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Forschung

  1. Universitätsklinik für Anästhesie, Allgemeine Intensivmedizin und Schmerztherapie
  2. Unsere Abteilungen
  3. Klinische Abteilung für Allgemeine Anästhesie und Intensivmedizin
  4. Forschung

Eine Kernaufgabe unserer Abteilung ist die Forschung. Unsere Forschungsgruppen forschen sowohl klinisch, translational und in der Grundlagenforschung. Dies stellt die zukunftsorientierte Weiterentwicklung des Faches sicher und ermöglicht durch die Anwendung neuerster wissenschaftlicher Erkenntnisse die anästhesiologische und intensivmedizinische Betreuung auf höchstem internationalem Niveau. Die aktiven Arbeitsgruppen der Klinischen Abteilung für Allgemeine Anästhesie und Intensivmedizin stehen allen Mitarbeitenden sowie Studierenden der Medizinischen Universität Wien offen. Ein reger Austausch im Rahmen internationaler Vernetzung ergänzt dies.

Forschungsorganigramm der Abteilung für Allgemeine Anästhesie und Intensivmedizin

Forschungscluster

Co-Leitung: Univ.-Prof. Dr. Oliver Kimberger & Univ.-Prof. Dr. Stefan Schaller

 

Der Cluster beschäftigt sich mit den wesentlichen digitalen Zukunftsthemen in der Anästhesie und Intensivmedizin:
1. Big Data
2. Machine Learning / AI
3. Deep Medicine
4. Digital Twins
5. Telemedizin

Neben der bestehenden AG Daten (Prof. Kimberger) soll der Cluster ergänzt werden durch eine Associate Professur und zwei Postdocs (Prof. Schaller) sowie einen Bereich Telemedizin (Dr. Hafner), um eine Grundstruktur für den Forschungscluster zu schaffen. Eine Anbindung an das Integrated Center of AI/ML der MedUni Wien ist dabei wesentlich.
Ziele des Forschungsclusters sind:
1. Einwerbung von kompetitiven Drittmitteln
2. Etablierung eines Clinical AI Validation Centers in Anästhesie und Intensivmedizin
3. Etablierung telemedizinischer Strukturen und Anwendungen sowie deren wissenschaftlichen Begleitung
4. Ausbildung von Nachwuchswissenschaftler:innen in dem Bereich
5. Vermittlung von Grundkenntnissen des Bereichs an Assistenzärzt:innen der Abteilung

 

AG Daten

Leitung: Univ.-Prof. Dr. Oliver Kimberger

Forschungsbuddies: Dr. Mathias Maleczek, Dr. Razvan Bologheanu, Dr. Daniel Laxar

 

Täglich werden im Gesundheitssystem enorme Mengen an Daten erhoben: Versicherungsdaten, Diagnosen, Vitalparameter, Bilddaten, und viele mehr.

All diese Daten erfüllen einen primären Zweck in der Krankengeschichte von Patient:innen, sind aber natürlich auch Grundlage der medizinischen Datenforschung (Data Science). In diesem Feld ergeben sich neue Möglichkeit der Datenanalyse und -verknüpfung im Sinne der Patient:innensicherheit und der medizinischen Forschung.

Daraus ergeben sich in unserer Forschungsgruppe folgende Schwerpunkte:

  1. Big Data
  2. Decision Support Systems
  3. Artificial Intelligence/Event Prediction
  4. Security und Infrastruktur
  5. Standardisierung
  6. Expertise as a Service

 

Big Data

In unserer perioperativen Datenbank befinden sich die Daten von über 350.000 Patient:innen, erhoben während Operation, im Aufwachraum und auf der Intensivstation. Je nach Anforderung wird dieser Datensatz um die strukturiert erhobenen Daten aus dem AKH erweitert. Seit 2024 stehen Vitalparameter mit 200 Hz als Waveform zur Verfügung. Mit Methoden aus der Artificial Intelligence Forschung und modernsten Mustererkennungsalgorithmen untersuchen unsere Forscher:innen diese Daten und bringen so Big Data „from chip to bedside“.

