Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Keime im Krankenhaus schnell und sicher diagnostizieren

nächste Meldung

Ist ein neu aufgenommener Patient Träger von potentiell gefährlichen Bakterien? Welche Keime überschwemmen den Körper bei einer Blutvergiftung (Sepsis)? Sind diese resistent gegen die gängigen Antibiotika? Mit welchen Erregern ist eine Wunde infiziert?

Die neue vollautomatisierte Laborstraße für Patienten-Screening und mikrobiologische Diagnostik am Universitätsklinikum Heidelberg.

Universitätsklinikum Heidelberg

Diese Kernfragen der mikrobiologischen Diagnostik sollen am Universitätsklinikum Heidelberg zukünftig deutlich schneller und mit konstant hohem Qualitätsstandard beantwortet werden können. Gemeinsam mit dem regionalen Partner, dem Medizintechnologieunternehmen BD, hat das Klinikum am 14. April 2016 eine vollautomatisierte Laborstraße für Patienten-Screening und mikrobiologische Diagnostik feierlich eröffnet.

Die Inbetriebnahme der Anlage – eine Premiere an einer deutschen Universitätsklinik - gibt außerdem den Startschuss für eine Studie, in der untersucht wird, inwieweit die Automatisierung dazu beitragen kann, die Verbreitung von Keimen in der Klinik zu vermeiden und den Umgang mit Antibiotikaresistenzen zu verbessern. Beides sind zentrale Herausforderungen für Versorgungseinrichtungen im deutschen Gesundheitswesen.

Die Laborstraße BD Kiestra™ TLA (Total Lab Automation) in der Abteilung für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene unter Leitung von Professor Dr. Klaus Heeg umfasst miteinander verbundene, vollautomatisierte Apparate und Vorrichtungen, um Bakterienkulturen aus Patientenproben anzulegen und zu sortieren, elektronische Bilder aufzunehmen und zu verarbeiten sowie die Kulturschalen zu den angeschlossenen Arbeitsplätzen und weiteren diagnostischen Geräten (z.B. Massenspektrometer) zu transportieren. Deutschlandweit sind bisher vier vergleichbare Systeme bei privaten Anbietern für mikrobiologische Diagnostik in Betrieb. Die automatisierte Laborstraße hat einen Wert von rund 3 Millionen Euro.

Ziel: Rund 26 Stunden nach Probeneingang mikrobiologisches Ergebnis liefern

„Mit Inbetriebnahme der neuen Laborstraße wollen wir zeigen, dass man auch an einem Universitätsklinikum mikrobiologische Diagnostik effizient, schnell und kostengünstig anbieten kann“, erklärte die Kaufmännische Direktorin des Universitätsklinikums Heidelberg Irmtraut Gürkan. „Bei unklarer Diagnose werden Patienten isoliert, was Belastungen im Stationsablauf und Kapazitätseinschränkungen bedeutet. Eine schnelle Diagnose ist daher immer auch wirtschaftlich. Die enorm gestiegene Zahl von Laboranforderungen wäre im Übrigen ohne die Automation nur mit Hilfe von Personalaufwuchs zu bewältigen.“

Mikrobiologische Diagnostik auf dem Medizin-Campus hat entscheidende Vorteile: Gerade bei kritischen Infektionen wie einer Sepsis profitieren die Patienten davon, dass die Infektiologen schnell erreichbar sind und die behandelnden Ärzte hinsichtlich der passenden Antibiotika-Therapie vor Ort beraten können. Von einer möglichst schnellen und präzisen Diagnose hängt es auch ab, ob eine Ausbreitung resistenter Keime auf den Stationen verhindert werden kann.

„Mit den verfügbaren und praktikablen Methoden sowie der üblichen zeitlichen Taktung im Krankenhausbetrieb lässt sich die mikrobiologische Diagnostik derzeit nicht weiter beschleunigen. Das können wir nur durch eine Automatisierung erreichen“, sagte Professor Heeg. „Wir freuen uns, dass wir mit BD einen versierten Partner für alle technologischen Fragestellungen gefunden haben.“ In den nächsten Jahren soll die Automatisierung sukzessive auf die verschiedenen Arbeitsschritte und Diagnoseverfahren ausgeweitet werden. Ziel ist es, rund 26 Stunden nach Probeneingang ein Ergebnis liefern zu können, bisher vergehen zwischen 48 und 72 Stunden bis die Erreger identifiziert und mögliche Resistenzen ausgetestet sind.

„Die schnelle und zuverlässige Diagnostik von Infektionskrankheiten ist ein entscheidender Faktor für die Sicherheit von Patienten und den wirtschaftlichen Erfolg von Krankenhäusern. Unsere Laborvollautomationsanlagen leisten dazu einen wesentlichen Beitrag. Wir freuen uns, dass wir mit der Elite Universität Heidelberg einen zuverlässigen und kompetenten Partner gewonnen haben. Das hat Modellcharakter für universitäre Mikrobiologielabore“, sagte Silvia Hardenbol, Business Director Central Europe, BD Life Science, Diagnostic Systems.

