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Entwicklung stromunabhängiger und mobiler Kühl-Pads zur Absenkung der Körperkern-temperatur bei Herz-Kreislauf-Stillstand

Claudia Balluff

THEMENBEREICH

Medizintextilien

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Kälte rettet Leben

Pommes frites gekühlter Herzinfarkt-PatientV. Hackenbroch, Herzstillstand bei 28 Grad, Der Spiegel 27 (2010)

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Herz-Kreislauf-Stillstand

Statistisches Bundesamt, Gesundheitsberichterstattung des Bundes (2007)

Todesursachen in absoluten Zahlen und Anteilen in Prozent, 2007

http://i.onmeda.de/herzinfarkt_300.jpg

43 %Krankheiten des

Herzkreislaufsystems

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Neurologische Folgeschäden

375.000 prähospitaleHerzstillstände (EU)

315.000 versterben

60.000 überleben

1.000 bis 6.000ohne Folgeschäden

Folgeschäden bei Sauerstoffmangel

des Gehirns

Gehirn-schwellung

Einleitung der Apoptose

Übersäuerung des Hirngewebes

Aktivierung regenerations-

hemmender Gene

Bildung toxischer Stoffwechselprodukte

Bildung freier Radikale

Bildung schädlicher Neurotransmitter

Abbildung ergänzt nach www.facharzt.de/content/img/

durchblick/dg 30oktdez10/hirn.jpg

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Überlebensrate Guter neurologischer

Outcome

Hypothermie Normothermie

Milde therapeutische Hypothermie

• Absenkung der Körperkerntemperatur auf 32 °C - 34 °C schützt effizient vor Infarkt-bedingten Gewebeschäden

The Hypothermia after Cardiac Arrest Study Group, Mild Therapeutic Hypothermia to improve theneurologic outcome after Cardiac Arrest, New England Journal of Medicine 346 (2002)

• Vergleich der Überlebensrateund des neurologischen Bildes180 Tage nach erfolgreicherReanimation

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Überlebenskette

Verändert nach J.P. Nolan et al., ERC-Leitlinien, Notfall Rettungsmed (2010)

Vom Eingang der Notfallmeldungbis zum Eintreffen adäquater Hilfe am Einsatzort (Hilfsfrist) vergehen in Baden-Württemberg 10-15 min

!

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Kann die Milde Hypothermie bereits vor dem Eintreffen des Notarztes

eingeleitet werden?

Kkann das therapeutische Zeitfenster erweitert werden?

Fragestellung

www.cprflorida.net/images/aeduse3.jpg

No. 8

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Ziel des Projekts

Autarke und mobile Kühlung

Anforderungen

• Kühlung durch physikochemischen Prozess

• Kühlung innerhalb von 4 min auf ca. 2-3 °C

• Kühlung bis Ende der Hilfsfrist

• Modularer Aufbau

http://pulse-radio.ie/

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Lösungsansatz

Zeolith-Behälter

Verdampfer/ Kühlelement

Vakuumpumpe

Ventil

°C

°C

Wasse

rdamp

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• Zeolith-/Wasser-Adsorptionstechnologie

• Erzeugung von Kälte durch reversible Physisorption im Vakuum

www.wikipedia.de_ZeolithA

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Funktionsprinzip

Aktivierung durch Öffnen eines Ventils

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Luftdichtes Hüllmaterial

Kontaktschicht mit hoher Wärmeleitfähigkeit

Superabsorber-Vlies mit hygroskopischem Effekt

Dampfdurchlässiges Strukturmaterial

Luftdichtes Hüllmaterial

Konstruktionsaufbau textiles Kühl-Pad

Innenseite

Außenseite

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Zeit [min]

Te

mp

era

tur

[°C

]

Therapeutisches Zeitfenster

Kühlkinetik

• Erfassung der Kinetik des Kühl-Pads mittels IR-Wärmebildkamera

• Abkühlung der Kühl-Padsvon 23 °C auf 2-3 °Cinnerhalb von 4 min

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Kühlkinetik

No. 14

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Verbesserung Infarkt-bedingter Gewebeschäden

Erweiterung des therapeutischen Zeitfensters

• Autarke und mobile Kühlung

• Leistungsstarke Kühlfunktion

• Von Laien bedienbar

• Therapiebeginn < 2 min

Fazit

No. 15

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No. 16

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Aus der Forschung - in die Praxis

GebrauchsmusterGebrauchsmuster

angemeldetangemeldet

2011 2012 2013 2014

Machbarkeitsstudie

Kooperationspartner

Leistungsanpassung

Konstruktionsentwicklung

Klinische Studien

Technische Prüfung

Medizinprodukt

IdeenwettbewerbIdeenwettbewerb

BadenBaden--WWüürttembergrttemberg

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Danksagung

Das Forschungsprojekt 33-720.830-6-20 wurde im Rahmen des Innovationswettbewerbes Biotechnologie und Medizintechnik vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des

Landes Baden-Württemberg gefördert.

No. 18

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Vielen Dank für Ihr Interesse!

Claudia Balluff

Hohenstein Institute

Schloss Hohenstein

74357 Bönnigheim

Telefon +49 7143 271 425

Fax +49 7143 271 94421

E-Mail c.balluff@hohenstein.de

www.hohenstein.de