Forschende der FAU und des UKER entwickeln mit SMART-NEO ein intelligentes System für die Beatmung von Frühgeborenen. Das neue System überwacht das Absaugen von Schleim automatisch und schützt die sensiblen Lungen der Babys vor gefährlichen Druckspitzen. Bislang erfolgt dieser kritische Eingriff vollständig von Hand. Schon kleine Abweichungen können Gewebeschäden verursachen. Das Bayerische Staatsministerium fördert das Projekt mit 300.000 Euro. Bis 2027 soll ein Prototyp in klinischer Umgebung getestet werden.
Geförderte Entwicklung eines automatisierten Systems
Frühgeborene, die Wochen oder Monate zu früh zur Welt kommen, können ohne Hilfe oft nicht atmen. Damit ihre Lungen frei bleiben, muss mehrmals täglich Schleim über den Beatmungsschlauch entfernt werden. Dieser notwendige Eingriff birgt jedoch erhebliche Risiken. Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) und des Universitätsklinikums Erlangen (UKER) arbeiten an einem intelligenten System, das diesen Prozess automatisch überwachen soll und die sensiblen Lungen der Babys schützt. Das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie fördert das Projekt mit 300.000 Euro. Bis 2027 soll ein Prototyp verfügbar sein, der anschließend im klinischen Setting getestet werden kann.
Absaugen erfordert höchste Konzentration
Frühgeborene müssen häufig künstlich beatmet werden. Das dabei nötige Absaugen von Schleim und Flüssigkeit geschieht vollständig von Hand und erfordert höchste Konzentration. Schon kleine Abweichungen beim Unterdruck können Gewebeschäden bis hin zu Blutungen verursachen. Diese bedeuteen lebenslange Folgen für die betroffenen Kinder. „Es ist beeindruckend, mit welcher Hingabe sich das Pflegepersonal um seine Schützlinge kümmert”, sagt Dr. Navid Bonakdar vom Lehrstuhl für Biophysik der FAU.
Mit SMART-NEO setzen wir alles daran, [dem Pflegepersonal] einen Teil dieser großen Verantwortung abzunehmen und das Risiko für bleibende Lungenschäden zu senken.”
Dr. Navid Bonakdar, Lehrstuhl für Biophysik der FAU
Intelligente Regelungstechnik schützt Frühgeborene
Die bisherige Praxis hat sich seit Jahrzehnten nicht verändert. Das System funktioniert rein mechanisch per Hand, ohne dass der Druck auf die Lungen reguliert oder gemessen wird. „Dass es bislang kein vergleichbares System gibt, ist kein Zufall”, erklärt Prof. Dr. Patrick Morhart vom Universitätsklinikum Erlangen. „Die Neonatologie ist ein hochspezialisierter Bereich, wodurch sich Investitionen wirtschaftlich kaum lohnen. Aber in der Medizin geht es auch um Verantwortung.” SMART-NEO setzt auf eine intelligente Regelungstechnik. Das System überwacht das Absaugen in Echtzeit und passt den Unterdruck automatisch an. Es erkennt, ob Luft oder Flüssigkeit abgesaugt wird und verhindert gefährliche Druckspitzen.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit
Dr. Bonakdar, Prof. Dr. Patrick Morhart und Dr. Frederick Krischke vom Universitätsklinikum Erlangen entwickeln SMART-NEO gemeinsam mit einem interdisziplinären Team. Beteiligt sind der Lehrstuhl für Regelungstechnik, das Department Artificial Intelligence in Biomedical Engineering, die Strömungsmechanik und die Neonatologie der Kinderklinik Erlangen. „Unsere neue Technik ist nur durch die Verbindung von klinischem Wissen, technischer Innovation und KI möglich”, betont Prof. Morhart.
KI-gestützt, redaktionell bearbeitet nh
Quelle: Pressemitteilung der FAU Erlangen-Nürnberg
Bildquelle: © Iryna – stock.adobe.com
