Bitte recht luftich!

17. Januar 2008
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Nächtliche Ruhelosigkeit, Schlafapnoe oder andere Störungen der Regeneration: Für viele Betroffene ist das Schlaflabor der Ort, an dem Spezialisten mit Elektroden und Monitoren dem inneren Ruhestörer auf die Schliche kommen. Eine Entwicklung aus Texas könnte bald Kabel und Sensoren im Patientengesicht ablösen: Atemkontrolle per Infrarot-Kamera.

Nicht selten passiert im Schlaflabor das Gegenteil des gewünschten Effekts. Kabel und angeheftete Sensoren sorgen für noch mehr Unruhe im Kopf des Hilfesuchenden. "Was wir im Labor sehen, ist nicht die natürliche Schlafgewohnheit des Patienten." Das sagt Jayasimha Murthy, Assistant Professor für Medizin an der Universität von Texas in Houston. Er machte vor einigen Wochen auf der Konferenz amerikanischer Thorax-Spezialisten CHEST 2007 mit einer technischen Neuentwicklung auf sich aufmerksam.

Infrarot-Signale kodieren für den Atemfluss

Zur Überwachung der Schlafapnoe gehört die Polysomnografie, die Messung der Druckverhältnisse in der Nase, ihrer Temperatur, des CO2-Gehalts und weiterer Parameter. Die Entwicklung von Murthy und seinem Kollegen Ioannis Pavlidis an der Schlafmedizin-Einheit der Klinik könnte zur Auflösung des zugehörigen Kabelsalats führen. Die Zusammenarbeit des Computerexperten Pavlidis mit dem Schlafmediziner mündete in den Test einer Wärmebildkamera, die Temperaturgradienten im Bereich von Nase und Mund aus einer Entfernung von zwei bis drei Metern aufzeichnen kann. "Ursprünglich war das System für die Anwendung im militärischen Bereich vorgesehen, wir adaptierten es dann aber für die Schlafüberwachung", so Murthy.

Mithilfe mathematischer Algorithmen rechnet das Detektionssystem die Signale der Atemluft im Infrarot-Bereich in entsprechende Änderungen im Atemfluss um. Auf der Tagung präsentierte der Schlafexperte erste Daten zum Einsatz in der Praxis. Der Probeeinsatz dauerte für die 13 gesunde Männer und Frauen zunächst einmal nur etwa eine Stunde. Polysomnografie und Infrarot-Imaging liefen dabei gleichzeitig, wurden aber getrennt aufgezeichnet. Unabhängig voneinander ausgewertet, ergab sich bei der Temperaturmessung von Nase und Mund mittels Messfühler und dem Drucksensor eine Anzahl von 22 beziehungsweise 19 Ereignissen mit gestörter Atemtätigkeit bei insgesamt 10,5 Stunden Schlafaufzeichnung.

Die Infrarot-Methode kam auf 20 solcher Ereignisse mit nur einem falsch positiven Ereignis. Der Koinzidenz-Indices kappa von 0,9 bzw. 0,76 für den Vergleich mit der herkömmlichen Temperatur- und Druckmessung versprechen Potential für eine Weiterentwicklung. Murthy hebt noch weitere Vorteile seiner Technik hervor: "Verliert der Patient während des Schlafs einen der Messfühler, ist eine weitere Messung nicht mehr möglich, ohne den Patienten zu wecken." Da sich die Wärmebildkamera automatisch auf die Nase/Mund-Region ausrichtet, entfällt auch ein zusätzlicher Sensor, wenn der Patient im Laufe der Nacht zwischen Mund- und Nasenatmung wechselt.

Schlafzimmer als Schlaflabor

Allerdings, so räumt der Schlafexperte ein, "ist es bis zu klinischen Studien noch ein weiter Weg." Das nächste Experiment soll dann Patienten mit Apnoe, also unregelmäßigem Atemstrom, umfassen. Erst im Frühjahr wird eine Veröffentlichung mehr Details und Bilder der Neuentwicklung zeigen, wie Murthy auf Anfrage von DocCheck ankündigte.

Die Schlafmediziner sollen die Kamera auch im heimischen Schlafzimmer einsetzen können. Damit wäre es auch möglich, die Daten einer Untersuchung der Arbeitsgruppe von Jürgen Zulley aus Regensburg überprüfen. Er hatte 2002 in der Zeitschrift "Physiology & Behavior" Ergebnisse veröffentlicht, nach denen die Polysomnografie keinen Einfluss auf die Tagesmüdigkeit habe. Möglicherweise stören die Kabel und Sensoren den Patienten also weniger als gedacht.

Dennoch, so sagt Friedhart Raschke aus Norderney, Sprecher der Arbeitsgruppe Methoden- und Standardentwicklung der Deutschen Gesellschaft für Schlafmedizin: "Die IR-Messung des Atemstroms ist absolut innovativ und wird die thermische Messung perspektivisch ersetzen können." Sollte die neue Messmethode auch Ortungsprobleme wie das Drehen des Kopfes im Schlaf überwinden, dann könnte das Schlafzimmer in Zukunft bei Bedarf zum Schlaflabor werden – ohne Klammern und Elektroden.

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