Leiter AG Klinische Forschung und Entwicklung: Priv. Doz. Dr. med. Martin G. Friedrich

1. Fortentwicklung des Turbulence Controlled Suction System (TCSS)  ZIM

Bluttransfusionen sind weltweit zunehmend nur begrenzt verf√ľgbar und haben neben bekannten kurzfristigen Risiken (Unvertr√§glichkeitsreaktionen, Inkompatibilit√§ten, Organfolgen bei notwendiger Politransfusion) auch immunmodulationsbedingte Langzeitwirkungen (z.B. Einfluss auf den Verlauf maligner Erkrankungen). Gerade in der Herz- und Gef√§√üchirurgie kann es verfahrensbedingt (z.B. erfolgen Operation bei aufgehobener Blutgerinnung) aber auch durch die zu behandelnde Erkrankung selbst zu erheblichen Blutverlusten kommen, die ein sorgsames ‚ÄěPatient-Blood-Management‚Äú (PBM) voraussetzen. In der zuletzt ver√∂ffentlichten Novelle der Richtlinie zur H√§motherapie (2017) wurde festgelegt, dass eine R√ľckf√ľhrung des ‚Äěintra- oder postoperativ gesammelten Wund- oder Drainageblutes ohne vorherige Aufarbeitung (Waschen) aufgrund einer Gefahr einer Gerinnungsaktivierung, Zytokin ‚Äď und eventueller Endotoxineinschwemmung sowie Einschw√§mmung anderer biologisch aktiver Substanzen nict zul√§ssig ist‚Äú (Richtlinie H√§motherapie 2017;¬† 2.6.4 Maschinelle Autotransfusion, S. 32). Das TCSS wurde an der UMG √ľber einen l√§ngeren Zeitraum entwickelt und patentiert. Es stellt ein v√∂llig neues Verfahren dar, mit dem man Blut automatisiert √ľberwacht und gesteuert schonend aus dem OP-Feld absaugen kann. Die bisherigen Forschungsergebnisse sind vielversprechend, so dass wir an einem Verfahren arbeiten, welches eine bisher nicht erreichte Integrit√§t und Qualit√§t des intraoperativ gesaugten Blutes sicherzustellen vermag, so dass unmittelbare Retransfusionen m√∂glich erscheinen und Fremdblutgaben reduziert werden k√∂nnten.
Aktuell wird der fertige Prototyp gemeinsam mit der Industrie f√ľr einen weltweiten Einsatz weiterentwickelt, vorbereitet und als validiertes Medizinprodukt auf den Weg gebracht. Ein Teil dieser Entwicklung ist mit Bundesmitteln finanziert (gef√∂rdertes Kooperationsprojekt FA ATMOS, Lenzkirch Germany unter Zusammenarbeit mit dem Institut f√ľr Transfusionsmedizin der UMG (PD Dr. Riggert)).

 

2. Str√∂mungsoptimierung f√ľr blutleitende Strukturen

Im Rahmen der TCSS Entwicklung (s.o.) zeigte sich die Bedeutung der geometrischen Ausgestaltung von (insbesondere au√üerhalb des K√∂rpers betrieben) blutleitenden Strukturen (Sauger, Kan√ľlen, Verteiler usw.). In einer Zusammenarbeit mit Physikern des Deutschen Zentrums f√ľr Luft- und Raumfahrt (DLR) und Mathematikern des MPG f√ľr Dynamik und Selbstorganisation und der experimentellen NMR-Forschung am MPG arbeiten wir an der Optimierung von Str√∂mungsprofilen verschiedener geometrischer Ausf√ľhrungen ‚Äď auch f√ľr Kunstherzsysteme. In diesem Projekt arbeiten wir ebenso mit Wissenschaftlern der Hochschule f√ľr angewandte Wissenschaft und Kunst (HAWK G√∂ttingen) zusammen. Ziel ist es, die Str√∂mungsbedingungen f√ľr Blut m√∂glichst so zu gestalten, dass die Integrit√§t des gef√∂rderten Blutes erhalten bleibt. In diesem Projekt bewerben wir uns aktuell gemeinsam um eine F√∂rderung der Deutschen Forschungsgemeinsschaft (DFG).