Die Analyse von großen Datenmengen birgt aber noch andere Möglichkeiten: Sehr seltene Ereignisse können in ausreichender Häufigkeit beobachtet werden, um Muster zu erkennen – eine weitere, wesentliche Methode zur Verbesserung der Patient:innensicheit.

 

Decision Support

Decision Support Systeme (Entscheidungsunterstützungssysteme) bestehen aus drei wichtigen Komponenten: einer Datenbank, einem Algorithmus und einem Benutzerschnittstelle. Unser Focus liegt auf clinical decision support systems (klinische  Entscheidungsunterstützungssysteme), also Systeme, die das medizinische Personal unterstützen. Hier gibt es sehr unterschiedliche Anwendungen, von einfachen Programmen, die alarmieren, wenn Grenzwerte (z.B. im Labor oder bei Medikamentendosierungen) überschritten werden bis hin zu hoch komplexen Artificial Intelligence oder Machine Learning Systemen die Vorschläge zu Diagnosefindung oder Therapie abgeben.

 

Artificial Intelligence

Die medizinische Anwendung von künstlicher Intelligenz (Artificial Intelligence) ermöglicht laufend neue Lösungen für die klinische Praxis. Aufgrund der großen Datenmengen bietet die Medizin ein besonders vielversprechendes Forschungsfeld für die Implementierung von datenbasierten Machine Learning Algorithmen.

Neben automatisierten Datenaufbereitungsmethoden ermöglicht beispielsweise Mustererkennungssoftware einen enormen Fortschritt in der automatischen Analyse bildgebender Verfahren (Röntgen, CT, MR). Aber auch im Bereich der medizinischen Entscheidungsunterstützung wird bereits intensiv an Algorithmen geforscht, die Behandlungsmethoden sowie Dosierungen von Medikamenten optimieren können. Zusätzlich kann über die Schaffung „virtueller Zwillinge“ von Patient:innen mit Hilfe von Trendanalysen der gesundheitliche Verlauf von Patient:innen zielgenau vorhergesagt werden, um präventive Behandlungsmethoden rechtzeitig einzusetzen.

 

Standardisierung

Medizinische Daten liegen oftmals in Silos: unerreichbar für die Forschung.

Die Gründe dafür sind vielfältig und reichen vom ethisch-rechtlichen Aspekt über das Thema des Datenschutzes bis hin zu proprietärer Technologie. So vielfältig die Gründe auch sind, so hinderlich sind sie für den medizinischen Fortschritt. Unsere Arbeitsgruppe beschäftigt sich tiefergehend mit der Standardisierung von Gesundheitsdaten – insbesondere im Bereich der Anästhesie und Intensivmedizin. Dies schafft die Möglichkeit eines „secondary use“ von Gesundheitsdaten und ermöglicht wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn auf Basis enormer Datenmengen. Im Rahmen eines EDHEN Projekts haben wir unsere perioperative Datenbank in OMOP übersetzt und sind damit in der Lage, Teil großer multizentrischer Projekte zu werden.

 

Expertise as a Service

Daten sind die Grundlage der medizinischen Forschung - große Datenmengen stellen vielfach eine Herausforderung für die medizinische Forschung dar, bildet jedoch den Grundbaustein um belastbare Ergebnisse liefern zu können. Die Arbeitsgruppe Daten unterstützt Forscher:innen bei der Datensammlung, -verarbeitung, -darstellung und -interpretation für herausragende Wissenschaft. Im Rahmen von Kooperationen stellen wir fallweise auch Daten aus unserer Datenbank zur Verfügung.

