Para­va­sa­te recht­zei­tig erkennen

Bei Para­va­sa­ten gelangt die Infu­si­ons­füs­sig­keit in das Gewe­be anstatt ins Blut, was zu Schmer­zen und Schwel­lun­gen im betrof­fe­nen Arm füh­ren kann, dies geschieht, wenn Infu­sio­nen falsch gelegt wer­den oder es am Kathe­ter zu hohen Belas­tun­gen kommt. Im schlimms­ten Fall kann das Gewe­be sogar abster­ben und ein Teil des Arms muss ampu­tiert wer­den. Doch ob die Infu­si­on nun ins Blut oder ins Gewe­be gelangt, ist bei der Behand­lung auf den ers­ten Blick nicht ersicht­lich. Um Para­va­sa­te recht­zei­tig zu erken­nen, arbei­tet ein For­schungs­team um Prof. Dr. Claus Back­haus im Zen­trum für Ergo­no­mie und Medi­zin­tech­nik am Bür­ger­kamp in Stein­furt am Extra­va­sa­ti­on Moni­to­ring Sys­tem – ein Sys­tem, das mit­hil­fe eines Druck­im­pul­ses iden­ti­fi­zie­ren kann, wie ein Kathe­ter im Arm liegt. Dies befin­det sich der­zeit noch im Pro­to­ty­pen­sta­di­um. In sei­ner Mas­ter­ar­beit hat Alex­an­der Pion­tek unter­sucht, wie die­ser Druck­im­puls die Strö­mung von Blut und Infu­si­on in der Vene beeinflusst.

„Die Idee des Extra­va­sa­ti­on Moni­to­ring Sys­tems ist, dass mit­hil­fe eines Quetsch­ven­tils die Infu­si­ons­lei­tung zusam­men­ge­drückt wird“, erklärt Pion­tek. „Mit dem so ent­ste­hen­den Druck­im­puls erkennt der Pro­to­typ schließ­lich, ob die Infu­si­on ins Gewe­be läuft, da dort der Wider­stand grö­ßer ist als wenn sie in die Ader gelangt. Man macht sich somit das Ver­fah­ren der Impuls­os­zil­lo­me­trie zunutze.“

Um zu prü­fen, wie die Infu­si­on fließt, hat Pion­tek den Gewe­be­si­mu­la­tor des Labors genutzt: ein Modell zur Simu­la­ti­on einer phy­sio­lo­gi­schen Infu­si­ons­stel­le, durch das künst­li­ches Blut aus destil­lier­tem Was­ser und Gly­ce­rin fließt, dem der heu­ti­ge Absol­vent eine Infu­si­on gelegt hat. Dar­in ent­hal­ten waren soge­nann­te Tracer-Par­ti­kel, die Pion­tek mit­hil­fe eines Lasers zum Leuch­ten gebracht hat. Mit einer Hoch­ge­schwin­dig­keits­ka­me­ra hat er anschlie­ßend das Fließ­ver­hal­ten beob­ach­tet und aus­ge­wer­tet. „Das Ver­fah­ren heißt Par­ti­cle Image Velo­ci­me­try, kurz PIV“, sagt Pion­tek. „Die Par­ti­kel und Instru­men­te, die dafür benö­tigt wer­den, konn­te ich im Labor für Strö­mungs­tech­nik am Fach­be­reich Maschi­nen­bau nutzen.“

Mit­hil­fe von PIV hat Pion­tek in unter­schied­li­chen Ver­suchs­an­ord­nun­gen erkannt, wie die Infu­si­on fließt und ob es durch den Druck­im­puls des Pro­to­typs zu Beschleu­ni­gun­gen im Fließ­ver­hal­ten kommt. „Der Druck­im­puls führt zu einer Ver­än­de­rung des Strö­mungs­ver­hal­tens. Es kommt hier­durch zu einer Geschwin­dig­keits­er­hö­hung und zu Ver­wir­be­lun­gen in der Vene.” In sei­ner Arbeit hat Pion­tek fest­ge­stellt, dass die­se Ände­run­gen sowohl durch den Blut­fluss und Blut­druck als auch durch den Ein­stich­win­kel der Infu­si­ons­na­del beein­flusst wer­den. „Der Mess­im­puls führt zu tur­bu­len­ten Strö­mun­gen“. Eine mög­li­che Schä­di­gung des Blu­tes und des Gefäß­sys­tems durch den Mess­im­puls gilt es wei­ter­füh­rend zu unter­su­chen. Pion­teks Mas­ter­ar­beit hilft Prof. Dr. Back­haus nun dabei, den Pro­to­typ zur Erken­nung von Para­va­sa­ten weiterzuentwickeln.

Zum The­ma: In ihrem aktu­el­len Hoch­schul­ent­wick­lungs­plan hat die FH Müns­ter Uni­ver­si­ty of App­lied Sci­en­ces das The­ma Gesund­heit für wei­te­re fünf Jah­re als eine von sechs gesell­schaft­li­chen Her­aus­for­de­run­gen defi­niert, die sie bei ihrer Wei­ter­ent­wick­lung in beson­de­rer Wei­se berück­sich­ti­gen wird. Ziel ist es, Gesund­heit als deut­li­chen Schwer­punkt in den Stra­te­gie­per­spek­ti­ven Bil­dung und For­schung wei­ter zu stär­ken und die inter­dis­zi­pli­nä­re Zusam­men­ar­beit zu för­dern. Vom 9. bis 20. Janu­ar stellt die Hoch­schu­le viel­fäl­ti­ge Akti­vi­tä­ten und Pro­jek­te in die­sem The­men­feld vor.