Beschreibung der Studie

Bei der geplanten Interventionsstudie wird die Steigerung der Effektivität eines inhalativ verabreichten, bronchienerweiternden Medikaments (Salbutamol) durch den ergänzenden Einsatz der Elektro-Impedanztomographie (EIT) an beatmeten Patienten untersucht. Die EIT ist ein Verfahren, bei dem über Elektroden am Brustkorb Bilder des Lungengewebes in Echtzeit erzeugt und als Änderungen des Widerstands durch komplexe Berechnungen zu einem Schnittbild zusammengesetzt werden. Die EIT ermöglicht dadurch als nicht-invasives Verfahren (ähnlich dem bekannten Ultraschall) eine bettseitige, zuverlässige und kontinuierliche Echtzeitüberwachung der Lungenbelüftung, jedoch ohne eine Strahlenbelastung oder der Notwendigkeit der Verletzung der Haut. Die Patienten erhalten im Rahmen dieser Studie inhalativ verabreichtes Salbutamol aus medizinischer Indikation. Ein entscheidender Nachteil der inhalativen Medikamentengabe ist, dass unter Umständen keine sichere Wirkung erreicht werden kann, da diese von den Einstellungen am Beatmungsgerät abhängen. Für diese gibt es jedoch keine universalen Standards und bisher auch keine bettseitige Möglichkeit der visuellen und qualitativen Überwachung bzw. Beurteilung. Diese Informationen könnten jedoch mit Hilfe der Methode der EIT (Elektroimpedanztomographie) generiert werden. Hypothese: Wir überprüfen mit dieser Arbeit die Hypothese, ob sich durch den zusätzlichen Einsatz der EIT eine Optimierung der Beatmung bzw. eine Steigerung der Effektivität des inhalativ verabreichten Salbutamols erreichen lässt. Ausblick: Diese Ergebnisse sollen langfristig genutzt werden, um eine sichere inhalative Medikamentengabe z.B. auch von Antibiotika möglich zu machen und das Erreichen des Wirkorts in der Lunge zu dokumentieren.

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Studiendetails

Studienziel In der folgenden Studie soll eine Beurteilung der Veränderung des Atemwegswiderstands (Resistance) 30 min nach einer Salbutamolinhalation mittels elektrischer Thoraximpedanztomografie (EIT) bei intubierten Patienten stattfinden.
Status Teilnahme möglich
Zahl teilnehmender Patienten 80
Stationärer Aufenthalt Keiner
Studientyp Interventionell
Kontrolle Wirksame Behandlung
Finanzierungsquelle Universitätsklinikum Knappschaftskrankenhaus BochumKlinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie

Kostet die Teilnahme Geld?

Alle während der Studie durchgeführten Behandlungen und Untersuchungen sind für Sie kostenfrei.

Teilnahme­voraussetzungen

Einschlusskriterien

  • Intensivpatienten mit bekannter obstruktiver Atemwegserkrankung und/oder akuter obstruktiver Problematik
  • Patientenversorgung (Station): Interdisziplinäre, operative, Intensivstation
  • Alter > 18 Jahre
  • Weiblich/männlich
  • Maschinell kontrolliert-beatmete Patienten mit liegendem arteriellen Zugang, einem Horovitz-Index <400 und von der Studie unabhängiger medizinischer Indikation zur Salbutamolverneblung bei obstruktiver Atemwegserkrankung und/oder akuter obstruktiver Problematik.
  • schriftliche Einwilligung oder positives Votum eines Konsiliararztes liegt vor

Ausschlusskriterien

  • Intensivpatienten mit fehlender medizinischer Indikation und/oder Kontraindikation zur inhalativen Salbutamolgabe
  • Alter < 18 Jahre
  • Gewicht: Adipositas per magna (BMI >35)
  • Vorerkrankungen und -operationen: Patienten mit Thoraxtrauma oder –operation (Z.n. Pneumektomie), weiteren Lungenerkrankungen (z. B. ARDS, Pneumonie), ECMO-Therapie, neuromuskulären Erkrankungen, schweren kardialen Erkrankungen (z. B. NYHA III-IV), akuten ischämischen Ereignissen, aktiven Implantaten (z. B. Herzschrittmacher, ICD) oder thorakalen Hautläsionen und Wundverbänden
  • Ablehnung durch Patienten, gesetzlichen Vertreter oder Konsiliararzt
  • Patienten mit bekannter Salbutamolunverträglichkeit, bestehender Schwangerschaft oder Stillzeit, Langzeitbeatmung >14 Tage, Do-not-resuscitate Order