Publikationen der AG Daten 

 

 

 

Co-Leitung: Univ.-Prof. Dr. Oliver Kimberger & Univ.-Prof. Dr. Stefan Schaller

Stv. Leitung: PD DDr. Marion Wiegele

Nachwuchswissenschaftler:innen: Dr. Akos Tiboldi, DDr.in Hermann Martina

 

Post Intensive Care Syndrom (PICS)

Das Post Intensive Care Syndrom (PICS) beschreibt physische, kognitive und psychische Probleme, die bei Patienten auftreten können, nachdem sie eine Behandlung auf der Intensivstation (ICU) erhalten haben. PICS ist eine relativ neue Erkenntnis in der Medizin, aber die steigende Anzahl von Überlebenden schwerer Erkrankungen hat das Thema in den Fokus gerückt. PICS äußert sich in einer Vielzahl von Symptomen, die Wochen, Monate oder sogar Jahre nach dem Aufenthalt auf der Intensivstation andauern können. So sind funktionelle Beeinträchtigungen nach einem Intensivaufenthalt bis fünf Jahre später in der Literatur beschrieben.

Die Arbeitsgruppe fokussiert sich in diesem komplexen Feld v.a. auf folgende Gebiete:

  1. Implementierung in die Routine
  2. Algorithmen-basiertes Erkennen für ein PICS-Risikos
  3. Funktionelles Langzeitergebnis von Patient:innen
  4. Patient-reported outcome measurements (PROMs)
  5. PICS-Family
  6. Sozioökonomische Aspekte von PICS

 

Implementierung von PICS-Diagnostik und Therapie in der Routine

Ziel der Arbeitsgruppe ist es die Versorgung von Patient:innen mit PICS nicht nur zu erforschen, sondern auch in der Routine zu etablieren. Dies soll interdisziplinär und interprofessionell durch eine PICS Ambulanz am AKH erfolgen, die entsprechende Therapiemöglichkeiten aller PICS Domänen durch die Vernetzung ermöglichen kann.

 

Algorithmen-basiertes Erkennen eines PICS-Risikos (Ansprechpartner: Prof. O. Kimberger)

Wir beschäftigen uns mit der Entwicklung und Validierung von Algorithmen zur Früherkennung des Risikos für das Post-Intensive-Care-Syndrom (PICS). Durch die Analyse von klinischen Daten und die Anwendung maschineller Lernverfahren wollen wir prädiktive Modelle erstellen, die individuelle Risikofaktoren identifizieren und frühzeitig Interventionen ermöglichen. Ziel ist es, die Langzeitfolgen von Intensivaufenthalten zu minimieren und die Lebensqualität der Patienten zu verbessern.

 

Funktionelles Langzeitergebnis von Patient:innen (Ansprechpartner: Prof. S. Schaller)

Der Fokus liegt hier auf der funktionellen Domäne des PICS. Interesse sind somit die Prävention durch Frührehabilitation bereits auf Intensivstation, als auch die Erforschung der Mechanismen bis auf molekularer bzw. Omics-Ebene und Identifizierung verschiedener Phänotypen von Patient:innen (im Sinne einer Präzisionsmedizin), sowie die Langzeitauswirkungen auf die Patient:innen. Ein Nebenaspekt im Rahmen der funktionellen Einschränkungen sind auch die Lebensqualität sowie ethische Aspekte einer adäquaten Therapie bzw. Übertherapie sowie End-of-Life Decisions.

 

Patient-reported outcome measurements (PROMs) (Ansprechpartnerin: PD DDr. M. Wiegele)

Moderne Forschungsansätze antizipieren auch den subjektiv wahrgenommenen Gesundheitszustand Betroffener. Die Erfassung sog. „Patient-reported outcome measurements (PROMs)“ ist somit zentraler Bestandteil der wissenschaftlichen Arbeit der Forschungsgruppe und erfolgt im Rahmen der (Weiter-)Entwicklung und Implementierung von Wearables und App-Applikationen im Kontext PICS.

 

PICS-Family (Ansprechpartnerin: PD DDr. M. Wiegele)

Auch An-/Zugehörige von Intensivpatient: innen können betroffen sein. Posttraumatische Belastungsstörungen und erschwerte Trauerarbeit sind häufig auftretende Symptome, die den Alltag der Familien beeinträchtigen. Diese werden unter dem Begriff „PICS-Family“ zusammengefasst. Neben der wissenschaftlichen Aufarbeitung des Themas sollen Angebote für betroffene An-/Zugehörige während und nach dem Intensivaufenthalt geschaffen werden. Darüber hinaus soll die Möglichkeit zum Austausch zwischen Betroffenen im Rahmen sog. PEER Gruppen geschaffen werden. Informationskampagnen, die sich an die österreichische Allgemeinbevölkerung richten, sollen für das Thema sensibilisieren.

