Forschungsbereiche in der Klinik für Intensivmedizin

In der Klinik für Intensivmedizin werden alle erwachsenen Patienten des UKE behandelt, die eine intensivmedizinische Therapie benötigen - ganz gleich, ob es sich um chirurgische, internistische, neurologische, kardiologische oder andere zugrundeliegende Krankheitsbilder handelt. Durch das breite Spektrum der behandelten Erkrankungen ergeben sich vielfältige Forschungsbereiche, in denen Kolleginnen und Kollegen der Intensivmedizin wissenschaftlich tätig sind.

In der Folge finden Sie einen Überblick über die Forschungsschwerpunkte der Klinik für Intensivmedizin und die jeweiligen Ansprechpartner.

Forschungsschwerpunkte

  • Die menschliche Lunge ist als zentrales Organ für die Sauerstoffversorgung und die Elimination von Kohlendioxid (CO2) aus dem Blut zuständig und ist somit für den Gasaustausch des menschlichen Körpers von zentraler Bedeutung. Verschiedene Ursachen können zu einer Störung des Gasaustausches führen, wie beispielsweise Lungenentzündungen oder chronische Lungenerkrankungen. Eine der schwersten Formen einer solchen Störung stellt ein akutes Lungenversagen (ARDS) dar. Neben der Behandlung der zugrunde liegenden Ursachen des ARDS (z.B. die antibiotische Behandlung einer Lungenentzündung) ist es von größter Wichtigkeit, einen ausreichenden Gasaustausch sicherzustellen. Hierbei müssen Patienten oftmals künstlich mit erhöhter Sauerstoffkonzentration beatmet werden. Die künstliche Beatmung kann über eine Beatmungsmaske (nicht-invasive Beatmung) erfolgen, aber weitaus häufiger ist die Beatmung über einen Luftröhrenschlauch (Tubus) als invasive Beatmung erforderlich.

    Daten zur Anzahl neuaufgetretener Fälle von ARDS variieren sehr stark und liegen zwischen 5,0 und 33,8 Fällen pro 100.000 Einwohner und Jahr. Der Schwergrad des ARDS wird nach der „Berlin-Definition“ unter Berücksichtigung klinischer, radiologischer, atemmechanischer und laborchemischer Zeichen in eine milde, moderate und schwere Form eingeteilt. Trotz der Therapiemöglichkeiten der modernen Intensivmedizin beträgt die Krankenhausmortalität aktuell 35 % beim milden, 40 % bei moderatem und 46 % beim schweren ARDS. Zu den Therapien zählen unter anderem der Einsatz von lungenprotektiver Beatmung, die Bauchlagerung sowie in ausgewählten Fällen auch der Einsatz weiterer, sogenannter extrakorporaler, Verfahren.

    Einer der Forschungsschwerpunkte in der Klinik für Intensivmedizin liegt auf Projekten zur Erforschung des akuten Lungenversagens.

    Arbeitsgruppe ARDS

    Arbeitsgruppe Atemwegsmanagement

  • Im Dezember 2019 kam es in der Provinz Hubei (China) zum gehäuften Auftreten von Pneumonien unklarer Ursache. In weiterer Folge konnte ein neues – hochpathogenes – Coronavirus („Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2“ oder kurz SARS-CoV-2) als Auslöser identifiziert werden. Die ausgelöste Erkrankung wurde als Coronavirus Disease 2019 oder kurz als „COVID-19“ bezeichnet. COVID-19 kann asymptomatisch, mit milden oder schweren Symptomen bis hin zur sehr schweren Erkrankung mit Lungen-/Organversagen führen. Patienten mit schwerem Verlauf und somit lebensbedrohlicher/kritischer Erkrankung benötigen eine intensivierte Therapie und Betreuung auf einer Intensivstation. Kritisch kranke Patienten mit COVID-19 zeigen eine hohe Mortalität, bisher konnten Risikofaktoren – u.a. Alter, Vorerkrankungen, erhöhte Entzündungsmarker für einen schweren Verlauf identifiziert werden.

    Die Klinik für Intensivmedizin ist mit zahlreichen Kooperationspartnern an der Erforschung dieser neuartigen Erkrankung beteiligt.

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  • Unter dem Begriff der „Sepsis“ versteht man ein klinisches Syndrom, bei welchem eine Fehlregulation in der Entzündungsreaktion des Wirtes auf eine Infektion zu einer lebensgefährlichen Störung von Organfunktionen führt. Die Sepsis und der septische Schock sind zwei der Haupttodesursachen auf Intensivstationen weltweit und verursachen bei einer Sterblichkeitsrate von bis zu 50% täglich etwa 1400 Todesfälle. Entscheidend für eine erfolgreiche Therapie und das Überleben der Betroffenen sind die frühzeitige Erkennung des Krankheitsbildes und dessen umgehende Behandlung. Als wichtigste therapeutische Schritte gelten neben der Sanierung des Entzündungsherdes mit Hilfe von Antibiotika oder durch chirurgische Intervention die Stabilisierung der betroffenen Organsysteme, insbesondere des Kreislaufs und des Atemsystems.

