Photoakustisches Messgerät soll eine individuell angepasste Überwachung der Narkosetiefe ermöglichen

Teilt: 8. September 2026 17:57 Uhr In der Medizin können individuelle Faktoren wie das Körpergewicht und Vorerkrankungen die Wirksamkeit von Medikamenten beeinflussen. Im Operationssaal gilt dies insbesondere für die Anästhesie. Beispielsweise kann es bei einer falschen Dosierung des Narkosemittels Propofol dazu kommen, dass der Patient während einer Operation ungewollt aufwacht. In Deutschland kommt es jährlich in bis zu 16.000 Fällen zu einer intraoperativen Awareness (Bischoff & Rundshagen, 2011). Forscher des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP entwickeln nun gemeinsam mit der LMU München einen Propofol-Detektor, der erstmals eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung im klinischen Routinebetrieb ermöglicht. Erstmals Echtzeitüberwachung des Anästhesiemittels am Anästhesiearbeitsplatz Propofol ist eines der am häufigsten verwendeten Narkotika in der Anästhesie: Es wirkt schnell, beugt postoperativer Übelkeit vor und ist kein Treibhausgas. Allerdings kommt es bei der Dosierung von Propofol häufig zu Komplikationen, da das therapeutische Fenster, der Bereich zwischen Unter- und Überdosierung, eng ist. Zur kontinuierlichen Überwachung des Propofolspiegels gibt es derzeit keine geeignete Methode. Genau hier setzt der Propofol-Detektor an: 'Während die Narkosetiefe heute überwiegend indirekt überwacht wird, gehen wir einen anderen Weg: Wir messen das Narkosemittel direkt in der Ausatemluft. Möglich wird dies durch ein neuartiges photoakustisches Verfahren, das auf der Akustik- und Sensorik-Expertise des Fraunhofer IBP basiert. 'Damit schaffen wir die Grundlage für eine präzisere und patientenspezifischere Narkoseüberwachung', sagt Kevin Haas, Patentmanager am Fraunhofer IBP. Weitere Vorteile des Messgeräts sind, dass die Messwerte durch die Gabe von Schmerzmitteln und Muskelrelaxantien nicht beeinflusst werden und dass es für den Einsatz in der Langzeitsedierung auf der Intensivstation geeignet erscheint. Die Grenzen der EEG-Überwachung Derzeit wird die Narkosetiefe vor allem indirekt über das EEG-Monitoring erfasst, das lediglich die elektrische Aktivität im Gehirn misst. Allerdings können die daraus abgeleiteten Indizes durch Schmerzmittel und Muskelrelaxantien beeinflusst werden. In den im Jahr 2025 veröffentlichten Studien der LMU und des IBP musste bei acht von zehn Patienten insgesamt 13 Mal die Propofol-Dosis angepasst werden, obwohl das EEG häufig eine ausreichende Sedierung anzeigte. Relevanz der richtigen Dosierung Die Folgen einer falschen Dosierung von Propofol können schwerwiegend sein: Bei einer Überdosierung besteht die Gefahr von Blutdruckabfall, Atemstörungen und Herzstillstand. Wird die Dosis jedoch zu niedrig gewählt, besteht die Gefahr eines ungewollten Aufwachens während einer Operation. Das Risiko ist nicht gleichmäßig auf alle Patienten verteilt, da die Häufigkeit von Bewusstseinsstörungen bei Kindern und Hochrisikopatienten, beispielsweise solchen mit schweren Verletzungen, deutlich höher ist (Pilge & Schneider, 2013). Zudem sind Frauen häufiger betroffen als Männer. Auch bei Notoperationen, Kaiserschnitten und Herzoperationen besteht ein erhöhtes Risiko. Einschränkungen bisheriger Messmethoden Zur Bestimmung von Propofol wurden bisher verschiedene Atemluftüberwachungsmethoden untersucht, die jedoch noch keine breite Anwendung im klinischen Alltag gefunden haben. Während die Massenspektrometrie als Goldstandard gilt und Propofol-Konzentrationen unter 1 ppb nachweisen kann, ist sie aufgrund ihrer Gerätegröße, der hohen Kosten und des umfangreichen Wartungsaufwands für den klinischen Alltag ungeeignet. Ein bisheriger Ansatz zur Messung von Propofol in der Ausatemluft mittels Ionenmobilitätsspektrometrie (MCC-IMS) erwies sich als ungeeignet, da Feuchtigkeit in der Atemluft der Patienten die Messung stark beeinträchtigte (Teucke et al., 2022). Der photoakustische Prototyp wurde speziell für den Einsatz im klinischen Umfeld entwickelt und in einer klinischen Studie an der LMU München getestet. Es misst niedrige Propofol-Konzentrationen, ist kompakt, kostengünstig und erfordert kaum Wartungsarbeiten. Nächste Schritte auf dem Weg zur Praxis Zur weiteren Validierung der Methode und des Systems werden derzeit am Fraunhofer IBP drei weitere optimierte Prototypen entwickelt. Das Institut entwickelt außerdem ein mobiles Kalibriergerät, mit dem der zukünftige Hersteller das Gerät kalibrieren kann. Der Propofol-Detektor soll bis 2030 auf den internationalen Markt kommen. Quellen: Bewusstsein unter Vollnarkose (01.10.2011) Anesthesiol Intensivmed Emergency Med Painther 2013; 48(1): 48-56 DOI: 10.1055/s-0032-1333079 J Clin Monit Comput. 21.09.2022;37(2):493–500. doi: 10.1007/s10877-022-00907-0 Wissenschaftliche Kontakte: David Goecke Leiter der Abteilung Akustik [email protected] Weitere Informationen: https://www.ibp.fraunhofer.de/de/projekte-referenzen/photoakustischen-detektor-z… Zur Projektseite Bilder Merkmale dieser Pressemitteilung: Journalisten, WissenschaftlerBau/Architektur, Gesellschaft, Medizin, PsychologienationalBunte Dinge aus der Wissenschaft, Forschungsprojekte Deutsch Zurück GN De hlth| Source | domain idw-online.de