 

Sozioökonomische Aspekte von PICS (Ansprechpartnerin: PD DDr. M. Wiegele)

Die im Rahmen von PICS notwendigen Behandlungen führen zu vermehrter Inanspruchnahme von Leistungen im Gesundheitssektor. PICS-Betroffene sind zudem häufig vorübergehend, manchmal anhaltend arbeitsunfähig. Familien aber auch das österreichische Gesundheitssystem sehen sich mit finanziellen Belastungen konfrontiert, die bis dato nicht strukturiert erhoben wurden. Der Fokus der Arbeitsgruppe liegt daher hier auf der Erforschung sozioökonomischer Aspekte von PICS.   

Unsere Forschungsgruppen

Leitung: Univ.-Prof. Dr. Stefan Schaller

Nachwuchswissenschaftler:in: Vera Karner, M.Sc.

 

Gebrechlichkeit (Frailty)

Der demographische Wandel in der Gesellschaft spiegelt sich auch in der medizinischen Versorgung wider, wo vermehrt Patient*innen im fortgeschrittenen Alter behandelt 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“ (Gebrechlichkeit) bezeichnet. Gebrechlichkeit erhöht einerseits das Risiko von Komplikationen nach einem chirurgischen Eingriff und ist ein relevanter Prädiktor für den Verlauf und das Ergebnis einer intensivmedizinischen Therapie. Dieser Patient:innenkohorte gilt es daher ein besonderes Augenmerk zu schenken.

Diese Arbeitsgruppe tut dies in zweierlei Hinsicht:

  1. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der optimalen Vorbereitung der Patient:innen vor einem operativen Eingriff, um die geistigen und körperlichen Reserven zu verbessern, mit dem Ziel das postoperative Behandlungsergebnis zu verbessern. Diesen präventiven Ansatz nennt man Prähabilitation. Damit ist ein multimodales Konzept gemeint, welches Trainingstherapie, Ernährungstherapie und weitere notwendige Komponenten berücksichtigt, um die Patient:innen bestmöglich auf den operativen Eingriff und seine Belastungen vorzubereiten.
  2. Ein weiterer Fokus stellen die muskulären und funktionellen Veränderungen von Patient:innen dar, sowie therapeutische Ansätze um diesen entgegenzuwirken.

 

Intensivtherapie und muskuläre Veränderungen

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 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.

Daneben wird auch das Zwerchfell als besonderer Muskel betrachtet. Es wird unmittelbar bei invasiver Beatmung von Abbauprozessen betroffen (sogenannte „Ventilator-induced diaphragm dysfunction“ oder VIDD). Mittel nicht-invasiver Stimulation des Zwerchfellnerven (N. phrenikus) untersuchen wir dabei, ob dem Verlust des Zwerchfellmuskels entgegengewirkt werden kann.

 

Themen der Arbeitsgruppe zusammengefasst sind:

  • Muskuläre Veränderungen der Intensivpatienten (u.a. ICUAW) inkl. Untersuchung der pathophysiologischen Veränderungen und pharmakologisch-therapeutischer Ansätze
  • Rehabilitative Ansätze auf der Intensivstation inkl. Robotik und neuromuskuläre elektrische Stimulation (NMES)
  • Ventilator-associated diaphragm dysfunction (VIDD) und nicht-invasive elektromagnetische Phrenikusstimulation (NEPNS)
  • Perioperative Versorgung gebrechlicher Patient:innen
  • Funktionelles Outcome perioperativ

Leitung: ao.Univ.-Prof. Dr. Harald Willschke

Forschungs-Buddy: Dr. Maike Fink (maike.fink@meduniwien.ac.at)

Seit Oktober 2019 ist die Universitätsklinik für Anästhesie, Allgemeine Intensivmedizin & Schmerztherapie der Host für das Ludwig Boltzmann Institut Digital Health und Patient Safety. Die Forschung folgt dem Open Innovation in Science-Ansatz, d.h. Mitarbeiter:innen der Abteilung A forschen dort in multidisziplinären Teams.

