ArchivDeutsches Ärzteblatt24/2010COPD: Atemantwort einfach messen

TECHNIK

COPD: Atemantwort einfach messen

Dtsch Arztebl 2010; 107(24): A-1217 / B-1071 / C-1058

Kempe, Lisa

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Das Gasgemisch wird durch einen flexiblen Beutel geleitet, der sich in einem Plexiglasbehälter befindet. Die Luftflüsse werden mittels Pneumotachographen gemessen. Foto: Universität Marburg
Das Gasgemisch wird durch einen flexiblen Beutel geleitet, der sich in einem Plexiglasbehälter befindet. Die Luftflüsse werden mittels Pneumotachographen gemessen. Foto: Universität Marburg

In Marburg beginnt die Zulassungs­studie für ein Diagnose­verfahren, das die standardisierte Messung der hyper­kapnischen Chemo­sensitivität ermöglicht.

Mit „MATAM“ – der Marburger Atem­antwort­messung – hat ein Zusammen­schluss von hessischen Unter­nehmen und Wissen­schafts­einrichtungen ein auto­matisiertes Verfahren entwickelt, das eine standardisierte Messung und Bewertung der hyperkapnischen Chemo­sensitivität erlaubt (www.biosignalanalyse-marburg.de). Am Zentrum für Schlaf­medizin der Universität Marburg startet nun die Zulassungs­studie für das Gerät: Circa 50 Patienten mit unterschiedlich ausgeprägter COPD-Erkrankung und lungen­gesunde Probanden werden über mehrere Mess­nächte poly­somno­graphisch untersucht und am Tag mittels MATAM der hyperkapnischen Atemantwort sowie Lungenfunktionsuntersuchungen unterzogen. Langfristiges Ziel ist es, Prädiktoren für nächtliche Hypoventilationen zu bestimmen, um Hochrisikopatienten schon im Vorfeld sicher erkennen zu können. Als Screeningverfahren könnte MATAM in pneumologischen und hausärztlichen Praxen eingesetzt werden.

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„Patienten mit COPD und nächtlichen Hypoventilationen haben ein deutlich erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Diese Patienten zeigen häufig eine verringerte Atemantwort. Wir wollen zeigen, dass das MATAM-Verfahren eine Abschätzung des Hypoventilationsrisikos bei COPD-Patienten erlaubt. Denn bisher können nächtliche Hypoventilationen nur durch kostenintensive Untersuchungen im Schlaflabor nachgewiesen werden“, erklärte Prof. Dr. Volker Groß von der Fachhochschule Gießen-Friedberg, die wie das Schlafmedizinische Zentrum des Uniklinikums Gießen und Marburg zu den sechs Projektpartnern zählt.

Bei der Bestimmung der hyperkapnischen Atemantwort wird untersucht, ob eine Kohlendioxid-Exposition zu einem adäquaten Anstieg von Atemfrequenz und Atemzugvolumen führt. Bei normaler Regulation kommt es bei einem Anstieg des Kohlendioxids zu einer Erhöhung des Atemzugvolumens und der Atemfrequenz. Bei Patienten mit chronischer Lungenerkrankung oder schlafbezogenen Atmungsstörungen ist die Atemantwort mitunter deutlich eingeschränkt. Sie kann jedoch durch spezielle Therapieverfahren verbessert oder sogar normalisiert werden.

Geschlossenes System

Bei dem Verfahren werden Atemantwort und Atemantrieb in einem geschlossenen, geregelten System gemessen. Das System kann hyperkapnische Gasgemische von definierbarer Zusammensetzung erzeugen, was die Veränderung jeweils nur einer Atemgaskomponente ermöglicht. Die Kontrolle des Systems übernimmt ein Mess-, Steuerungs- und Regelungsrechner, der mit Hilfe von Gas- und Drucksensoren über die Systemzustände und die atemphysiologischen Parameter informiert wird und über Einlass-, Belüftungs- und Umschaltventile in das System eingreifen kann. „Der Patient wird bei verschlossener Nasenöffnung über ein Mundstück mit dem geschlossenen Kreislauf des Systems verbunden. Die Luftflüsse werden mittels Pneumotachographen ermittelt. Sauerstoff und Kohlendioxid werden über einen Atemgasmonitor gemessen, der eine Gasprobe direkt am Mundstück abgreift. Die kapillare Sauerstoffsättigung sowie die Pulsfrequenz werden mit einem Ohr-Pulsoxymeter bestimmt“, beschreibt Dr. Keywan Sohrabi von der Thoratech GmbH die Funktionsweise.

Die Untersuchungsdauer beträgt circa 30 Minuten und erfordert keine besonderen Atemmanöver des Patienten. Er kann seinem normalen Atemdrang nachkommen. „Im Vergleich zu der bislang üblichen nächtlichen Untersuchung im Schlaflabor verspricht der kürzere Zeitaufwand eine wesentlich geringere Belastung für die Patienten und die Untersucher sowie erheblich niedrigere Kosten“, sagte Sohrabi. „Nach erfolgreicher klinischer Testung wollen wir zertifizierte Prototypen herstellen, die in multizentrischen Studien eingesetzt werden sollen. Mit der Serienreife des Gerätes rechnen wir Ende 2012“, teilte Groß mit.

Dr. rer. nat. Lisa Kempe

1.
Sohrabi AK, Gross V: Marburger-Atemantwort-Messung (MATAM). mt-Medizintechnik 2009; 129: 228–32.
2.
Nolte JES, Sohrabi AK, Jerrentrup L, Gross V, Canisius S, Koehler U: Variabilität der hypercapnic ventilatory response (HCVR) unter nicht-invasiver Ventilation (NIV) bei einer 32-jährigen Patientin mit Adipositas-Hypoventilationssyndrom (OHS). Somnologie 2009; 13: 62.
1. Sohrabi AK, Gross V: Marburger-Atemantwort-Messung (MATAM). mt-Medizintechnik 2009; 129: 228–32.
2. Nolte JES, Sohrabi AK, Jerrentrup L, Gross V, Canisius S, Koehler U: Variabilität der hypercapnic ventilatory response (HCVR) unter nicht-invasiver Ventilation (NIV) bei einer 32-jährigen Patientin mit Adipositas-Hypoventilationssyndrom (OHS). Somnologie 2009; 13: 62.

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