, wie sensibel die Lunge des Menschen ist. Eine maschinelle Beatmung ist mit hohen Risiken verbunden. Was für Erwachsene gilt, trifft auf Neugeborene erst recht zu. Im Perinatalzentrum des UKGM arbeitet man an Weiterentwicklungen, die optimistisch stimmen: In Zukunft scheint für immer mehr Frühchen ein Leben ohne Einschränkungen möglich zu werden.

Professor Ehrhardt, im Sommer hat das UKGM eine Masterstudie initiiert, von der Sie sich wichtige Erkenntnisse für die Frühgeborenenmedizin versprechen.

In der sogenannten »OPPTIMAL«-Studie ist das Ziel die weitere Optimierung einer seit fast 50 Jahren in der Versorgung von Frühgeborenen angewendeten Beatmungsform. Hier erhoffen wir uns kurzfristig eine Verbesserung der Versorgungssituation von kleinen Frühgeborenen.

Aber es geht nicht nur um Fortentwicklung, sondern Sie gehen auch ganz neue Wege.

Ja. Unser Ziel bei der Beatmung von Früh- und Neugeborenen ist die Entwicklung von Verfahren, die hoffentlich noch Lungen schonender sind als die heute verwendeten Methoden.

Da gibt es Grund zur Freude: Das Bundesministerium für Bildung und Forschung gewährt Ihnen einen Förderzuschlag von 1,7 Millionen Euro für die Erforschung und Entwicklung einer innovativen Beatmungstechnologie.

Wir sind sehr froh, dass das BMBF unser Verbundprojekt fördert mit dem Ziel der Entwicklung eines Beatmungsgerätes für die sogenannte JET-Beatmung. Diese zeichnet sich durch extrem kurze sogenannte Inspirationszeiten aus, also die Dauer der Unterstützung durch das Beatmungsgerät.

Warum ist die kurze Zeitdauer entscheidend?

Diese ist hoffentlich schonender für das Lungenepithel, und der Lunge wird mehr Zeit gegeben, dass das Atemgas in der Ausatemphase entweichen kann. Gerade bei einer vorgeschädigten Lunge, die nicht mehr gleichmäßig belüftet ist und für Areale der Lunge, die besonders steif sind, erhoffen wir uns hier einen Vorteil gegenüber den heutzutage verwendeten Verfahren.

Die Lunge ist die Schwachstelle bei Neugeborenen. Wieso ist das so?

Die Lunge der Neugeborenen ist noch nicht vollständig entwickelt und kann durch eine Lungenentzündung durch Bakterien oder Absetzen des ersten Stuhlgangs vor Geburt ins Fruchtwasser so stark geschädigt sein, dass der Gasaustausch selbst unter mechanischer Beatmung schwer beeinträchtigt ist.

Was können die neuen Beatmungsverfahren leisten?

Wir erhoffen uns eine Verbesserung auch im Hinblick auf die zusätzliche Lungenschädigung durch Beatmung. Da die Lunge im Laufe der Kindheit vergleichbar der Entwicklung der geistigen und motorischen Fähigkeiten eines Kindes bis zur Pubertät noch viele Entwicklungsschritte nehmen muss, ist es wichtig, jedwede Schädigung und damit einhergehende Störung der weiteren Lungenentwicklung zu verhindern. Dies trifft insbesondere auf die Frühgeborenen und ihre besonders unreife Lunge zu.

Was ist der Unterschied zwischen einer maschinellen Beatmung und der »sanften Form«, bei der die Kinder beim eigenständigen Atmen lediglich unterstützt werden?

Die sogenannte »sanfte Form der Beatmung« (nicht-invasive Beatmung) unterstützt das Früh-/Neugeborene beim selbstständigen Atmen, während die maschinelle Beatmung die Atemanstrengungen des Kindes teilweise oder komplett ersetzt. Bei erstem Verfahren wird das Unterstützungssystem an der Nase des Kindes angebracht, was für das Kind auch wesentlich angenehmer ist, während bei der maschinellen Beatmung der Beatmungsschlauch in die Luftröhre eingeführt wird.