Nähere Informationen finden Sie unter LBI for Digital Health and Patient Safety.

(c) privat - Dr. Stefan Koch

Leitung:

  • Assoc. Prof. PD Dr. Eva Schaden
  • PD DDr. Marion Wiegele
  • PD DDr. Johannes Gratz

Forschungs-Buddies:


Aus der Forschungstätigkeit rund um Antikoagulation bei Organersatzverfahren hat sich eine selbstständig tätige Untergruppe mit aktuell 14 Mitgliedern entwickelt, die sich mit Blutgerinnung im gesamten perioperativen Setting inklusive Intensivmedizin beschäftigt. Dazu gehören präoperative Gerinnungsdiagnostik, neue Verfahren zum Monitoring von Antikoagulantien, perioperative Gerinnungssubstitution, und weiterhin Antikoagulation bei Organersatzverfahren. Es bestehen nationale und internationale Forschungskooperationen, es besteht die Möglichkeit der Betreuung von Dissertationen und Diplomarbeiten.

Publikationen der AG-Mitglieder finden Sie hier.

 

 

Das neueste Projekt der AG ist der ClotTalk, der Podcast für Gerinnung in Anästhesie und Intensivmedizin. 

Hören Sie gleich rein: clottalk.podigee.io/

Leitung: Univ.-Prof. Dr. Stefan Schaller

Stv. Leiter: Dr. Felix Kraft

Forschungs-Buddies:

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich seit über 10 Jahren mit den Themen „Neue pathologische Mechanismen des akuten Lungenversagens“, „Bildgebende Verfahren der Lunge" und „Perioperatives Monitoring“. Es bestehen Forschungskooperationen mit der Universitätsklinik für Klinische Pharmakologie der MedUni Wien, dem Institut für Biomedizinische Forschung der MedUni Wien, der Universitätsklinik für Innere Medizin II der MedUni Wien, der Univ.-Klinik für Radiologie der MedUni Wien und dem Institut für Biomedizinische Sensorik der TU Wien.

Leitung: ao. Univ.-Prof. Dr. Claus G. Krenn

Schwerpunkte der Forschung dieser Arbeitsgruppe, welche in dieser Zusammensetzung seit ca. 10 Jahren zusammenarbeitet, sind intensivmedizinische Themen wie Sepsis und Multiorganversagen sowie Auswirkungen der verschiedenen dann nötigen (teilweise klinisch neu eingeführten) Organersatz- wie Albumindialyse (Leberdetoxifikationsverfahren) und -unterstützungsverfahren (ECMO, Dialyse).

Leitung: ao. Univ.-Prof. Dr. Edith Fleischmann
Stv. Leitung: PD Dr. Barbara Kabon

Forschungs-Buddies:

Der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe Outcomes Research liegt in der Erforschung und der Etablierung perioperativer Interventionen, die eine Reduktion postoperativer Komplikationen mit sich bringen. In der Vergangenheit untersuchten wir den Einfluss von intraoperativer Normothermie und zusätzlicher intraoperativer Sauerstoffgabe auf postoperative Wundinfektionen. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt lag in der Evaluierung unterschiedlicher Flüssigkeitsstrategien sowie unterschiedlicher Infusionslösungen während großer abdomineller Eingriffe und deren Effekt auf postoperative Morbidität und Mortalität.

Der derzeitige Hauptfokus liegt in der Erforschung von Ursachen und möglicher Behandlungsstragien zur Prävention von postoperativen kardialen Komplikationen.

Die intraoperative Mortalität ist in den letzten 10 Jahren zu einem sehr seltenen Ereignis geworden, aber die Mortalität in den ersten 30 postoperativen Tagen betrifft nach wie vor fast ein Fünftel aller Patient:innen über 45 Jahren. Diese Tatsache unterstreicht unseren Forschungsschwerpunkt, um geeignete und sichere Interventionen zu finden, um das langfristige Outcome unserer Patient:innen zu verbessern.

