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Ein Mann füllt mit einer Pipette eine blaue Flüssigkeit in Reagenzgläser

Frühmobilisation und Rehabilitation von Intensivstationspatient*innen

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Frühmobilisation und Rehabilitation von Intensivstationspatient*innen

Eine schwere Erkrankung, die zur Behandlung auf einer Intensivstation führt, wirkt sich unmittelbar auf die körperliche Funktion und Unabhängigkeit im alltäglichen Leben aus. Fünf Jahre nach Entlassung von der Intensivstation zeigen die vermeintlich genesenen Patient*innen noch eine eingeschränkte körperliche Funktion als Folgeerscheinung der kritischen Erkrankung und Intensivstationstherapie. Die eingeschränkte körperliche Funktion bedingt eine verminderte Lebensqualität sowie auch häufig ökonomische Probleme, da der Wiedereinstieg ins Berufsleben sowie auch die Arbeitsfähigkeit maßgeblich beeinträchtigt sind.
Der Erhalt der körperlichen Funktion ist daher ein wichtiger Aspekt im Rahmen der Behandlung auf der Intensivstation.  Insbesondere, da sich gezeigt hat, dass körperliche ebenso wie kognitive Einschränkungen für kritisch kranke Patient*innen hoch relevante bei der Entscheidung für oder gegen eine Therapie sind.
Der aktuelle Standard der Therapie und Prävention der körperliche Funktionseinschränkungen im Rahmen der Behandlung auf der Intensivstation ist die Frühmobilisation. Diese wird durch die aktuelle Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin definiert als Mobilisation (zweimal täglich für 20 Minuten) innerhalb von 72 Stunden nach Aufnahme auf die Intensivstation. Es konnte in mehreren großen randomisiert-kontrollierten Interventionsstudien gezeigt werden, dass sich die Frühmobilisation positiv auf den Krankheitsverlauf auswirkt. Unter anderem haben die Patienten eine kürzere Liegedauer auf der Intensivstation, eine kürzere Beatmungsdauer sowie eine verbesserte körperliche Funktion und Unabhängigkeit.

Der demographische Wandel in der Gesellschaft spiegelt sich auch auf den Intensivstationen wider, wo vermehrt Patient*innen im fortgeschrittenen Alter aufgenommen werden. Diese Patient*innen zeichnen sich häufig durch eine deutlich erhöhte Vulnerabilität aus. Diese Vulnerabilität betrifft im Besonderen auch die körperliche Funktion und Unabhängigkeit und wird in der Fachsprache als „Frailty“ bezeichnet. Es ist bekannte, dass die körperliche Funktion vor Aufnahme auf die Intensivstation ein relevanter Prädiktor für den Verlauf und das Ergebnis der Intensivstationstherapie ist. Dieser Patient*innenkohorte gilt es daher ein besonderes Augenmerk zu schenken und insbesondere den Einfluss von Frühmobilisation sowie den präventiven Ansatz mittels Prähabilitation auf die körperliche Funktion zu untersuchen.

Die AG Frühmobilisation und Rehabilitation von Intensivstationspatient*innen beschäftigt sich mit der Therapie und Prävention von körperlichen Funktionseinschränkungen der Intensivstationstherapie und legt dabei einen besonderen Augenmerk auf die Patient*innenkohorte mit Gebrechlichkeit oder im fortgeschrittenen Alter.

Projekte

ROBEM - Robotic Assisted Early Mobilization in Ventilated ICU Patients
Trotz der allgemeinen Empfehlung der Frühmobilisation und dem Vorteil den die Patient*innen dadurch erfähren, zeigen Studien eine unzureichende Umsetzung der Mobilisation im klinischen Alltag. Dies ist begründet im hohen zeitlichen und personellen Aufwand, sowie weiteren Barrieren z.B. invasiver Beatmung oder auch verschiedene Gefäßzugänge.
Kongruent zur Entwicklung in vielen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Sektoren kommt es auch auf der Intensivstation zu einer fortschreitenden Integration moderner Technologien. Die Integration von Robotik in die Mobilisation auf Intensivstationen ist dabei ein interessanter Ansatz, da er weniger personalintensiv sein soll und darüber hinaus die Möglichkeit bietet, Patient*innen aktiv auf der Stelle in den Stand und Gang zu mobilisieren und somit das Risiko für eine akzidentelle Dislokation von der Beatmung oder auch verschiedener Gefäßzugänge verringert.

