Die adäquate Überwachung der Herz-Kreislauf-Funktionen bei kritisch kranken Patienten, das heißt sowohl während Operationen als auch auf der Intensivstation, ist integraler Bestandteil des anästhesiologischen Arbeitens. Nur die rechtzeitige Erfassung von Störungen der Herz-Kreislauffunktionen ermöglicht eine schnelle und adäquate Therapie und somit das Vermeiden von Organfunktionsstörungen bzw. Organversagen. Unsere Arbeitsgruppe befasst sich intensiv, sowohl experimentell als auch im Rahmen von zahlreichen klinischen Studien mit der Entwicklung und Etablierung von neuen Konzepten der kardiovaskulären Überwachung von Patienten intraoperativ als auch auf der Intensivstation. Hierbei liegt ein Schwerpunkt insbesondere auf der Erforschung der sehr komplexen Interaktionen von Herzfunktion und Lunge unter mechanischer Beatmung. Denn diese beatmungsinduzierten Veränderungen der Herzfunktion während künstlicher Beatmung erlauben insbesondere differenzierte Rückschlüsse auf den intravasalen Volumenstatus und die kardiale Vorlast des Patienten.Im Vordergrund stehen hier die Entwicklung neuer, innovativer Messtechnologien und die konzeptionelle Implementierung solcher Technologien in die Patientenversorgung.Neben den klassischen Messmethoden der intravasalen Druckmessungen und Indikator-Dilutionsverfahren beschäftigt sich die Arbeitsgruppe intensiv mit neuen niedrig- und non-invasiven Technologien, wie der arteriellen Pulskonturanalyse, ultraschallbasierten Verfahren und der Elektroimpedanztomographie (EIT).Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung von intelligenten Alarmsystemen im Patienten-Monitoring. Die Arbeitsgruppe unterhält ein mit allen gängigen makrophysiologischen Messverfahren ausgestattetes Großtierlabor.Durch die enge Vernetzung der Arbeitsgruppe als Bestandteil des Cardiovascular Research-Center des UKE stehen weiter vielfältige Methoden zur Überwachung der Mikrozikulation zur Verfügung.

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Untersuchung von Mechanismen zu bakteriellen Entzündungsprozessen, zum beatmungsinduzierten Lungenschaden, zur Lungenödembildung, zur Tumormetastasierung und Stammzelltherapie bei Zystischer Fibrose. Von besonderem Interesse hierbei sind vor allem die Signalkaskaden zwischen einzelnen Zellkompartimenten, wie z. B. dem Endoplasmatischen Retikulum oder den Mitochondrien, sowie die Kommunikation zwischen Zellen. Methodischer Schwerpunkt liegt auf der konfokalen bzw. 2-Photonen Fluoreszenzmikroskopie lebender Zellen und isoliert perfundierter Lungen. Da die bakterielle Infektion vor allem ein Problem für altere Patienten darstellt, soll mit den entsprechenden Untersuchungen eine Brücke zur klinischen Forschung im Rahmen der Dr. Günther Buch Stiftungsprofessur für Gerontoanästhesiologie im Sinne eines translationalen Ansatzes geschlagen werden.

Schmerzen werden in der aktuellen Forschung als komplexes multifaktorielles Geschehen konzipiert. Bei ihrer Entstehung und vor allem Aufrechterhaltung spielen neben nozizeptiven Prozessen emotionale, kognitive, behaviorale und physiologische Faktoren eine wesentliche Rolle. Die Grundlagenforschung zum Thema Schmerz konzentriert sich vor allem auf Fragen, wie ein akuter Schmerz zum chronischen Schmerz wird, welche Mechanismen hierbei zugrunde liegen und wodurch diese moduliert werden können. Die Fortschritte in der klinischen Schmerzforschung und -behandlung in den letzten Jahrzehnten lassen sich vor allem auf interdisziplinäre Konzepte innerhalb des verhaltensmedizinischen, bio-psychosozialen Ansatzes zurückführen. Die Arbeitsgruppe Schmerzforschung konzentriert sich auf Mechanismen der Schmerzchronifizierung und die daraus ableitbaren klinischen Implikationen zur Schmerzreduktion. Dabei spielt das Forschungsmodell „Placeboreaktionen“ eine entscheidende Rolle, sowohl im analgetischen als auch juckreizlindernden Bereich. Ein weiterer klinischer Forschungsschwerpunkt ist die psychologische Schmerzpsychotherapie im Kontext multimodaler Schmerztherapie innerhalb eines bio-psychosozialen Krankheitsmodells.

