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Science
04/02/2020

Corona: TU-Forscher entwickeln simples Sauerstoffgerät

Sollten Beatmungsgeräte auf Intensivstationen knapp werden, können Covid-19-Patienten rasch Hilfe bekommen.

von Andreea Iosa

Laut dem österreichischen Gesundheitsministerium sind die neuen Infektionen mit SARS-CoV-2 hierzulande etwas abgeflacht. Dennoch gibt es auch weiterhin einige schwere Krankheitsverläufe, die das Gesundheitssystem auf die Probe stellen. Unter anderem sind auch Beatmungsgeräte auf den Intensivstationen begrenzt. 

Forscher der TU Wien haben nun ein Sauerstoffgerät entwickelt, das sehr einfach hergestellt werden kann. Das Beatmungsmodul besteht aus wenigen Teilen. „In etwa zwei Tagen können die einzelnen Komponenten zusammengebaut werden“, sagt Margit Gföhler, Leiterin des Forschungsbereichs für Biomechanik und Rehabilitationstechnik an der TU Wien gegenüber der futurezone. Sie hat das Beatmungsgerät gemeinsam mit Michael Harasek vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften entworfen.

Keine Sauerstoffflaschen

Die Luft kommt aus einem konventionellen Kompressor und wird mit einer speziellen Membran mit Sauerstoff angereichert. Mit einem einzelnen Aufbau können sogar mehrere Patienten gleichzeitig mit Sauerstoff versorgt werden. Die oft nötige Intubation und eine Beatmung mit einem herkömmlichen Beatmungsgerät kann verzögert oder vermieden werden. 

Laut Forscher Harasek leitet man in der Regel Luft durch eine derartige Membran, um Stickstoff zu gewinnen und den Sauerstoff abzuscheiden. „Wir müssen dieses Prinzip hier einfach nur umkehren: Wir verwenden nicht den Stickstoff, sondern den angereicherten Sauerstoff.“ Die Konzentration betrage dabei rund 40 Prozent. Die temperierte und befeuchtete Luft gelangt über Silikonschläuche oder Atemmaske in die Nase der Betroffenen. 

Sauerstoffflaschen werden bei dem neuartigen Modul obsolet, denn der Sauerstoff wird der Umgebungsluft entzogen. Damit wird nicht nur das Krankenhauspersonal entlastet, das rund um die Uhr kontrollieren muss, welche Sauerstoffflaschen getauscht werden müssen, auch der Engpass an Sauerstoffflaschen kann gelöst werden. 

Komponenten aus dem Baumarkt

Die meisten Komponenten des Geräts finden sich laut Margit Gföhler in einem ganz gewöhnlichen Baumarkt. Dazu zählen ein ölfreier Kompressor, ein Luftfilter, die Verrohrung, ein Behälter zum Befeuchten der Luft und ein Modul mit einer Spezialmembran zum Erhöhen des Sauerstoffanteils. „Diese Membran ist das einzige nicht ganz alltägliche Bauteil – aber auch diese Membranen sind in der Industrie heute nichts Ungewöhnliches, sie sind kommerziell erhältlich und in ausreichender Menge verfügbar“, ergänzt Michael Harasek.

Laut Gföhler könnten die Geräte rasch in Betrieb genommen werden, falls die verfügbaren Technologien in Krankenhäusern nicht mehr ausreichen. „Der Einsatz ist beispielsweise auch in Feldspitälern, die erbaut werden, denkbar. Also dort, wo es die Infrastruktur wie in normalen Spitälern nicht gibt“, sagt sie. Bei einem schwachen Krankheitsverlauf, bei dem eine ständige medizinische Überwachung nicht notwendig ist, wäre laut der Expertin auch der Einsatz zuhause denkbar. Die TU Wien sei bereits mit Firmen im Gespräch, die sich für diese Technik interessieren.

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