Eine von unserer Arbeitsgruppe durchgeführte randomisierte Studie hat gezeigt, dass eine erhöhte intraoperative Sauerstoffgabe keinen Einfluss auf  postoperative kardiale Biomarker hat. Diese Surrogatparameter gelten seit langem als Referenzparameter für kardiale Morbidität und Mortalität. Auch unterstreichen unsere Studien, dass erhöhte intraoperative Sauerstoffgabe die postoperative kardiovaskuläre Komplikationsrate nicht erhöht.

Gleichwohl verdeutlichen unsere Forschungsergebnisse, dass kardiovaskuläre Biomarker und Entzündungsparameter nach nicht herzchirurgischen Eingriffen im Vergleich zu präoperativen Werten deutlich erhöht sind. Diese Tatsache betrifft sowohl relativ gesunde Patient:innen als auch Patient:innen mit kardiovaskulären Risikofaktoren.

Um mögliche Ursachen für das hohe postoperative kardiovaskuläre Risiko zu finden, initiierten wir eine große multizentrische Studie, um ein Inflammationsprofil bei Risikopatient:innen zu erstellen und somit basierend auf diesen Ergebnissen zukünftig weitere Behandlungsstrategien zu erforschen.

Potentielle Interventionen, sei es die perioperative Gabe von Medikamenten und/oder ein engmaschiges hämodynamisches Monitoring, die positive Effekte auf das Outcome bei nicht herz-chirurgischen Eingriffen zeigen, bilden den Forschungsschwerpunkt in den nächsten Jahren.

Über Prof. Oliver Kimberger als langjähres Mitglied der Arbeitsgruppe Outcomes Research ist die am LBI DHPS angesiedelte Arbeitsgruppe AG Daten mit der AG Outcomes Research verbunden, die sich mit allen Aspekten der Digitalisierung in Anästhesie, Notfall und Intensivmedizin beschäftigt: Aufbau einer offenen Forschungsdatenbank, Entscheidungsunterstützungssysteme, Anwendung von Artificial Intelligence, Datensicherheit, Prognose-Systeme, Bild- und Mustererkennung und Telemedizin. Sie ist über die Leitung sowohl mit der Arbeitsgruppe Outcomes Research als auch mit dem LBI für Digitalisierung und Patientensicherheit verbunden und zu ihrem interdisziplinären Team gehören nicht nur Anästhesist:innen, sondern auch Programmierer:innen, Data Scientists und Statistiker:innen.

Leitung: Univ.-Prof. Dr. Peter Marhofer

Forschungs-Buddy: Dr. Markus Zadrazil (markus.zadrazil@meduniwien.ac.at)

Die Forschungsgruppe Regionalanästhesie/Kinderanästhesie beschäftigt sich mit allen Aspekten der modernen Regionalanästhesie und Kinderanästhesie. Ein besonderer Aspekt wird auf die Implementierung neuer Forschungsergebnisse in die tägliche klinische Praxis gelegt (Translational Research).

Es bestehen aktive Forschungskooperationen mit der Universitätsklinik für klinische Pharmakologie der Medizinischen Universität Wien (Sektion klinische Pharmakokinetik/Pharmakogenetik & Imaging, Leiter Assoc. Prof. Dr. Markus Zeitlinger), dem Karolinska Institute Stockholm (Prof. Per-Arne Lonnqvist, MD) und dem Department of Anaesthesia and Intensive Care, The Chinese University of Hong Kong, Prince of Wales Hospital, Shatin, Hong Kong (Prof. Manoj K. Karmakar). Je nach Erfordernis wird das große nationale und internationale Forschungsnetzwerk für einzelne Projekte genutzt.

Leitung: Assoc. Prof. PD Dr. David Baron, EDIC; Assoc. Prof. PD Dr. Peter Faybik

Forschungs-Buddy: Dr. Pierre Raeven (pierre.raeven@meduniwien.ac.at)

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit anästhesiologisch und intensivmedizinisch relevanten Themen der Transfusionsmedizin. Ebenso werden klinische Studien im Rahmen des Patient Blood Management durchgeführt, hier v.a. die Auswirkungen der Anämie auf Morbidität und Mortalität untersucht. Weitere Themengebiete umfassen die Outcome-Forschung nach Leber- und Lungentransplantationen, mit einem besonderen Fokus auf postoperative Nierenfunktion.

