Ein neues bild­ge­ben­des Ver­fah­ren, die elek­tri­sche Impe­danz-Tomo­gra­phie (EIT), soll bald wich­tige Kör­per­funk­tio­nen über­wa­chen. In einer Koope­ra­ti­tion der TU Wien, der Med Uni Wien und der Vet­med­uni Vienna wurde diese Tech­nik nun einen wich­ti­gen Schritt weitergebracht. 

Bei der elek­tri­schen Impe­danz-Tomo­gra­phie wird ein Gurt mit Elek­tro­den direkt auf der Haut ange­bracht. Win­zige Ströme wer­den durch den Kör­per geschickt, und aus der Mes­sung der dadurch resul­tie­ren­den elek­tri­schen Span­nung wer­den Bil­der ver­schie­de­ner Kör­per­funk­tio­nen berech­net. So kann zum Bei­spiel die Lun­gen­funk­tion künst­lich beatme­ter Per­so­nen kon­ti­nu­ier­lich erfasst werden.
Aller­dings gibt es der­zeit noch keine ein­heit­li­che Methode für die Umrech­nung der Mess­da­ten in ver­läss­li­che Bil­der. In einem Pro­jekt der TU Wien, der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Wien und der Vete­ri­när­me­di­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Wien konnte man nun zei­gen, dass sich die Qua­li­tät der Ergeb­nisse dras­tisch stei­gern lässt, indem man das Aus­wer­tungs­ver­fah­ren für jede ein­zelne Per­son indi­vi­du­ell maß­schnei­dert. So könnte die EIT auf Inten­siv­sta­tio­nen bald wert­volle Dienste leis­ten. Die For­schungs­er­geb­nisse wur­den nun im Jour­nal PLOS One veröffentlicht. 

Kon­ti­nu­ier­li­che Überwachung
„Schon seit Jah­ren setzt man große Hoff­nun­gen auf die elek­tri­sche Impe­danz-Tomo­gra­phie“, sagt Ste­fan Böhme von der Uni­ver­si­täts­kli­nik für Anäs­the­sie, All­ge­meine Inten­siv­me­di­zin und Schmerz­the­ra­pie der Medi­zi­ni­schen Uni­ver­si­tät Wien. Durch Elek­tro­den schickt man hoch­fre­quente Ströme durch den Kör­per. Diese Ströme sind so schwach, dass man sie gar nicht spürt. Trotz­dem kann man damit den elek­tri­schen Wider­stand des Kör­pers rück­rech­nen und auf Vor­gänge im Kör­per­in­ne­ren schließen.
Ein wich­ti­ges Hoff­nungs­ge­biet ist die Über­wa­chung der Lun­gen­funk­tion von Inten­siv­pa­ti­en­ten. Künst­li­che Beatmung kann die Lunge stark belas­ten und zu Schä­den füh­ren, wenn sie nicht genau auf die Pati­en­ten­be­dürf­nisse abge­stimmt wird. Mit bild­ge­ben­den Ver­fah­ren wie der Com­pu­ter­to­mo­gra­phie kann man die Lun­gen­ak­ti­vi­tät zwar unter­su­chen, doch dabei erhält man nur Ein­zel­bil­der. Außer­dem muss man den Pati­en­tIn­nen einen müh­sa­men Trans­port und eine erheb­li­che Rönt­gen-Strah­len­be­las­tung zumu­ten. Wün­schens­wert wäre daher eine kon­ti­nu­ier­li­che, andau­ernde Über­wa­chung der Lun­gen­funk­tion direkt am Inten­siv­bett, ganz ohne Neben­wir­kun­gen. Genau das könnte die EIT leisten.
„Das Pro­blem dabei ist, dass es nach wie vor keine stan­dar­di­sierte Methode gibt, um aus den Mess­ergeb­nis­sen ver­läss­li­che medi­zi­ni­sche Daten zu ermit­teln“, erklärt Flo­rian Thürk, Dis­ser­tant von Euge­ni­jus Kani­usas am Insti­tut für Elec­tro­dy­na­mics, Micro­wave and Cir­cuit Engi­nee­ring an der TU Wien. „Das ist in die­sem Fall deut­lich kom­pli­zier­ter als etwa bei der Com­pu­ter­to­mo­gra­phie. Mathe­ma­tisch betrach­tet kön­nen ver­schie­dene Impe­danz-Ver­tei­lun­gen im Inne­ren des Kör­pers zu iden­ti­schen Mess­ergeb­nis­sen füh­ren. Wel­che die­ser Ver­tei­lun­gen der Wirk­lich­keit ent­spricht, ist schwer zu sagen.“

Indi­vi­dua­li­sierte Auswertung
Das Rät­sel lässt sich aller­dings lösen, wenn man noch ein biss­chen mehr Infor­ma­tion in das Berech­nungs­mo­dell hin­ein­steckt: „Mit hoch­auf­lö­sen­den CT-Bil­dern kann man indi­vi­du­elle Para­me­ter sehr gut ver­mes­sen – etwa die genaue Lage der Lun­gen-Kon­tu­ren“, erklärt Flo­rian Thürk. „Wenn wir diese Daten aus dem Com­pu­ter­to­mo­gra­phen in unser Aus­wer­tungs­pro­gramm füt­tern, dann kann man eine indi­vi­dua­li­sierte Aus­wer­tungs-Methode erstel­len, die viel genauere Ergeb­nisse lie­fert als sie bis­her mög­lich waren.“
„Das Ziel ist nicht, mög­lichst gute Ein­zel­bil­der zu erstel­len, es geht uns viel­mehr darum, phy­sio­lo­gisch rele­vante Para­me­ter aus den Daten abzu­lei­ten, um die Lun­gen­funk­tion direkt zu über­wa­chen. Im All­tag hat das ärzt­li­che Per­so­nal oft nicht die Zeit, ein­zelne Bil­der anzu­se­hen, man möchte sofort die Daten ange­zeigt bekom­men, die über­wacht wer­den sol­len“, erklärt Euge­ni­jus Kaniusas.
Im Tier­ver­such (mit Schwei­nen) hat man diese neue Tech­no­lo­gie nun bereits erfolg­reich getes­tet – die Über­ein­stim­mung zwi­schen CT-Bil­dern und EIT-Ergeb­nis­sen erwies sich als sehr gut. Auch mit Men­schen tes­tet man bereits, mit wei­te­ren Ver­bes­se­run­gen und kli­ni­schen Tests soll EIT in Zukunft zu einer neuen Stan­dard­me­thode in der Inten­siv­me­di­zin werden.