Evaluation of magnetic induction measurements for contactless detection of lung activity and ventilation in premature and newborn infants
Pediatric and Adolescent Medicine
Final Report Abstract
Im Neugeborenen-Tiermodell konnte gezeigt werden, dass sich die magnetische Induktionsmessung besonders zur Erfassung der Atemtätigkeit eignet. Aus diesem Grunde erweiterten wir das initiale Neugeborenen-Tiermodell, um grundsätzliche Änderungen des Belüftungszustandes der Lunge verifizieren und auch nach Induktion von Pathologien dieselben erfassen zu können. Dabei wurde der etablierte Versuchsaufbau grundsätzlich beibehalten, jedoch anstelle unterschiedlicher Beatmungsformen (CPAP, HFOV etc.) wurden vier verschiedene Pathologien unter konventioneller Beatmung induziert. Die Erfassung des Belüftungszustandes bzw. dessen Änderung erfolgte mit Messverfahren wie Röntgen-Thorax oder durch einen Abfall der Sauerstoffsättigung bzw. der Herzfrequenz. Schon ab dem ersten Versuchstier wurde begonnen, parallel Messungen mittels MIM durchzuführen. Es wurden insgesamt 11 neugeborene Ferkel untersucht. Dabei ist es gelungen, bei jedem der 11 Versuchstiere das etablierte Tiermodell um vier Pathologien (Apnoe 1-5, Tubusfehllage, Pneumothorax und Aspiration) zu erweitern und diese auch mittels konventionelle Verfahren (Pulsoxymetrie, Herzfrequenzmessung und Röntgen-Thorax) zu erfassen. Als eine erfolgreiche Registrierung einer Pathologie mittels MIM wurde eine signifikante Änderung des Signales gegenüber dem Referenzsignal vor Induktion der Pathologie gewertet. Dies war möglich nach Induktion der Apnoe 1-5, der Tubusfehllage und dem Pneumothorax. Lediglich die Änderung nach Aspiration durch Insufflation isotoner Kochsalzlösung zeigte keinen signifikanten Unterschied. Diese Versuche wurden in enger Zusammenarbeit mit unserem Kooperationspartner, dem Lehrstuhl für Medizinische Informationstechnik durchgeführt, der die technischen Vorarbeiten für die finale Versuchsreihe in einem eigenen DFG Projekt erarbeitet hat. Die Publikation in einer englischsprachigen Fachzeitschrift für Pädiatrie ist in Vorbereitung. Eine Rohfassung liegt der DFG vor. Auf den Jahreskongressen der Gesellschaft für Neonatologie und Pädiatrische Intensivmedizin 2017 und 2018 sind erste (Vortrag) und endgültige Ergebnisse (Poster) präsentiert worden. Diese werden auch in Form einer Dissertation publiziert werden. Zudem ist geplant, in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Medizinische Informationstechnik des Helmholtz Institutes der RWTH Aachen mit dieser Form der Methodik weitere Projekte zu beantragen.
