Entwurf und Realisierung von Regelkreisen für die Herz-Lungen-Maschine (HLM) und die extrakorporale Membranoxygenation (ECMO)

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Martin Hexamer
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5397069

Zahlreiche kardiochirurgische Eingriffe erfordern die temporäre Ruhigstellung von Herz und Lunge, deren Funktionen dann durch eine extrakorporale Zirkulation (EKZ) übemommen werden müssen. Dazu wird Blut aus dem Körper entnommen, zwecks Aufbereitung einer Herz-Lungen-Maschine (HLM) zugeführt, um danach wieder in den Körper gepumpt zu werden. Wesentliche Komponenten der HLM sind eine Pumpe (Herzersatz) und ein Oxygenator für den Blutgasaustausch (Lungenersatz). Mit Mlfe eines extensiven Monitoring (Blutgasparameter, Blutfluss, Blutdruck, etc.) wird das Gesamtsystem bisher manuell anhand vorgegebener Kriterien gesteuert. Eine vergleichbare Situation ist bei der extracorporalen Membranoxygenation (ECMO) gegeben, einer längerfristigen Intensivmaßnahme, die bei speziellen kardiochirurgischen Problemen indiziert ist. Gegenstand dieses Projektes ist der Entwurf von Automatisierungsverfahren und deren Validierung/Optimierung mit dem Ziel, die Qualität dieser klinischen Maßnahme zu erhöhen. Zur Reduktion des Patientenrisikos beim späteren Einsatz und zur Objektivierung derergebnisse sollen umfangreiche prä-klinische Testreihen in einem Versuchsstand durchgeführt werden, in dem reales Blut zirkuliert und dabei den gleichen Gastransferprozessen unterliegt wie unter realen Bedingungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Reiner Koerfer; Professor Dr. Jürgen Werner