Die individuelle Situation des Säuglings ist also entscheidend für die gewählte Methode

Ja. »OPTTIMMAL« zielt auf eine Verbesserung der »sanften Form«, während der neue MICRO-JET-N, den wir mit unseren Verbundpartnern entwickeln, zunächst für die besonders schwer betroffenen Kinder vorgesehen ist, die eine maschinelle Beatmung benötigen.

Warum verzichtet man wann immer es geht auf die maschinelle Beatmung? Worin liegen die Risiken?

Die maschinelle Beatmung erfordert einen Überdruck, der zu einer Dehnung der Lunge führt. Je größer die Dehnung sein muss, um den Gasaustausch herzustellen, desto höher ist das Risiko, dass die Lunge geschädigt wird.

Was hat es mit dem Verbundprojekt auf sich? Sie kooperieren nicht nur mit der Wirtschaft, die die Geräte entwickelt, sondern auch mit der THM und der Veterinärmedizin. Welche Aufgabe haben diese Partner jeweils übernommen?

Der Wissenschaftsstandort Mittelhessen mit seinen drei Universitäten (JLU, UMR, THM) bietet hervorragende Voraussetzungen, um zusammen mit der Industrie Innovationen für die Versorgung von Früh- und Neugeborenen zu entwickeln. Die Technische Hochschule übernimmt hier eine wichtige Rolle in der Geräteentwicklung, aber auch bei der Bereitstellung von Simulatoren, um das neu entwickelte Gerät auf dem Prüfstand zu testen.

Es ist ein langer Weg bis zum Start in der Praxis.

Ja, denn wir müssen natürlich vor dem Einsatz am Patienten umfassende Erfahrungen mit dem neuen Gerät und der Beatmungsform bzgl. Effektivität, aber auch Sicherheit sammeln. Hier sind Prüfungen am Simulator und im präklinischen Modell zusammen mit der THM und der Veterinärmedizin unerlässlich, damit das neue Gerät die Versorgungssituation nachhaltig verbessern wird.

Wie ist der aktuelle Stand?

Nachdem wir in den letzten Monaten mit den beteiligten Projektpartnern einen intensiven Austausch zur Konzeption des neuen Beatmungsgerätes hatten, wird der neue MICRO-JET-N gerade von Industrie und THM nach den Wünschen von uns als Anwendern entwickelt. Wir rechnen damit, dass der erste Prototyp im September 2021 zur Verfügung stehen wird.

Wie viele Frühgeborene werden im UKGM pro Jahr behandelt?

Am Perinatalzentrum Gießen betreuen wir pro Jahr mehr als 1600 Frühgeborene und kranke Neugeborene, darunter etwa 90 Frühgeborene mit einem Geburtsgewicht unter 1500 Gramm.

Wie stehen die Chancen für ein späteres Leben ohne Einschränkungen?

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Versorgungssituation der Kinder durch den medizinischen Fortschritt enorm verbessert, nicht nur was das Überleben betrifft, sondern auch Überleben ohne schwere Beeinträchtigungen. Trotzdem bleibt die Lunge eine der Schwachstellen und viele Kinder, die eine Beatmung benötigen, haben eine lebenslang bestehende Einschränkung ihrer Lungenfunktion, auch wenn diese häufig nur bei Infekten oder beim Sport sichtbar wird.

Aber Sie gehen davon aus, dass die neuen Behandlungsperspektiven zu einer weiteren Verbesserung der Lebensqualtität beitragen?

Auf jeden Fall. Ich bin überzeugt, dass eine Weiterentwicklung der Beatmung von Frühgeborenen und kranken Neugeborenen der Schlüssel ist für eine weitere Verbesserung ihrer Langfristprognose und für ein Leben ohne Einschränkungen.

Neonatologie

Professor Harald Ehrhardt ist Leitender Oberarzt Neonatologie, pädiatrische Intensivmedizin und Allgemeine Pädiatrie. Die Abteilung Neonatologie ist ein Teilbereich der Kinderklinik Gießen, des Zentrums für Kinderheilkunde und Jugendmedizin. Der Name steht für allgemeine Kinderheilkunde (Pädiatrie) sowie Früh- und Neugeborenenversorgung (Neonatologie).

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