    Ziele des Forschungsbereiches Sepsis sind es, die Früherkennung zu verbessern, Faktoren zu identifizieren, welche einen entscheidenden Beitrag zur Sepsis-vermittelten Immunantwort leisten und neuartige Therapiestrategien in der Klinik zu erproben.

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  • Der Ernährungstherapie kritisch kranker Patienten wurde lange Zeit wenig Bedeutung zugemessen, obwohl hier im Rahmen akuter lebensbedrohlicher Zustände ein nachgewiesener Einfluss auf den klinischen Ausgang des Patienten gezeigt werden konnte. Der Zeitpunkt des Beginns, die Wahl des Applikationsweges sowie die Wahl der optimalen Ernährungstherapie sind für jeden Patienten prognoserelevant und daher individuell abzuwägen. Im Rahmen dieser Überlegungen spielt neben dem aktuellen Zustand des Patienten (Organfunktionen) auch die Ursache und Schwere der zugrundeliegenden Erkrankung eine entscheidende Rolle. Ziel dieses Forschungsbereiches ist es, diese Aspekte eingehend zu untersuchen und entscheidende Erkenntnisse auf diesem Gebiet zu gewinnen.

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  • Der Herzkreislaufstillstand (HKS) stellt eine der dringlichsten Notfallsituationen in der Medizin dar. Der HKS kann sich sowohl außerklinisch (OHCA) als auch innerklinisch ereignen (IHCA). Nach einem Herzkreislaufstillstand mit erfolgreicher kardiopulmonaler Reanimation (CPR) kann sich insbesondere durch die globale „Ischämie und Reperfusion“ das so genannte Post-Reanimationssyndrom ausbilden. Das Post-Reanimationssyndrom kann nach Reanimation zur Ausbildung verschiedener Organversagen führen. Für die Mortalität nach HKS sind insbesondere das Herzversagen sowie der hypoxische Hirnschaden verantwortlich. Die Erstversorgung sowie die anschließende Therapie von Patienten mit HKS und CPR stellt sowohl inner- als auch außerklinisch eine große interdisziplinäre medizinische und organisatorische Herausforderung dar – vor allem, um eine rasche und qualitativ höchstwertige Betreuung dieser kritisch erkrankten Patienten zu gewährleisten.

    Um die erforderlichen Prozesse und Abläufe stetig zu verbessern wurde das interdisziplinäre „Universitäre Cardiac Arrest Zentrum Hamburg“ (UCACH) gegründet, in dem die Kliniken und Bereiche Zentrale Notaufnahme, Klinik für Intensivmedizin, Klinik für Kardiologie mit Schwerpunkt Elektrophysiologie, Klinik und Poliklinik für Herz- und Gefäßchirurgie, Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie sowie Klinik und Poliklinik für Neurologie eng zusammenarbeiten.

    Übergeordnetes Ziel ist es einerseits, Risikofaktoren zu identifizieren, die ursächlich für einen Herzkreislaufstillstand sein könnten, sowie andererseits Faktoren zu identifizieren, welche mit schlechtem Outcome vergesellschaftet sind, um diese möglichst frühzeitig zu erkennen und zu behandeln.

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  • Infektionen - insbesondere solche, die im Rahmen eines Krankenhausaufenthaltes (sog. nosokomiale Infektionen) erworben werden - stellen eine große Herausforderung in der Intensivmedizin dar. Neben Pneumonien (ambulant oder nosokomial erworben, aber auch beatmungsassoziiert) werden auch intraabdominelle Infektionen, Endokarditiden und schwere Gewebsinfektionen der Hautweichteile häufig beobachtet. Die antibiotische Therapie und das Management von Infektionen bei Patienten mit kritischer Erkrankung und zusätzlicher Organdysfunktion stellt eine große Herausforderung dar. Aus diesem Grund kommt dem Therapeutischen Drug-Monitoring, insbesondere Untersuchungen zum Verhalten von Antiinfektiva im Rahmen von Organdysfunktionen eine entscheidende Bedeutung zu.

    Auch die Untersuchung von speziellen Erregern sowie die Infektionen bei besonderen Patienten-Populationen (beispielsweise Patienten mit Immunsuppression) hat einen hohen Stellenwert. Im Rahmen des Forschungsbereiches Infektiologie sollen insbesondere oben genannte Aspekte eingehend untersucht werden.

