Optimierung der variablen Beatmung anhand numerischer Modellierung der Lungenmechanik

点击翻译按钮获取中文摘要

Die Nachbildung der Variabilität des Atemmusters während maschineller Beatmung kann zur Verbesserung der Lungenfunktion und Reduktion beatmungsassoziierter Lungenschädigung beitragen. In diesem Vorhaben soll ein optimiertes Variabilitätsmusters zur Beatmung anhand numerischer Modellierung des respiratorischen Systems erarbeitet werden. Zunächst werden sinusförmige Variationen von Beatmungsparametern an einem tierexperimentellen Modell des akuten Lungenversagens unter kontrollierter und assistierter Beatmung untersucht. Die erhobenen Parameter der nichtlinearen dynamischen Atemmechanik sollen in ein numerisches Modell einfließen, welches die 3-D Auflösung der Lungengeometrie bis zur ca. 10. Generation mit anschließender 1-D Geometrie bis zum Alveolarsack nachbildet. Darüber hinaus sollen das Strömungsmodell zur Berücksichtigung der Gasmischung erweitet und Randbedingungen zur Berücksichtigung des Gasaustausches erarbeitet werden. Die Auswirkungen des erarbeiteten Variabilitätsmusters werden dann sowohl auf die Lungenfunktion, als auch auf die Genexpression von inflammatorischen Mediatoren und durch mechanischen Stress regulierten Proteinen an einem tierexperimentellen Modell des akuten Lungenversagens im Vergleich zu konventionell protektiver Beatmung evaluiert.