Forscher entwickeln Atemhilfe für COPD-Patienten

Älterer Mann liegt in Krankenhausbett und erhält Sauerstoffzufuhr in die Nase
COPD: Heimbeatmung geht bisher mit einer erheblichen Einschränkung der Lebensqualität einher (Foto: Rido/fotolia.com)

In einem kürzlich gestarteten Forschungsprojekt soll ein transportables Lungenunterstützungssystem für Patienten mit COPD (chronisch-obstruktive Lungenerkrankung) entwickelt werden. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt bis 2020 mit einem Gesamtvolumen von 1,65 Millionen Euro.

Im Rahmen des kürzlich gestarteten Forschungsprojekts entwickeln Professor Christian Karagiannidis, Leiter der Lungen-Intensivstation im Krankenhaus Köln-Merheim und die Aachener Enmodes GmbH das mobile Lungenunterstützungssystem. Hintergrund: Bei einigen COPD-Patienten wird im Laufe der Erkrankung die Lunge so stark geschädigt, dass eine normale Atmung nicht mehr möglich ist. Ein Teil der Patienten ist dann auf eine akute intensivstationäre Beatmung angewiesen und danach etwa 20 Prozent auf eine chronische häusliche Beatmung („Heimbeatmung“).

Eine aktuelle Studie der Klinik für Pneumologie in Merheim zeigt, dass die Heimbeatmung mit einer erheblichen Einschränkung der Lebensqualität, der Mobilität und der Fähigkeit zu kommunizieren einhergehen kann. Die Patienten sind durch das Beatmungsgerät und die Schwere der Erkrankung meist an die Wohnung gebunden, verbringen einen großen Teil des Tages liegend und können sich auch innerhalb der Wohnung nur wenige Schritte bewegen. Große medizintechnische Entwicklungen für diese Patienten hat es – anders zum Beispiel als in der Kardiologie – in den letzten Jahren nicht gegeben.

Startup entwickelt neuartiges Gerät

Daher konzipierte das Aachener Medizin-Startup Enmodes GmbH ein medizintechnisches Gerät zur Verbesserung der Patientenversorgung. Schon in der Frühphase wurde hierbei Professor Christian Karagiannidis als Experte hinzugezogen, der im Rahmen der Klinischen Testreihe bereits nach kurzer Zeit eine Schlüsselrolle einnahm.

Dabei nutzt er seine Erfahrungen mit der sogenannten ECMO-Therapie (künstliche Herz-Lungen-Maschine) auf der Intensivstation. Die ECMO kann nur zeitlich begrenzt eingesetzt werden, da das Blut während der Therapie geschädigt werden kann und solche Geräte nicht für den Dauereinsatz und tragbar konzipiert sind. Um Therapie, Lebensdauer und Lebensqualität der Patienten zu verbessern, soll das neue Gerät

  • schonend arbeiten, damit das Blut nicht geschädigt wird
  • die rechte Herzkammer zusätzlich entlasten
  • leicht und kompakt sein, um Mobilität zu ermöglichen
  • in der Anwendung so unkompliziert werden, damit es die Patienten alleine bedienen können.

Das neue Medizinprodukt soll COPD-Patienten ermöglichen, einen geregelten Alltag ohne permanente Fremdhilfe und ohne Luftnot zu führen – ein ehrgeiziges Ziel, das Dank der erfolgreichen Kooperation jedoch möglich erscheint. Die beiliegende Grafik zeigt, wie das Gerät aussehen könnte.

Studie muss überzeugen

In dem neuen Gerät wird ein neuartiger Gasaustauscher eingesetzt, bei dem das Blut gleichmäßiger verteilt wird, um weniger Blutbestandteile zu beschädigen. Im ersten Projektteil werden Blutschädigung und Effizienz des Systems intensiv mit Hilfe von Computersimulationen sowie in Laborversuchen untersucht. Anschließend folgen weitere Untersuchungen zur Blutverträglichkeit. Zum Projektabschluss soll eine gut kontrollierte klinische Studie die Sicherheit der Behandlung, die Verbesserungen des Krankheitsbildes und die Verringerung der Sterblichkeit zeigen.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung war von dem Projekt überzeugt und fördert es bis 2020 mit einem Gesamtvolumen von 1,65 Millionen Euro. Zudem unterstützt das Technologiezentrum des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) das Projektteam im Rahmen der Projektorganisation.

In Deutschland gehört die COPD zu den zehn häufigsten Todesursachen. Hauptursache ist in rund 90 Prozent der Fälle das Rauchen, andere Faktoren sind Luftverschmutzung sowie genetische Ursachen. Anders als bei Herzerkrankungen oder Krebs ist COPD in weiten Teilen der Bevölkerung nicht bekannt.