    Arbeitsgruppe Wichmann

    Arbeitsgruppe Grensemann

    Arbeitsgruppe Schröder

  • Lebererkrankungen bestehen bei bis zu 20% der kritisch kranken Patienten auf Intensivstationen und führen zu einer erhöhten Morbidität und Mortalität. Die häufigsten Formen der Leberfunktionsstörung auf der Intensivstation sind die Schockleber und die cholestatische Leberfunktionsstörung mit Inzidenzraten bis zu 10% bzw. 30%. Patienten mit vorbestehender Leberzirrhose, die auf der Intensivstation behandelt werden müssen, haben eine hohe Letalität. Neben der dekompensierten Leberzirrhose (typische Komplikationen der Zirrhose: Ösophagusvarizenblutung, hepatische Enzephalopathie, hepatorenales Syndrom, Aszites) werden das sogenannte akut-auf-chronischen Leberversagen (ACLF) mit dem Auftreten eines oder mehrerer Organversagen bei vorbestehender chronischer Lebererkrankung unterschieden. Das Ziel dieses Forschungsbereiches ist es, die zugrunde liegenden Ursachen für die Entwicklung von Leberfunktionsstörungen und Risikofaktoren für das Outcome zu identifizieren und näher zu untersuchen.

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  • Im Rahmen dieses Forschungsschwerpunktes werden folgende Aspekte wissenschaftlich bearbeitet:

    - Perioperative Veränderungen der zerebralen Autoregulation

    - Veränderung der zerebralen Autoregulation beim kritisch kranken Patienten

    - Perioperative neurokognitive Funktionseinschränkungen

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  • In den letzten Jahren hat die Informationstechnologie in der Intensivmedizin eine zunehmende Bedeutung erfahren. Neben einer immer größeren Menge anfallender Daten bei der Behandlung und Überwachung von intensivmedizinischen Patienten spielt auch das Thema Datenschutz und Datensicherheit eine wichtige Rolle. Durch die immer vielfältigere Vernetzung der Daten ergeben sich hier stetig steigende Anforderungen an die Datenverarbeitung, aber auch den sicheren Umgang und den Schutz dieser Daten.

    Im Rahmen der Medizininformatik-Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (Smart Medical Information Technology for Healthcare, SMITH) werden die universitätsmedizinischen Standorte Leipzig, Aachen, Jena, Hamburg, Bonn, Essen und Halle gefördert. Ihr Ziel ist es, im Rahmen des Verbundes SMITH eine innovative Struktur zur einrichtungsübergreifenden Vernetzung und dem Austausch von Forschungs- und Versorgungsdaten zwischen den Standorten zu entwickeln.

    In der Klinik für Intensivmedizin wird in Kooperation mit Arbeitsgruppe Forschungs-IT des Geschäftsbereiches Informationstechnologie im Rahmen des SMITH-Projektes für intensivmedizinisch versorgte Patienten mit einem akuten Lungenversagen die Algorithmus-basierte Surveillance als Anwendungsfall entwickelt und die Funktionsfähigkeit und Effektivität des Datenaustausches nachgewiesen.

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  • Das Verstehen und die Verbesserung von Lernen und Lehren in der medizinischen Aus- und Weiterbildung liegen im Fokus der Ausbildungsforschung. Wissenschaftliche Evidenz wird dabei durch eine Kombination aus quantitativen und qualitativen Methoden geschaffen, welche sich häufig auch sozialwissenschaftlichen Studiendesigns bedienen. Neben grundlagenwissenschaftlichen Untersuchungen, z.B. zur Kognition, beschäftigt sich die medizinische Ausbildungsforschung mit dem Lehr- und Lernverhalten sowie der Lernumgebung.

    Im Rahmen der Intensivmedizin ist die Ausbildungsforschung noch ein sehr junges Forschungsgebiet. Die Komplexität und Intensität dieses Fachgebietes mit ihren vielen medizinischen und ethischen Grauzonen und ausgeprägten Interdisziplinarität stellt jedoch besondere Herausforderungen an Lernende und Lehrende. Für eine optimale Ausbildung von Studenten, Ärzten und anderem klinischen Personal in diesem vielschichtigen und zeitkritischen Fachgebiet ist es essentiell zu verstehen, wie Lernen im klinischen Alltag funktioniert und welche Hürden für die Wissensvermittlung existieren. Dabei muss verstanden werden, wie die Bedürfnisse der Lernenden und der Lehrenden mit dem Alltag der klinischen Patientenversorgung und den Anforderungen an das Gesundheitssystem in Einklang gebracht werden können. Exzellent ausgebildete Ärzte und medizinisches Fachpersonal tragen auch in der Intensivmedizin zu einem verbesserten Patientenoutcome bei.

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