Experimentelle und klinische Untersuchung der elektrischen Impedanztomographie zur regionalen Lungenfunktionsprüfung beatmeter Patienten

Abstract

Großflächige dorso-basale Atelektasen sind beim akutem Lungenversagen typischerweise nachweisbar und der intra-pulmonale Rechts-Links-Shunt korreliert mit der Größe der Atelektasen. Das Ziel jeder Beatmung muss daher sein, die Entstehung von Atelektasen zu verhindern, bereits vorhandene Atelektasen wieder zu eröffnen und eine Lungenüberdehnung zu vermeiden. Eine strahlungsfreie Methode ist wünschenswert, um diese Veränderungen des Lungenversagens kontinuierliche, bettseitig zu überwachen. Die elektrische Impedanztomographie (EIT) bietet die Möglichkeit diese regionalen Lungenfunktion zu überwachen. Die Überprüfung der EIT mit einem klinisch etablierten Verfahren der Luftgehalts- und Ventilationsmessung fehlt jedoch bis heute. Das Ziel dieser Habilitationsarbeit war deshalb der Vergleich der EIT mit klinisch etablierten Verfahren der globalen und regionalen Lungenvolumen- und Ventilationsmessung (CT, Ventilationsszintigraphie und offener Stickstoffauswaschvorgang). Desweiteren sollte ein Verfahren entwickelt werden, dass die bettseitige Überwachung der regionalen Ventilation ermöglicht. Zusätzlich sollte bettseitige die kontinuierliche Messung der regionalen Atemmechanik durch regionale Druck-Volumen-Kurven ermöglicht werden.Wir fanden eine ausreichend Übereinstimmung der EIT mit klinischen Methoden der globalen und regionalen Luftgehaltsmessung. Wir führten basierend auf diesen Ergebnissen Parameter ein, die bettseitig, kontinuierlich und strahlungsfrei die regionale Ventilation und deren Atemmechanik überwachen. Dank der verbesserten EIT-Geräte und verbesserter Datenauswertungsmöglichkeiten wird eine deutliche Zunahme der Verwendung der EIT für zurzeit zumeist wissenschaftliche Fragestellungen beobachtet. Zum Einsatz der EIT in der klinischen Routine ist jedoch die Entwicklung standardisierter Auswertealgorithmen und Fehlerdiagnosen nötig. Diese Habilitationsarbeit unterstützt den zukünftigen Einsatz der EIT bei mechanisch beatmeten Patienten zur kontinuierlichen und bettseitigen Überwachung der regionalen Lungenfunktion.