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27.03.2020

Erfindungsreichtum in der Corona-Krise: Forscher entwickeln günstige Beatmungsgeräte für COVID-19 Patienten

Um auf alle Eventualitäten der Corona Pandemie und den schwer erkrankten COVID-19 Patienten vorbereitet zu sein, entwickeln Marburger Forscher seit zwei Wochen Prototypen für zwei Versionen einfacher Beatmungsgeräte. Das Land Hessen hat kurzfristige Unterstützung bei den Entwicklungskosten bereits zugesagt.

Ein Team von Physikern, Medizinern und Technikern der Marburger Philipps-Universität hat innerhalb von zwei Wochen Prototypen für zwei einfache Beatmungsgeräte entwickelt, die schnell und relativ preisgünstig hergestellt werden können. Sie könnten dann zum Einsatz kommen, wenn die Beatmungsplätze in den Krankenhäusern während der Corona-Pandemie nicht ausreichen.

Der erste Impuls kam aus dem Schlaflabor der Hochschule. Dort hatte ein Techniker die CPAP-Geräte, die normalerweise für Patienten mit Schlafapnoe eingesetzt werden, so umgebaut, dass sie sich nun zur künstlichen Beatmung eignen.

Erste positive Beurteilung durch Fachleute

CPAP-Geräte gibt es in rund zwei Millionen deutschen Haushalten, z.B. zur Therapie von Schlafapnoe oder COPD. Das Team um den Physiker Professor Martin Koch hat sie nun mit Bauteilen im Wert von circa 50 Euro erweitert. Die modifizierten Geräte wurden von Fachleuten aus der Medizin sehr positiv beurteilt.

Die Geräte sind dennoch nicht so leistungsfähig wie professionelle Beatmungsgeräte und können daher nicht in der Erstversorgung von akuten, schweren COVID-19-Fällen mit starker Atemnot eingesetzt werden. Sie eignen sich allerdings für Patienten, die sich nach ein paar Tagen so weit erholt haben, dass sie weniger intensiv beatmet werden müssen. Damit wären die klinischen Beatmungsgeräte schneller wieder frei für Menschen mit akuten Problemen.

Produktion erster Kleinserie beginnt kommende Woche

Derzeit suchen die Forscher nach Möglichkeiten, um das Gerät schnell und in hoher Stückzahl produzieren zu können, berichtet Projektkoordinator Dr. Johnny Nguyen. Aktuell seien sie in Verhandlungen mit mehreren Herstellern: „Wir hoffen, dass wir nächste Woche mit der Produktion beginnen können“, so Nguyen.

Die Eisengießerei Winter im mittelhessischen Stadtallendorf wird eine erste Kleinserie in ihrer Ausbildungswerkstatt bauen. Das Hessische Wissenschaftsministerium hat kurzfristig einen Zuschuss von 10.000 Euro für die Entwicklungsphase bereitgestellt. „Ich bin sehr beeindruckt von der so einfachen wie genialen Idee“, erklärt Wissenschaftsministerin Angela Dorn: „Vor allem lässt mich staunen, dass ein solches Konzept innerhalb von wenigen Tagen einen Stand erreicht hat, der aus Sicht von Ärztinnen und Ärzten bereits einsatzreif ist.“

Ein weiterer Ansatz mit Beatmungsbeuteln

Das zweite Gerät geht auf den mexikanischen Gastwissenschaftler Dr. Enrique Castro-Camus zurück. Der Physiker hatte aus seiner Heimat gehört, dass dort so viele Beatmungsgeräte fehlen, dass nun sogar Studierende engagiert werden sollen, die Beatmungsbeutel - sogenannte „Ambu Bags“ - aus der Ersten Hilfe stundenlang zusammen drücken.

Diese Beatmungsbeutel bestehen aus einer Gesichtsmaske und einem Ballon, der zur Beatmung mit der Hand in regelmäßigen Abständen zusammengepresst wird. Das Marburger Team entwickelte daher mechanische Apparaturen, die automatisch pumpen.

Mechanisch sei diese Lösung gar nicht so kompliziert, berichtet Projektkoordinator Nguyen. Man suche deshalb wird nicht nur nach Produktionsmöglichkeiten für das Modell, sondern in Kürze soll auch eine Bauanleitung mit Einkaufsliste, Schaltplänen und Videos auf der Website der Philipps-Universität Marburg online gestellt werden - Stichwort "breathing project". Es würden keine finanziellen Ziele damit verfolgt.

Die "Ambu Bag"-Geräte sind noch einfacher und richten sich an Entwicklungsländer und Länder, in denen CPAP-Geräte nicht so verbreitet sind. Der ärztliche Geschäftsführer des Marburger Universitätsklinikums, bezeichnete sie als „last line of defense“, wenn man keine andere Möglichkeit der Beatmung mehr habe. Hintergrund der Anstrengungen sei, dass es weltweit zu wenig Beatmungsgeräte gäbe, um bei exponentieller Entwicklung alle schweren COVID-19 Patienten zu versorgen.

Quelle: ÄrzteZeitung, 26.03.2020