Künstliche Beatmung kann Leben retten, gleichzeitig ist die Druckbeatmung aber auch eine extreme Belastung für das Gewebe der Lunge. Gerade wenn dieses bereits vorgeschädigt ist, kann es zu schwerwiegenden Folgen kommen. Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben jetzt ein Computermodell der Lunge entwickelt, das eine schonendere Beatmung ermöglicht, und so die Überlebenschancen deutlich erhöhen könnte.
Bei akutem Lungenversagen (Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS) ist die künstliche Beatmung oft die Rettung. Ist der Druck aber zu hoch, kann dies in manchen Teilen der Lunge auch zu Überdehnungen führen und sie so letztendlich schädigen.
Bisher stehen medizinischem Fachpersonal nur wenige Parameter zur Verfügung, um die optimale Beatmung des komplexen Organs einzustellen, und es gibt bisher keine Möglichkeit, eine Überdehnung zu erkennen. Klinischer Standard ist es momentan, die Einstellungen für die Beatmung anhand einer vom Körpergewicht ausgehenden Faustformel zu berechnen.
Nach langjähriger Forschung haben Münchner Forschende jetzt ein digitales Lungenmodell entwickelt, das anhand der Daten einer Computertomographie-Untersuchung des Brustkorbs und der Analyse eines Atemzuges erstellt wird. So errechnet das Modell mittels künstlicher Intelligenz das tatsächliche Lungenvolumen und gibt Werte für die mechanischen Eigenschaften der Lunge der PatientInnen aus. Es wird sozusagen ein digitaler Zwilling der Patientenlunge erstellt, mit dem vorausgesagt werden soll, welche Einstellungen zu Schäden führen würden. MedizinerInnen können so erkennen, welche Einstellungen des Beatmungsgeräts zu welchen Belastungen auf Mikroebene der Lunge führen, und wie sie die Einstellungen entsprechend bestmöglich anpassen können. Die schonendere Beatmung könnte dabei helfen, die Überlebenschancen der PatientInnen zu erhöhen.
Die Forschenden wollen ihre Ergebnisse nun schnellstmöglich in die klinische Praxis bringen. Ziel des Wissenschaftsteams ist es, dass in Zukunft an jedem Beatmungsplatz ein digitales Lungenmodell bei der optimalen Einstellung der Beatmung hilft.