Künstliche Ersatzlunge als Lebensretter bei schwerem Lungenversagen

Schwere Verbrennungen, Rauchvergiftungen oder Lungenentzündungen: Beim akuten Lungenversagen ist schnelles Handeln von Seiten der Intensivmediziner gefragt. Bisher werden die meisten Patienten künstlich beatmet, indem Sauerstoff mit Überdruck in die Lunge gepresst wird. Doch rund die Hälfte der Behandelten überlebt dieses Verfahren nicht. Die Gefahr besteht, dass die Lunge überbläht wird beziehungsweise noch gesunde Lungenbereiche massiv geschädigt werden. Ein internationales Forscherteam am Aachener Institut für Angewandte Medizintechnik arbeitet daher mit Hochdruck an einer lebensrettenden Alternative: Mit dem HEXMO-Gerät (Hochintegrierter, Extrakorpuraler Membran-Oxygenator) entwickeln sie eine kleine, blutschonende „Ersatzlunge“, die außerhalb des Körpers das Blut des Patienten mit Sauerstoff versorgt beziehungsweise das überschüssige CO2 daraus entfernt.

Das Verfahren an sich, die so genannte extrakorpulare Membran-Oxygenation (ECMO), wird bereits in wenigen spezialisierten Kliniken angewendet. Die Aachener Universitätsklinik ist eine davon. Doch die bisherige Medizintechnik hat verschiedene Nachteile. Dazu zählt, dass die Geräte zu groß sind, um sie direkt in Notarztwagen einsetzen zu können. Außerdem besteht die Gefahr, dass das Blut des Patienten außerhalb des Körpers geschädigt wird: „Bei der Sauerstoffanreicherung außerhalb des Körpers wird das Blut aus der Vene entnommen und mit Hilfe eines Pumpsystems durch den Oxygenator geleitet“, erklärt Dr. Ulrich Steinseifer, der im Helmholtz-Institut das HEXMO-Projekt betreut. „Dabei kommt das Blut in Kontakt mit verschiedenen Materialien – etwa den beschichteten Schläuchen, wodurch es zu Blutgerinnungsstörungen kommen kann.“

Mit der Entwicklung des HEXMO-Systems haben die Aachener Wissenschaftler die Nase international vorn. Der Vorteil: „Bei HEXMO ist die Blutpumpe direkt in den Oxygenator integriert“, erklärt Ulrich Steinseifer. „Dadurch reduziert sich der Blutkontakt mit anderen Materialien erheblich, so dass die Gefahr der Blutschädigung drastisch reduziert wird.“ Auch kann die Menge des entnommenen Blutes minimiert werden. Zudem ist das System sehr handlich konstruiert, so dass es auch in Notarztwagen eingesetzt werden könnte.

Doch bis zum Erste-Hilfe-Einsatz vor Ort dauert es noch. Erste HEXMO-Prototypen existieren bereits. Noch für dieses Jahr sind erste Tierversuche geplant. Danach steht jedoch als nächster Schritt die sorgfältige klinische Evaluierung an. Die Zusammenarbeit mit den Intensivmedizinern am Universitätsklinikum Aachen läuft bereits. „Von dieser innovativen Medizintechnik werden in einigen Jahren viele Schwerstlungenkranke profitieren“, prognostiziert Professor Ralf Kuhlen, der als Ärztlicher Leiter die operative Intensivmedizin am UKA betreut. Rund 25.000 schwerste Fälle von Lungenentzündungen, so schätzt der Intensivmediziner, werden jährlich in bundesdeutschen Kliniken behandelt. Die HEXMO-Forschung kommt aus seiner Sicht indes allen zugute: „Rein statistisch gesehen liegt jeder Mensch einmal im Leben auf einer Intensivstation.“

Weitere Informationen bei:

Dr. Ulrich Steinseifer
Lehrstuhl für Angewandte Medizintechnik, Helmholz-Institut, RWTH Aachen
Tel.: 0241/80-88762
E-Mail: steinseifer@hia.rwth-aachen.de