Ziel is es zu überprüfen, ob die Anwendung von Robotik-assisstierter Frühmobilisation durch eine einzelne Person in kritisch kranken, beatmeten Patient*innen möglich ist und somit ein Ansatz für die zukünftige Frühmobilisation von Intensivstationspatient*innen darstellen könnte.

ROBEM II - Robotic Assisted Early Mobilization in Ventilated ICU Patients With COVID-19
Die SARS-CoV-2 Pandemie ist eine besondere Belastung für das Personal auf Intensivstationen. Neben der ohnehin hohen Arbeitsdichte kommt im Rahmen dieser hoch infektiösen Erkrankung auch noch das wiederholte An- und Ablegen der persönlichen Schutzausrüstung für das medizinische Personal hinzu. Dies wirkt sich auch auf die Patient*innen aus, da neben fehlenden Besuchen von Angehörigen auch der Kontakt zum Behandlungsteam deutlich reduziert ist. Es ist zu vermuten, dass durch den hören Aufwand beim An- und Ablegen der persönlichen Schutzausrüstung additive Therapien wie Mobilisation zu kurz kommen. Darüber hinaus sind die Patient*innen, selbst wenn eine Mobilisation in den Stand und Gang möglich ist, aus Infektionsschutzgründen an ihr Zimmer gebunden.
Die Robotik-assistierte Frühmobilisation könnte hier einen wichtigen Beitrag leisten die Leitllinien-gerechte Frühmobilisation umzusetzen, da sie weniger personalintensiv ist und darüber hinaus die aktive Mobilisation in den Gang auf der Stelle ermöglicht und somit nicht durch den Infektionsschutz limitiert ist.

Ziel ist es zu überprüfen, ob die Anwendung von Robotik-assisstierter Frühmobilisation in kritisch kranken beatmeten Patient*innen  mit einer COVID-19- Infektion zu einem höheren Mobilisationsgrad führt.

STIMIT - Electromagnetic stimulation of the phrenic nerve to generate contraction of the diaphragm in anesthetized and intubated patients – a proof-of-concept study
Durch die kritische Erkrankung leidet nicht nur der Teil der Muskulatur, der zur Fortbewegung dient, sondern auch die Muskulatur, welche für die Atmung zuständig ist. 60% der Intensivstationspatient*innen zeigen eine Schwäche des Zwerchfells, wenn sie nach  künstlicher Beatmung versuchen spontan zu atmen. Ein Verlust von Muskelmasse des Zwerchfells ist dabei bereits 12 Stunden nach Beginn der mechanischen Beatmung zu beobachten. Diese durch die künstliche Beatmung induzierte Dysfunktion des Zwerchfells wird als „Ventilator-induced Diaphragmatic Dysfunction“ bezeichnet und hat einen unmittelbaren Einfluss auf die Entwöhnung von der künstlichen Beatmung.
Die elektrische Muskelstimulation zur Induktion von Muskelkontraktionen in der Extremitätenmuskulatur wurde bereits vielfach in kritisch kranken Patient*innen untersucht und es zeigte sich, dass dadurch Muskelatrophie verhindert werden kann.
Eine weitere Möglichkeit der Muskel- bzw. Nervenstimulation ist die elektromagnetische Stimulation. Wir konnten in einer ersten Arbeit zeigen, dass der Einsatz eines Magnetstimulators im Setting einer Intensivstation sicher ist.
Ziel ist es zu klären, ob durch die elektromagnetische Stimulation des N. phrenicus eine suffiziente Zwerchfellkontraktion induziert werden kann als notwendige Voraussetzung für Folgearbeiten zur Effektivität auf der Intensivstation.

