Bild von Erstautor Jiafa Zeng. Mann der einen Plastikbeutel hält.
Erstautor Jiafa Zeng drückt die Atemluft aus dem Probenbeutel in ein Massenspektrometer, um die Stoffwechselprodukte in der ausgeatmeten Luft zu analysieren. (Foto: Universität Basel, Department of Biomedical Engineering)

News • Anästhesie

Atemanalyse optimiert Narkosedosierung bei Kindern

Pilotstudie zeigt: Analyse der Atemluft ermöglicht präzise Dosierung von Propofol und Überwachung der Körperreaktion in Echtzeit.

"Propofol ist recht flüchtig und lässt sich gut im Atem messen"

Prof. Pablo Sinues, Professor pädiatrische Umweltmedizin.

Die Luft, die wir ausatmen, enthält eine Vielzahl an Molekülen, die aus unserem Körper stammen. Mit Messgeräten, die speziell dafür an der Universität Basel entwickelt wurden, lassen sich Stoffwechselprodukte sowie Medikamente und ihre Abbauprodukte im Atem aufspüren. Dies machen sich Forscher um Prof. Dr. Pablo Sinues vom Departement Biomedical Engineering und dem Universitäts-Kinderspital beider Basel (UKBB) zunutze: Im Fachjournal Anesthesiology berichten sie, dass sich mit dieser Methode eine Anästhesie bei Kindern besser überwachen ließe, als es bisher möglich war.

Das Anästhetikum Propofol ist seit über 30 Jahren im Einsatz und gilt als sicheres Medikament, um eine Vollnarkose einzuleiten und aufrecht zu erhalten. Die optimale Dosierung ist gerade bei Kindern eine Herausforderung: Als Parameter kommen Körpergröße, Gewicht, Geschlecht und Alter zur Anwendung. Die Exposition des Gehirns, wo sich der Effekt entfaltet, können Fachleute nur anhand indirekter Rückschlüsse bestimmen. Vitalzeichen und Bewegungen oder auch Messungen der Hirnaktivität dienen als Anhaltspunkte für nötige Anpassungen der Propofolmenge, damit das Kind weder aufwacht noch einer zu hohen Konzentration ausgesetzt ist.

Die Messung der Propofolkonzentration im Blut wäre ein guter Anhaltspunkt, um abzuschätzen, wie viel des Wirkstoffs das Gehirn erreicht. Allerdings gibt es bisher keinen Bluttest, der schnell genug Ergebnisse liefert.

Deshalb hat Sinues Team in Zusammenarbeit mit der Abteilung für pädiatrische Anästhesie am UKBB untersucht, ob eine Atemanalyse bei der Dosierung unterstützen und während der Vollnarkose quasi in Echtzeit Ergebnisse liefern könnte. "Propofol ist recht flüchtig und lässt sich gut im Atem messen", so Sinues.

Ihre Pilotstudie umfasste zehn Kinder, die sich aus verschiedenen Gründen einer Operation unterziehen mussten. Während der Narkose analysierten die Forscher kontinuierlich die Atemluft der Kinder und verglichen die Werte mit Blutproben, die in regelmäßigen Abständen entnommen wurden.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Atemanalyse nicht nur die Propofolkonzentration zuverlässig widerspiegelt, sondern auch Aufschluss über die individuelle Verstoffwechselung des Medikaments gibt. "Wir können in Echtzeit sehen, wie der Körper auf die Anästhesie reagiert", erklärt Sinues.

Die Methode könnte künftig dazu beitragen, Narkosen bei Kindern sicherer zu machen und individuell anzupassen. Weitere Studien mit größeren Patientengruppen sind geplant, um die Technik zur klinischen Anwendung zu bringen.

17.06.2025

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