Forschung - Thorax - Strömungsdynamik

Dies ist ein DFG-gefördetes Projekt.

Die Bedeutung des Totraumvolumens im Rahmen der lungenprotektiven Beatmung ist bisher weitgehend ungeklärt. Die Volumen Computertomographie (VCT) ermöglicht die quantitative Analyse der Totraumveränderungen unter Spontanatmung und unter kontrollierter mechanischer Beatmung im Klein- und Großtiermodell. Die in der AG Kübler etablierten Säure- byw. Lavage-Mausmodelle bzw. die in der AG Guttmann etablierten Lavage-Rattenmodelle sollen am VCT untersucht werden. In der vorausgegangenen VCT-Feasibility-Studien wurde eine signifikante Zunahme des Totraumvolumens der zentralen Atemwege beim Kleintier nach Lavage beobachtet. Dieser Befund könnte das bisher allgemein akzeptierte ARDS-Tiermodell in Frage stellen, weshalb die aktuell eingesetzte Lavage-Technik für Kleintiere evaluiert und optimiert sowie die Bedeutung und Beeinflussbarkeit des Totraumvolumens untersucht werden sollen.

Ziel ist es, einen Beitrag zum Verständnis der Strömungsvorgänge in den oberen Atemwegen unter Einbeziehung der variablen Totraumvolumina zu liefern. Hierzu ist die Segmentierung der Daten (AG Meinzer) und die strömungsmechanische Simulation (AG Thiele) erforderlich. Das vertiefte Verständnis der Totraumventilation ist eine entscheidende Voraussetzung zur Analyse der alveolären Ventilation. Die quantitative Analyse der alveolären Ventilation ist von zentraler Bedeutung für die lungenprotektive Beatmung.

Aufgabe der Radiologie ist die Visualisierung des Totraums sowie der Lungenparenchymveränderungen bei unterschiedlichen Formen der Lungenschädigung und Beatmung im Kleintiermodell sowie die Visualisierung des Totraums bei unterschiedlichen Beatmungsstrategien im Großtiermodell.

In Zusammenarbeit mit:

• Dr. Michael Puderbach, Abteilung Radiologie, DKFZ Heidelberg
• Prof. Dr. Hans-Ulrich Kauczor, Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Universität Heidelberg
• Prof. Dr. Hans-Peter Meinzer Abteilung Medizinische und Biologische Informatik, DKFZ Heidelberg
• Prof. Dr. Frank Thiele, Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik, TU Berlin
• Prof. Dr. Wolfgang Michael Kübler, Institut für Phzsiologie, Charite – Universitätsmedizin Berlin
• Prof. Dr. Josef Guttmann, Sektion für experimentelle Anästhesiologie, Universitätsklinikum Freiburg