Forschungsprojekt 12.12.2023, 13:59 Uhr

Wissenschaftler präsentieren den ‚Brainsaver‘ zur Optimierung von Wiederbelebung

Eine neue Technologie soll bei der Wiederbelebung Ersthelfer unterstützen. Forschende am Universitätsklinikum Leipzig arbeiten in einem interdisziplinären Kooperationsprojekt an einem Gerät für Ersthelfer, das anzeigen kann, ob die Herzdruckmassage eine ausreichende Durchblutung des Gehirns gewährleistet.

Wiederbelebung

Der 'Brainsaver' - Leipziger Forscher präsentieren eine innovative Technologie zur Verbesserung von Wiederbelebungsmaßnahmen. (Symbolfoto)

Foto: PantherMedia / AllaSerebrina

Im Kooperationsprojekt „Brainsaver“ haben Forschende aus Leipzig (angeführt vom Kardiologen PD Dr. med. Karsten Lenk, geschäftsführender Oberarzt der Klinik und Poliklinik für Kardiologie am Universitätsklinikum Leipzig, sowie weiteren Wissenschaftlern des Innovation Centers for Computer Assisted Surgery (ICCAS) der Universität Leipzig und der Gesellschaft für Angewandte Medizinische Physik und Technik (GAMPT)) ein Prototyp eines ultraschallgestützten Messgeräts entwickelt.

Dieses Gerät befindet sich in einer Halskrause und ermöglicht es, bereits während der Ausübung der Herzdruckmassage festzustellen, ob durch die Druckausübung die ausreichende Menge Blut effektiv durch den Körperkreislauf, und somit auch in das Gehirn des Notfallpatienten, gepumpt wird.

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Herzdruckmassage für das Überleben des Notfallpatienten

Im Falle eines Herzstillstands ist es von entscheidender Bedeutung, dass Ersthelfer sofort mit der Herzdruckmassage beginnen. Dies dient dazu, das Überleben der betroffenen Person zu sichern, bis professionelle Rettungskräfte in der Lage sind, das stehende Herz wieder in Gang zu bringen. Durch die Herzdruckmassage überbrücken Ersthelfer die unterbrochene Pumpfunktion des Herzens. Hierbei drücken sie mit gestreckten Armen das Brustbein tief (5 bis 6 cm) und in einem schnellen Rhythmus (100- bis 120-mal pro Minute) in Richtung der Wirbelsäule. Auf diese Weise wird das Blut, und somit Sauerstoff, effektiv in den Körperkreislauf und zum Gehirn gepumpt. Dies trägt dazu bei, Gehirnzellen vor dem Absterben zu bewahren. „Die Herzdruckmassage ist für das Überleben des Notfallpatienten und für die Vermeidung schwerer Langzeitschäden an Gehirn und anderen Organen bis zum Eintreffen der Rettungskräfte entscheidend“, betont der Kardiologe Prof. Dr. med. Thomas Voigtländer, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Herzstiftung.

Die Forschungsarbeit wird durch Fördermittel der Herzstiftung in Höhe von 95.000 Euro im Rahmen der Sonderforschungsförderinitiative „Plötzlicher Herztod“ unterstützt.

Studien haben darauf hingewiesen, dass der Blutfluss durch die Halsschlagader ein Indikator für die Effektivität der Herzdruckmassage ist. PD Dr. med. Karsten Lenk erklärt, dass das Ziel darin besteht, durch die Herzdruckmassage das Gehirn kontinuierlich mit dem noch im Körper vorhandenen sauerstoffreichen Blut zu versorgen, bis das Herz wieder seinen normalen Rhythmus findet. Beim Herzstillstand ist Zeit entscheidend, denn mit jeder Minute, die ohne Herzdruckmassage verstreicht, verringern sich die Überlebenschancen um zehn Prozent. Zudem schätzen Experten, dass lediglich etwa zehn Prozent der jährlich mindestens 50.000 Menschen in Deutschland, die eine Wiederbelebung benötigen, die Klinik mit einem akzeptablen neurologischen Ergebnis und ohne schwere Langzeitschäden verlassen.

Doppler-Sonographie-Sonde

So haben die Leipziger Forschende die Halskrause so konzipiert, dass sie eine integrierte Doppler-Sonographie-Sonde enthält, die auch von Rettungsteams ohne vorherige umfassende Sonographie-Ausbildung verwendet werden kann. Diese Halskrause besteht aus einem Immobilisationskragen, der in der Intensiv- und Notfallmedizin zur Stabilisierung des Hals-Nackenbereichs eingesetzt wird. Mithilfe einer Auswertungssoftware zeichnet das Gerät automatisch Blutflussgeschwindigkeiten auf und zeigt sie auf einem mobilen Monitor an, der mit dem Brainsaver verbunden ist. Während der Herzdruckmassage warnt ein Signalton die Ersthelfer, sobald die Ultraschallsonde eine unzureichende Versorgung des Körperkreislaufs anzeigt. „Als Anhaltspunkt dient der Sonde der Blutfluss in der Halsschlagader, der Arteria Carotis Communis, die das Gehirn mit Blut versorgt“, erklärt Dr. Lenk.

Die Bedeutung des Blutflusses in der Halsschlagader erstreckt sich für Forscher auf verschiedene Ebenen. Es hilft nicht nur bei der Bewertung der Effektivität der Herzdruckmassage, sondern ermöglicht auch eine Einschätzung von Prognosen und bietet Rückmeldung für diejenigen, die die Herzdruckmassage durchführen. Der Brainsaver-Prototyp nutzt einen Algorithmus, um die Tiefe des Zielgefäßes unter der Haut zu bestimmen und den Messbereich des Ultraschallgeräts anzugeben. Auf diese Weise bietet das System eine umfassende Möglichkeit zur Überwachung und Optimierung der Herzdruckmassage.

Vielversprechende Ergebnisse bei den ersten Tests an Probanden

„Dabei sind eine schnelle und mühelose Platzierung der Ultraschallsonde und eine zuverlässige automatische Erfassung des Flussspektrums eine der wichtigsten technischen Voraussetzungen für einen klinischen Einsatz der Halskrause“, erklärt Dr. Lenk in einer Pressemitteilung.
Die anfänglichen Versuche mit Probanden aus der Forschungsgruppe zeigen vielversprechende Ergebnisse. Dennoch ist eine schrittweise Erprobung des Brainsavers im klinischen Umfeld erforderlich. In einer ersten Phase zur Überprüfung der technischen Machbarkeit muss der „Hirnretter“ am Leipziger Universitätsklinikum an 100 Patienten ohne Kreislaufstillstand getestet werden. Anschließend wird er auf den Intensiv- und Überwachungsstationen der Uniklinik geprüft: bei 96 Patienten im Schockgeschehen und bei 80 Patienten unter Reanimation.

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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