MIRACLE-I - Metabolomics Study on Postoperative Intensive Care Acquired Muscle Weakness
Intensivstationspatient*innen/-innen sind in der Frühphase Ihrer Erkrankung häufig seziert und beatmet und daher nicht in der Lage aktiv an der körperliche Untersuchung zu partizipieren, wodurch die Diagnose einer ICUAW nicht gestellt werden kann. Gerade diese Frühphase ist aber von hoher klinischer und wissenschaftlicher Relevanz, weshalb eine Diagnosestellung von großer Wichtigkeit wäre. Es kommt, wie bereits oben beschrieben, zu einem rapiden Muskelmassenverlust, weshalb die Vermutung nahe liegt, dass es spezifische Metaboliten im Blut oder auch Urin gibt, die eine Diagnosestellung im Labor ermöglich.
Weitergehend möchten wir anhand sequentieller Muskelbiopsien in der Frühphase der kritischen Erkrankung und deren molekularbiologische Aufarbeitung einen präzisen Einblick in den Muskelmetabolismus bekommen und dabei möglichst Hypothesen für therapeutische Strategien entwickeln.
Ziel der MIRACLE-I Studie ist es 1) im Blut oder auch Urin spezifische Marker via Metabolomics zu identifizieren, welche die Diagnosestellung der ICUAW ermöglichen und 2) einen tieferen Einblick in den Muskelmetabolismus in der Frühphase der kritischen Erkrankung zu bekommen, um die Pathophysiologie zu verstehen.

Präp-Go ICU – Impact of preexisting Frailty on the development of Intensive Care Unit acquired Weakness and physical diasabilities as well as the impact of prehabilitation on them

Ein limitierender Faktor vorhergehender Studien zur ICUAW ist, dass die Aufnahme auf die Intensivstation zumeist unerwartet geschieht und somit objektive Datenpunkte hinsichtlich der Muskelkraft vor Aufnahme auf die Intensivstation fehlen. Unklar ist daher, ob die ICUAW tatsächlich auf der Intensivstation entsteht oder ein systematischer Einschlussbias ist, da Patient*innen, welche auf die Intensivstation aufgenommen werden bereits vor Aufnahme eine signifikant niedrigere Muskelkraft haben als alters- und geschlechtsnormierte Kontrollprobanden.
Die Präp-GO Studie untersucht den Effekt von Prähabilitation vor elektiven operativen Eingriffen auf die postoperative Pflegebedürftigkeit von Patient*innen mit Gebrechlichkeit/Frailty. Es ist geplant in die Präp-Go Studie circa 1500 Patient*innen einzuschließen, wovon alle eine ausführliche präoperative Charakterisierung inklusive Muskelkraft erfahren. Ein Teil dieser Patient*innen wird postoperativ auf die Intensivstation aufgenommen und dann in Präp-Go ICU eingeschlossen werden. Diese Patient*innen bieten dann die optimale Möglichkeit den Effekt einer vorbestellende Muskelschwäche auf die Entstehung der ICUAW zu beurteilen.
Es gibt in der Pathophysiologie von Frailty und ICUAW Schwäche einige Überlappungen wie zum Beispiel der Verlust von Muskelmasse, aber auch die eingeschränkte Energiebereitstellung innerhalb der Muskelzellen. Unklar ist, inwiefern sich diese Mechanismen überlappen oder auch potenzieren. Unser sekundäres Ziel ist daher durch einen translationalen Ansatz die Pathophysiologie von Gebrechlichkeit und Intensivstations erworbener Schwäche sowie deren Zusammenspiel zu untersuchen.
Ziel ist es den Einfluss eine vorbestellende Muskelschwäche auf die ICUAW zu beurteilen und die pathophysiologischen Überlappungen zwischen Frailty und ICUAW zu identifizieren.

Mobi COVID - Mobilization practices during the SARS-CoV-2 pandemic: a retrospective analysis
Die SARS-CoV-2 Pandemie stellt die unterschiedlichen Gesundheitssysteme weltweit vor neuartige Herausforderungen und bringt sie an ihre Belastungsgrenze. Vielerorts wurden Intensivstationen neu etabliert, um die Versorgung einer hohen Patient*innenanzahl sowie die notwendige Isolation bei diesem hoch ansteckenden Krankheitsbild zu gewährleisten. Die
Unklar ist, wie sich die Pandemie und die damit verbundenen Faktoren, wie neu-etablierte Stationen oder auch die Isolation der Patient*innen auf die Umsetzung der adäquaten Frühmobilisation auswirkt.
Ziel dieser Arbeit ist es den Einflussfaktor Pandemie auf die Umsetzung der Leitlinien-gerechten Frühmobilisation zu untersuchen.