 

3. Erarbeitung neuer Möglichkeiten einer Muskelnaht am Herzen

Die chirurgische Naht nach Myokardverletzungen (als Folge von Herzinfarkten, Komplikationen durch Schrittmachersonden oder Kathetern, Komplikationen bei Herzoperationen (z.B. Reoperation), penetrierenden Herzverletzungen, ‚Ķ) ist bis heute eine nicht optimal gel√∂ste Herausforderung, die regelhaft der Unterst√ľtzung durch eine Herz-Lungen-Maschine bedarf. Wir haben eine v√∂llig neue Methode einer Herz-Naht entwickelt, die wir aktuell an Schweineherzen verifizieren und in dynamischen Versuchen zur Praxistauglichkeit fortentwickeln. Hier arbeiten wir mit Ethicon (Johnson & Johnson) zusammen. In Zusammenarbeit mit Mathematikern des MPG f√ľr Dynamik und Selbstorganisation entwickeln wir ein angepassten 3D Myokardmodell zur Planung dieser besonderen Nahtformationen.
 

4. Beeinflussung des Postoperativen Delirs und Wohlbefindens

Das insbesondere auch nach Herzoperationen auftretende postoperative Delir ist regelhaft ein fl√ľchtiger Vorgang, der aber teilweise gravierende Komplikationen nach sich ziehen kann. Es gibt viele systematische Arbeiten zu potentiellen Ursachen ‚Äď allerdings wenige in der Praxis umsetzbare Ideen, wie man diesen Umstand verhindern ‚Äď oder zumindest im Verlauf abmildert k√∂nnte. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl f√ľr Psychosomatik f√ľhren wir eine aufwendige Studie gemeinsam mit unseren am Herzen zu operierenden Patienten durch, indem wir Ihnen die Hilfe einer differenzierten psychotherapeutischen Betreuung anbieten. In einer l√§nger angelegten Studie (iCope) untersuchen wir diese Effekte gegen√ľber einem Kontrollkollektiv. In einem weiteren Studienarm untersuchen wir Effekte einer besonderen Applikation einer neurotransmitterbeeinflussenden Lichtdosis.
Weiterhin arbeiten wir an einem Fr√ľherkennungsverfahren, indem eine Echtzeitsprachanalyse durchgef√ľhrt wird, wobei verschiedenste in der Sprachmelodie und Ausdruckform versteckte Items auf einem Hochleistungs Cluster Rechner ausgewertet werden.

 

5. Fortentwicklung des Silent Operating Theatre Optimisiation System (SOTOS) bzw.  Silent Laborytory Optimisation System (SLOS)

Das SOTOS ist eine neue auf einer komplexen Audioworkstation programmierten L√∂sung, die hier √ľber Jahre entwickelt wurde und weiter fortentwickelt wird. In SOTOS bzw. SLOS erfolgt neben einer umfassenden an die Arbeitsumgebung angepasste Ger√§uschunterdr√ľckung ein v√∂llig neues Informationsmanagement, indem wesentliche akustische Informationen, die im Betrieb eines hochtechnisierten OP-Saales wesentlich sind, in einer Matrix erfasst und gezielt an die einzelnen Personen ausgegeben werden. Die im Rahmen von Herzoperationen und Operationen mit DaVinci in der Urologie durchgef√ľhrten Studien in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl f√ľr Kommunikationspsychologie (Prof. Boos) zeigen eine signifikant verbesserte Performance im chirurgischen Team. Es ergeben sich einige weiterf√ľhrende M√∂glichkeiten und neuen Einsatzgebiete.
Ein Feldversuch zeigt, dass auch in HighTech-Laborstraßen-Umgebung SLOS ein hilfreiches Tool darstellt.

 

6. Determinanten der Chirurgischen Leistungsfähigkeit in HighTech-Umgebungen

Die Leistungsf√§higkeit eines Teams in hochtechnisierter OP-Umgebung hat hohen Impact auf das outcome und die Sicherheit unserer Patienten. Die dort geltenden Umst√§nde und Zusammenh√§nge sind sehr komplex. Mit zunehmender Erkenntnistiefe in diesem speziellen Arbeitsumfeld werden Prinzipien und Empfehlungen entwickelt, wie die Leistungsf√§higkeit weiter zu verbessern ist. Dabei spielt auch der l√§ngerfristige Gesundheitsschutz der einzelnen Teammitglieder eine wichtige Rolle. Dieses Thema erlangt zunehmend Bedeutung. Hier arbeiten wir auch an Themen wie Beeinflussung hochkomplexer Aufgaben mit besonderer Musik. Wie muss man die Arbeitsumgebung gestalten, um m√∂glichst erfolgreich sein zu k√∂nnen. An diesem Thema arbeiten wir gemeinsam mit dem Lehrstuhl f√ľr Kommunikationspsychologie (Prof. Boos).