Die Arbeitsgruppe Versorgungsforschung in der Anästhesiologie analysiert Kernprozesse des Fachgebietes mit dem Fokus auf die Struktur-, Prozess- und Ergebnisqualität.

In der Arbeitsgruppe Notfallmedizin beschäftigten wir uns mit den Möglichkeiten, die Qualität der präklinischen Notfallmedizin mit innovativen apparativen Hilfsmitteln zu verbessern. Dafür führen wir neben klinischen Machbarkeitsstudien im Rettungsdienst auch Simulationsstudien zur Evaluation neuer notfallmedizinischer Techniken durch. Wir arbeiten dabei mit der Besatzung des Notarzteinsatzfahrzeugs 13 der Berufsfeuerwehr Hamburg zusammen, das an der Feuer- und Rettungswache Rotherbaum stationiert ist, sowie mit der Firma WEINMANN Emergency Medical, der Gemeinnützigen Ambulanz und Rettungsdienst GmbH (G.A.R.D.) in Hamburg und dem Lehr- und Simulationszentrum der Klinik für Anästhesiologie. In den vergangenen Jahren lag der Schwerpunkt unserer Arbeit auf der Validierung neuer diagnostischer Möglichkeiten am Einsatzort bei generalisierten konvulsiven Krampfanfällen und Hilfsmitteln, die die Prognose und leitliniengerechter Durchführung der kardiopulmonalen Reanimation unterstützen. Dabei werden wir durch die Hamburger Innovationsstiftung gefördert.

Wissenschaftliche Untersuchungen zum intraoperativen Neuromonitoring haben eine lange Tradition in der Klinik für Anästhesiologie des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf. Bereits Mitte der 80er Jahre des letzten Jahrhunderts fanden unter der Leitung von Prof. Dr. Dr. Schulte am Esch in der Klinik für Anästhesiologie des UKE Untersuchungen zur Integrität, Perfusion und der Funktion des ZNS und der Interaktionen des ZNS mit Anästhetika statt. Hierbei wurden in den vergangenen Jahrzehnten wissenschaftliche Fragestellungen sowohl zum Stoffwechsel, zur Perfusion und Funktion des ZNS als auch zum Stellenwert der Überwachung der Narkosetiefe mit Sedierungstiefemonitoren beantwortet.
Heute beschäftigt sich die AG Neuromonitoring mit den Einsatmöglichkeiten der Elektroenzephalographie bei der Diagnostik von Krampfanfällen in der präklinischen Notfallmedizin, mit den klinischen Einflussfaktoren auf den Bispektralindex und der Steuerung der Analgesie im Rahmen einer Allgemeinanästhesie.

Lysosomale Speicherkrankheiten sind eine heterogene Gruppe angeborener Stoffwechselerkrankungen, die durch eine Fehlfunktion im Lysosom bedingt sind. Sie sind gekennzeichnet durch eine Manifestation an multiplen Organsystemen, einen progressiven Verlauf und eine große phänotypische Variabilität. Nach klinischen und pathophysiologischen Kriterien lassen sich Mukopolysaccharidosen, Glykoproteinosen, Gangliosidosen und Lipidosen unterscheiden. Kinder mit lysosomalen Speicherkrankheiten benötigen häufig Allgemeinanästhesien für diagnostische, interventionelle oder operative Maßnahmen. Viele dieser Kinder haben aber ein erhöhtes Anästhesierisiko. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich daher mit der Entwicklung evidenzbasierter Konzepte bezüglich des anästhesiologischen Managements von Kindern mit lysosomalen Speicherkrankheiten. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei auf der Überprüfung bestehender Konzepte zur Atemwegssicherung bei Kindern mit Mukopolysaccharidose (MPS) und Mukolipidose (ML). Ein weiterer Fokus der Arbeitsgruppe besteht in der systematischen Bewertung potentieller Anästhesierisiken von Kindern mit neuronaler Ceroid-Lipofuszinose (NCL).