TEAM Trial - A Prospective Multicentre Phase III Randomised Controlled Trial of Early Activity and Mobilisation Compared with Standard Care in Invasively Ventilated Patients in Intensive Care
Viele Patient*innen auf der Intensivstation benötigen eine invasive mechanische Beatmung. Diese wird häufig als Hindernis für die aktive Mobilisation wahrgenommen, weshalb die Patienten keine Mobilisation aus dem Bett heraus erhalten. Die dadurch entstehende Immobilisation trägt substantiell zur Entwicklung einer Muskelschwäche sowie eines Muskelmassenverlusts bei, welcher dann zu einer längeren Verweildauer und einer reduzierten körperlichen Funktion führt. Weitergehend wird bei der Mobilisation zumeist langsam begonnen mit passiver Mobilisation und sich dann schrittweise vorgearbeitet. Dieses Dogma führt dazu, dass Patienten gegebenfalls hinter Ihren Möglichkeiten zurückbleiben und dadurch den wertvollen Effekt intensiverer Mobilisation verpassen.
Ziel dieser randomisiert-kontrollierten internationalen multizentrischen Studie ist es den Effekt der frühen und aktiven Mobilisation in beatmeten Intensivstationspatienten zu untersuchen.

ASTON – Übereinstimmung der Fremdeinschätzung durch Angehörige bei standardisierten Fragebö-gen von Patienten, welche auf Intensivstation aufgenommen wurden, im Vergleich zu Pati-enten, die nicht auf die Intensivstation aufgenommen wurden
Patient*innen die auf die Intensivstation aufgenommen werden sind aufgrund Ihrer schweren Erkrankung häufig nicht in der Lage Auskunft über Ihren Zustand vor Aufnahme auf die Intensivstation zu geben. Dieser Zustand wird daher häufig über Angehörige erfragt, wobei unklar ist, wie valide diese Methode zur Erhebung ist. Dies ist dahingehend problematisch, da der körperliche und geistige Zustand der Patient*innen vor Aufnahme auf die Intensivstation ein relevanter Parameter für diverse Therapieentscheidungen ist. Weitergehend ist er relevant für den Einschluss in unterschiedlichste Forschungsprojekte und auch die Bestimmung von Einschränkungen, welche durch den Intensivstationsaufenthalt ausgelöst wurden. Dementsprechend könnten die Angehörigen Aussage einen relevanten Bias sowohl in die klinische Versorgung als auch die wissenschaftliche Praxis bringen.
Ziel dieses Projekts ist es die Validität der Beurteilung des körperlichen und geistigen Zustands von Patienten durch die Angehörigen zu beurteilen.

 

Auszeichnungen

  • Best Abstract Award (1. Preis) und Kasaka-Award (1. Preis) am Meeting der International Anesthesia Research Society, San Francisco, USA 2016
  • Resident Research Award (1. Preis) der American Society of Anesthesiologists 2016
  • Young Investigator Award der Europäischen Intensivgesellschaft 2019
  • Heinrich-Dräger-Preis der DGAI 2020

Kooperationen

Charité – Universitätsmedizin - Klinik für Anästhesiologie m.S. operative Intensivmedizin (CVK/CCM)
AG Neuromuskuläres Organversagen bei kritisch kranken Patienten
Prof. Dr. Steffen Weber-Carstens

Berlin Institute of Health - Core Facility Electron Microscopy
Prof. Dr. med. Matthias Ochs

Klinikum rechts der Isar der TU München - Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
Arbeitsgruppe Critical Illness Polyneuromyopathie (CIPM)
Prof. Dr. med. Manfred Blobner
Prof. Dr. med. Heidrun Lewald

Monash University - Australian and New Zealand Intensive Care Research Centre
Prof. Dr. Carol Hodgson

Europäische Intensivgesellschaft (ESICM)
Endorsed Research Projects

Ernst-Moritz-Arndt Universität Greifswald - Klinik und Poliklinik für Innere Medizin B
AG Molecular Cardiology and Muscular Proteostasis
Prof. Dr. med. Jens Fielitz

Albert Einstein College & Montefiore The Bronx - Department of Anesthesiology
Prof. Dr. med. Matthias Eikermann

Harvard Medical School - Massachusetts General Hospital/Shriners Hospital for Children
Prof. Dr. JA Jeevendra Martyn

 

Team

Arbeitsgruppenleiter

Studienärzt*innen:
Dr. med. Julius J. Grunow
Alessandro Panelli
Marco Lorenz

Doktorand*innen:
Leonie Hartmann
Hermann Bartels
Clara Schellenberger
Philipp Kloss
Vanessa Arsene
Zarina Karim
Felix Baum

Studentische Hilfskräfte:
Michael Verfuß