Perioperative Überwachung von Ventilation und Perfusion der Lunge mittels der elektrischen Impedanztomographie

• Applicant: Henning Lüpschen
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology
• Term: from 2007 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 57362017

Die kontinuierliche Überwachung der Lungenfunktion, des Gasaustauschs und der hämodynamischen Situation des Patienten ist eine sinnvolle Ergänzung zur Standard-Betreuung in der perioperativen Medizin. Die elektrische Impedanztomographie (EIT) bietet die Möglichkeit, nicht nur die globale, sondern auch die regionale Belüftung (Ventilation) und vermutlich die Durchblutung (Perfusion) der Lunge nichtinvasiv direkt am Patientenbett zu ermitteln. Die gesammelten Daten werden hierbei in hoher zeitlicher Auflösung in Form von tomographischen Leitfähigkeitsbildern dargestellt. Folgende Ziele sollen im Rahmen dieser Arbeit erreicht werden:1. Bestimmung des regionalen Ventilation-Perfusion-Verhältnisses zur Optimierung des Ausatemgegendrucks (PEEP) bei Vollnarkosen oder beim akuten Lungenversagen (ARDS)2. Bewertung der Homogenität der Ventilation und Messung des Lungenvolumens sowie Echtzeit- Darstellung von regionalen Druck-Volumen-Diagrammen der Lunge3. Überwachung des Schlagvolumens des Herzens und der regionalen PerfusionHierfür ist die Entwicklung neuer leistungsstarker Algorithmen im Bereich der Signal- und Bildverarbeitung geplant, um aus EIT-Daten den Perfusionsanteil und weitere diagnostisch wertvolle pulmonale Größen zu extrahieren. Des Weiteren soll ein vorhandener EIT-Prototyp hardwareseitig für die Perfusionsdarstellung optimiert und evaluiert werden. Der konsequente Einsatz von Finite-Elemente-Modellen (FEM) des Thorax erlaubt die zielgerichtete Unterstützung der Algorithmenentwicklung.

• DFG Programme: Research Grants