Routine-Screening auf resistente Keime bei rund 40.000 Patienten pro Jahr

Im Rahmen einer begleitenden Studie werden die Wissenschaftler in Kooperation mit BD untersuchen, wie das neue System in Verbindung mit dem neu entwickelten bildgebenden Verfahren hilft, die Diagnosezeiten signifikant zu verkürzen. Geprüft wird dazu auch die Frage, wie sich eine vollautomatisierte Laborstraße im mikrobiologischen Labor eines Krankenhauses der Maximalversorgung mit immensem Probenaufkommen bewährt. Am Universitätsklinikum Heidelberg werden sämtliche neu aufgenommene Patienten, die ein erhöhtes Risiko tragen, mit resistenten Keimen besiedelt zu sein, routinemäßig getestet. Dazu zählen Bewohner von Pflegeeinrichtungen und Altersheimen, Patienten aus anderen Krankenhäusern oder Kranke nach einem Aufenthalt in südlichen Ländern, in denen Resistenzen häufig sind. Insgesamt sind das rund 40.000 Patienten pro Jahr. Gleichzeitig läuft eines der deutschlandweit umfangreichsten Resistenz-Screenings. In Folge fallen täglich zwischen 7.000 und 8.000 zu begutachtende Anzuchtschalen an, Tendenz steigend.

Insgesamt erhoffen sich die Projektpartner folgende Verbesserungen: Schnellere Ergebnisse erlauben einen deutlich früheren Behandlungsbeginn mit dem passenden Antibiotikum, was voraussichtlich die Prognose der Patienten verbessert. Das gilt besonders bei der lebensgefährlichen Sepsis. Dank gezielt wirksamer Therapie müssen die Patienten weniger Zeit auf der Intensivstation bzw. im Krankenhaus verbringen. Zudem sollte sich der Gesamtverbrauch an Antibiotika im stationären Bereich verringern, denn die Zeit, in der vorsorglich möglichst breit wirksame Mittel gegen den noch nicht identifizierten Erreger gegeben werden, verkürzt sich. Risikopatienten, die nicht von resistenten Bakterien besiedelt sind, können früher aus der Quarantäne entlassen werden. All dies hat zudem zur Folge, dass die Behandlungskosten sinken. Abgleich und Auswertung der entsprechenden Daten vor und nach Einführung der Automatisierung wird im Rahmen der nun angelaufenen Studie zeigen, ob diese Ziele erreicht werden.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Klaus Heeg
Ärztlicher Direktor Abteilung Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Universitätsklinikum Heidelberg
Tel.: 06221 / 56 8311
Klaus.Heeg@med.uni-heidelberg.de

Petra Holland
Corporate Communications
BD
Tel. 06221 / 305 374
Petra.Holland@bd.com

Universitätsklinikum und Medizinische Fakultät Heidelberg
Krankenversorgung, Forschung und Lehre von internationalem Rang

Das Universitätsklinikum Heidelberg ist eines der bedeutendsten medizinischen Zentren in Deutschland; die Medizinische Fakultät der Universität Heidelberg zählt zu den international renommierten biomedizinischen Forschungseinrichtungen in Europa. Gemeinsames Ziel ist die Entwicklung innovativer Diagnostik und Therapien sowie ihre rasche Umsetzung für den Patienten. Klinikum und Fakultät beschäftigen rund 12.600 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und engagieren sich in Ausbildung und Qualifizierung. In mehr als 50 klinischen Fachabteilungen mit ca. 1.900 Betten werden jährlich rund 66.000 Patienten voll- bzw. teilstationär und mehr als 1.000.000 mal Patienten ambulant behandelt. Das Heidelberger Curriculum Medicinale (HeiCuMed) steht an der Spitze der medizinischen Ausbildungsgänge in Deutschland. Derzeit studieren ca. 3.500 angehende Ärztinnen und Ärzte in Heidelberg. www.klinikum.uni-heidelberg.de

Weitere Informationen:

https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=141106 Presseunterlagen zur Eröffnung der Laborstraße am 14. April 2016
https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/index.php?id=141105 Bildergalerie
https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/Medizinische-Mikrobiologie-und-Hygiene.29... Abteilung Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
https://www.bd.com/de BD Unternehmenswebseite

Julia Bird |

nächste Meldung

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Im Focus: Highly charged ion paves the way towards new physics

In a joint experimental and theoretical work performed at the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear Physics, an international team of physicists detected for the first time an orbital crossing in the highly charged ion Pr⁹⁺. Optical spectra were recorded employing an electron beam ion trap and analysed with the aid of atomic structure calculations. A proposed nHz-wide transition has been identified and its energy was determined with high precision. Theory predicts a very high sensitivity to new physics and extremely low susceptibility to external perturbations for this “clock line” making it a unique candidate for proposed precision studies.

Laser spectroscopy of neutral atoms and singly charged ions has reached astonishing precision by merit of a chain of technological advances during the past...

Im Focus: Ultrafast stimulated emission microscopy of single nanocrystals in Science

The ability to investigate the dynamics of single particle at the nano-scale and femtosecond level remained an unfathomed dream for years. It was not until the dawn of the 21st century that nanotechnology and femtoscience gradually merged together and the first ultrafast microscopy of individual quantum dots (QDs) and molecules was accomplished.

Ultrafast microscopy studies entirely rely on detecting nanoparticles or single molecules with luminescence techniques, which require efficient emitters to...

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...