Adressen und Kontakt

Universitätsklinikum Knappschaftkrankenhaus Bochum, Bochum

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Häufig gestellte Fragen

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EIT: Die elektrische Impedanztomografie (EIT) ist ein bildgebendes Verfahren, das z. B. Anwendung im Bereich des Brustkrebsscreenings, der Messung des Harnvolumens der Blase und der Neurowissenschaften findet. Seit einigen Jahren wird es hauptsächlich zur Überwachung der Lungenfunktion verwendet. In Bezug auf die Lunge macht sich die EIT Änderungen der thorakalen Impedanz zu Nutze, die aufgrund von Veränderungen des Luftgehalts im Lungengewebe wiederum zu unterschiedlichen Konzentration an freien Ionen innerhalb des Lungengewebes führt. Durch die Spannungsprofile an den 16 Elektrodenpositionen mit jeweils 13 Spannungsmessungen entstehen 208 Werte, genannt „Frame“, die anhand von mathematischen Algorithmen kontinuierlich zu Querschnittsbildern zusammengefügt werden können. Mit diesen Querschnittsbildern ermöglicht die EIT ein kontinuierliches Echtzeit-Monitoringverfahren der Lungenfunktion am Patientenbett. Durch ihre hohe zeitliche Auflösung ermöglicht sie zuverlässig die sofortige, nicht-invasive Beurteilung von Veränderungen der regionalen Lungenbelüftung und die Beurteilung von Lungenpathologien. Außerdem kann sie helfen, die Beatmungseinstellungen zu optimieren, um eine regionale Überblähung der Lunge sowie eine Atelektasenbildung zu vermeiden. In Studien konnte gezeigt werden, dass vergleichbare Ergebnisse bzw. gleichwertige diagnostische Erkenntnisse zwischen EIT und einer thorakalen Computertomographie auch bei kritisch kranken Patienten in Bezug auf die regionale Ventilation in verschiedenen thorakalen Regionen erzielt werden konnte. Dies impliziert für den klinischen Alltag die Möglichkeit, radiologische Bildgebung mit ionisierender Strahlung zu vermeiden bzw. einzusparen. Zusammenfassend ist die EIT ein nichtinvasives Verfahren, für das ansonsten keine zusätzlichen Risiken oder Nebenwirkungen in der klinischen Anwendung bekannt sind. Inhalative Medikamenten-Applikation: Die inhalative Verabreichung von Medikamenten ist eine etablierte, nicht-invasive und schmerzfreie Applikationsform, die z. B. zur Behandlung obstruktiver Atemwegserkrankungen eingesetzt wird. Ein entscheidender Vorteil ist, dass deutlich höhere lokale maximale Konzentrationen des Arzneimittels am Wirkort erreicht werden, ohne dass eine signifikante systemische Exposition auftritt. Es gibt jedoch keine validen Echtzeit-Daten zur Messung der Effektivität oder Verteilung vernebelter Medikamente bei kritisch kranken Patienten, da nicht-invasive methodische Möglichkeiten zum aktuellen Zeitpunkt im klinischen Alltag nicht etabliert sind. Zielsetzung: Ausgehend von diesem Hintergrund wurde gezeigt, dass die EIT ein geeignetes Verfahren zum Monitoring von dynamischen Veränderungen der Lungenfunktion ist. Im Vergleich zu anderen Monitormöglichkeiten der Lunge, wie z. B. der Computertomografie, konnte die EIT vergleichbare Ergebnisse in Bezug auf die regionale Ventilation in verschiedenen thorakalen Regionen erzielen. Inhalative β2-Sympathomimetika, z. B. Salbutamol, führen bei Patienten mit Atemwegsobstruktionen zu einer Bronchodilatation, wobei die Veränderungen mittels EIT detektiert werden können. Auf diesen Ergebnissen aufbauend, soll die hier geplante Studie Aufschluss darüber geben, inwieweit sich durch den zusätzlichen Einsatz der EIT zur Optimierung des Respiratorsettings die Effektivität inhalativ verabreichten Salbutamols steigern lässt. Die Erkenntnisse sollen langfristig genutzt werden, um eine sichere inhalative Medikamententherapie möglich zu machen und das Erreichen des Wirkorts mittels EIT zu dokumentieren.

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