Kurzfassung

Seit 1998 beschäftigt sich eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe aus den Kliniken für Anästhesiologie und Radiologie sowie dem Institut für Informatik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mit der Anwendung der dynamischen Computertomographie zur Analyse regionaler Belüftungsphänomene bei akuten Lungenversagen. Ziel dieses Projektes stellt die Implementierung eines Untersuchungsalgorithmus mittels dynamischer Computertomographieaufnahmen dar. Sie soll eine möglichst schnelle und prospektive...Seit 1998 beschäftigt sich eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe aus den Kliniken für Anästhesiologie und Radiologie sowie dem Institut für Informatik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mit der Anwendung der dynamischen Computertomographie zur Analyse regionaler Belüftungsphänomene bei akuten Lungenversagen. Ziel dieses Projektes stellt die Implementierung eines Untersuchungsalgorithmus mittels dynamischer Computertomographieaufnahmen dar. Sie soll eine möglichst schnelle und prospektive Optimierung der Beatmungstherapie an die individuellen Gegebenheiten eines Patienten erlauben.

An der Klinik und Poliklinik für Radiologie wurden sämtliche technischen Voraussetzungen zur Durchführung dynamischer CT- Aufnahmen mit einer zeitlichen Auflösung von bis zu 100 ms sowohl an Einzelschicht-Scannern als auch an Multislice - Scannern geschaffen.




Eine große Herausforderung bei dieser Technik stellt der Transfer und das Speichern der grossen Bilddatenmengen sowie eine vollautomatisierte, softwaregestützte Bildauswertung zur quantitativen Erfassung von Atelektasen und belüfteter Lungenfläche bei dem hohen Bildaufkommen dar. In Kooperation mit dem Institut für Informatik der Universität wurde hierzu eine Auswertesoftware entwickelt, die diese Anforderungen mit hoher Genauigkeit erfüllt.



In mehreren Tierversuchsserien wurden folgende Fragestellungen zu einer quantitativen bildgestützten Lungenfunktionsanalyse in einem Großtiermodell des akuten Lungenversagens beantwortet:
Dynamische CT-Aufnahmen erlauben es, unterschiedliche regionale Zeitkonstanten der Lungenbelüftung zu differenzieren und den Anteil der zugehörigen Kompartimente am Gasaustausch abzuschätzen. Weiterhin konnte eine Korrelation zwischen CT-basierter Atelektasenfläche in dynamischen Aufnahmeserien und dem gemessenen Sauerstoffpartialdruck im Blut bzw. der errechneten pulmonalen Shuntfraktion aufgezeigt werden. Eine CT-gestützte Bestimmung des PEEP-Niveaus wurde mit einer konventionellen PEEP - Einstellung nach der statischen Druck-Volumen-Kurve verglichen. Die Einzelprojekte haben eine gezielte Optimierung von Beatmungsparametern zum Ziel.

Parallel hierzu wurden erste dynamische CT-Untersuchungen an Intensivpatienten durchgeführt. Es konnte hierbei gezeigt werden, dass die Technik der CT gestützten Beatmungsoptimierung auch am Patienten angewandt werden kann.




In präklinischen Studien soll ein standardisierter Untersuchungsalgorithmus zur Beatmungsoptimierung mittels dynamischer Computertomographie festgelegt werden. Aus technischer Sicht steht eine Reduktion der Strahlenbelastung sowie die kontinuierliche Weiterentwicklung der Auswertesoftware im Vordergrund


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