Zwischenbericht 2012

Aufgeführt werden die Ergebnisse an Hand der geplanten Arbeitepakete.

AP1: Retrospektive Datenerhebung

In einer retrospektiven Untersuchung an Patienten, die am Zentrum für Rückenmarkverletzte des Unfallkrankenhauses Berlin behandelt wurden, wurden die klinischen Daten erhoben, die als historischer Vergleich für die Stimulationsgruppe dienen.

Für die Erfassung der Basisdaten der Vergleichsgruppe wurde vorab festgelegt, welche Patientendaten und -Informationen für die Auswertung relevant oder von Bedeutung sind. Die Auswahl der Patienten für die historische Vergleichsgruppe erfolgte durch den Studienleiter. Es fanden sich 37 Patienten, die in dem Zeitfenster von 2002 bis 2011 das gesuchte Verletzungsmuster aufwiesen und behandelt wurden.

Die Daten wurden erfasst und kodiert, um eine statistische Verarbeitung zu gewährleisten. Neben dem Alter, Geschlecht, BMI (Body-Maß-Index), GCS (Glasgow-Coma-Skala), ASIA-Score, dem Unfalltag und Erstaufnahme wurden aus den Patientenakten sowie dem haustinternen Datenpool die Behandlungsdaten mit Beatmungszeiten, Operationen, Vorerkrankungen, Begleitverletzungen (im Zusammenhang mit dem Unfallereignis stehend), die Begleiterkrankungen (durch den Krankenhausaufenthalt bzw. als Folge des Unfalls entstanden) sowie der Zustand bei Entlassung erfasst.

Für die Überprüfung des primären Studienziels wurden zusätzlich die Daten zu den Pneumonien geprüft. Nach Prüfung der Befunde und Patientenkurven konnte bei 20 (54,04%) Patienten die Diagnose „Pneumonie“ lt. CDC-Definition (Nationales Referenzzentrum für Surveillance von nosokomialen Infektionen, Institut für Hygiene und Umweltmedizin, Charité, Universitätsmedizin-Berlin, 2007) bestätigt werden.

 

AP2: Entwicklung und Aufbau der Stimulationssysteme

Im ersten Jahr der Projektlaufzeit wurde das geplante Stimulationssystem vollständig entwickelt und an das ukb übergeben. Grundlage des Systems warder 8-kanalige Stimulator RehaStim2 der Firma HASOMED, derdurch die TU Berlin um ein Anwendungsmodul für die funktionelle Elektrostimulation der Bauchmuskulatur bei Patienten mit einer akuten Tetraplegie erweitert worden ist (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1: Stimulationsgerät RehaStim2 (HASOMED GmbH)

Es wurden am Stimulator Schnittstellen zu zwei Beatmungsgeräten, Evita Infinity (Drägerwerk AG & Co. KGaA) und Elisée (ResMed Inc.), sowie einem Spirometer (MicroLab MK8 Spirometer, CareFusion Inc.) realisiert. Über die seriellen Geräteschnittstellen werden Ateminformationen wie z.B. Fluss und Volumina in Echtzeit erfasst und ausgewertet. Für die Applikation der Stimulation wird online bestimmt, ob der/die Patient/in ein- oder ausatmet. Dabei beeinflusst das Stimulationsgerät nicht die Einstellungen und die Funktionsweise der Beatmungsgeräte. Mit dem Stimulationssystem können bis zu 8 Muskelgruppen durch Oberflächenelektroden während der Ausatmung angeregt werden. Im Rahmen dieser Studie werden nur die in Abbildung 2 gezeigten 4  Stimulationspaare genutzt. Die Stimulationsdauer während einer Ausatemphase passt sich der Atemfrequenz und deren Variabilität automatisch an. Das System unterstützt folgende Fälle: vollständige Beatmung, unterstützende Beatmung und Spontanatmung. Abbildung 3 illustriert die Integration des Systems.

Abbildung 2: Stimulierte Muskeln währen des Ausatmens
(Die übereinander befindlichen Elektroden bilden jeweils einen Stimulationskanal.)

  

Abbildung 3: Aufbau des Stimulationssystems

Für die Durchführung der Studie wurden auf dem Stimulator eine einfache Patientenverwaltung sowie mehrere Trainingsprogramme implementiert. Trainingsprogramme bestehen in der Regel aus Phasen verschieden starker Stimulation (normales Atmen und Husten) sowie Phasen, in denen nicht stimuliert wird. Letztere dienen einer Erholung der stimulierten Muskeln und der Erfassung von Referenzatemparametern vor Beginn der ersten Stimulationsphase.

Abbildung 4: Entwickelte Bedienoberfläche des Stimulationsgerätes

Die Bedienoberfläche wurde in enger Absprache mit dem ukb entworfen und iterativ an die Bedürfnisse der Ärzte und Therapeuten angepasst. Abbildung 4 zeigt beispielhaft die Bedienoberfläche während einer Trainingsphase. Im Stimulator werden während des Trainings alle relevanten Stimulations- und Atemparameter aufgezeichnet (Abbildung 5) und nach Abschluss jedes Trainings auf einem externen USB-Speicher abgelegt. Ferner wurde eine PC-Software entwickelt, welche aus diesen Daten Protokolle im PDF-Format (Abbildung 6) generiert.

 

Abbildung 5: BDF-Datei enthält aufgezeichnete Atemparameter

 

Abbildung 6: Auszug der Diagramme im erstellten PDF-Protokoll