Leiter: Univ.-Prof. Dr. Walter Plöchl, MBA

Forschungs-Buddy: Dr. Johannes Müller (johannes.mueller@meduniwien.ac.at)

„Was ist Narkose? Wie entsteht Narkose? Wie wird Narkose (Narkosetiefe) gemessen?“ Das sind die zentralen Fragen, mit denen sich die Arbeitsgruppe Allgemein-/Inhalationsanästhesie beschäftigt. Die Mechanismen, wie Anästhetika einen bewusstlosen Zustand herbeiführen, währenddessen operative Eingriffe auch toleriert werden, sind immer noch nicht gänzlich geklärt. Die Arbeitsgruppe versucht, diese Zusammenhänge besser zu durchleuchten, und beschäftigt sich besonders mit Interaktionen unterschiedlicher Hypnotika beim Zustandekommen von Narkose. Dabei werden sowohl klinische Studien als auch Untersuchungen am Tiermodell durchgeführt. Bereits drei Mal wurden in den letzten Jahren Mitglieder der Arbeitsgruppe für ihre wissenschaftlichen Ergebnisse mit dem Forschungspreis der Österreichischen Gesellschaft für Anästhesiologie, Reanimation und Intensivmedizin (ÖGARI) prämiert.

Leitung: PD. DI. Dr. Eva Verena Tretter

Als experimentelles Labor der Abteilung-A adressieren wir Themen aus dem Bereich der Anästhesiologie mit grundlagenwissenschaftlicher Herangehensweise.

In eigenen Forschungsprojekten untersuchen wir mechanistische Fragestellungen mit Hilfe von in vitro (Zellkultur)- und in vivo (Klein)Tiermodellen und unterstützen klinische Studien verschiedener Forschungsgruppen der Abteilung mit Analysen.

Unsere Schwerpunktthemen sind:

  • Mechanismen des Einflusses verschiedener Sauerstoffbedingungen (Hypoxie, Hyperoxie, Sauerstoffoszillationen) auf die Lunge oder andere Organe,
  • In vitro Modelle für beatmungsinduzierten Lungenschaden,
  • Organprotektion z.B. durch Konditionierung mit Edelgasen,
  • Pathomechanismen im Zusammenhang mit Anästhetika,
  • Biomarkerforschung,
  • Etablierung neuer humaner Zelllinien aus Transplantationsgewebe.

Unsere Kooperationen mit den Core Facilities und anderen Forschungsgruppen der MUW, sowie mit externen Partnern an internationalen Universitäten und Firmen aus dem Life Science- Bereich ermöglichen ein besonders breites methodisches und projekt-spezifisch fachliches Spektrum.

Studenten mit besonderem Interesse an translationaler Forschung haben die Möglichkeit, Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten durchzuführen.

Leitung: Assoc. Prof. PD Dr. Bernhard Rössler, MIH, EDIC

Forschungs-Buddy: Dr. Mathias Maleczek (mathias.maleczek@meduniwien.ac.at)

Die Arbeitsgruppe behandelt die Themenkomplexe der Notfallmedizin, Reanimation und medizinische Simulation. Ein zentraler Faktor sind neben den technischen und therapeutischen Neuerungen die „Human Factors“, die all diese Themengebiete verbinden. Neben den Inhalten notfallmedizinischer Vorgehen, insbesondere der Reanimation, liegt ein immer größeres Augenmerk auf der Implementation dieser Techniken.

Auch medizinische Lehre nimmt einen immer größeren Teil der Arbeit ein. Hier ergeben sich gerade im Zusammenhang mit den neuen Techniken der Simulation Fragestellungen der spezifischen Lehrtechniken in der Medizin, die ein Feld der Betrachtung der Arbeitsgruppe sind. Um diese Umsetzung und die Interaktionen im Sinne der „Human Factors“ zu erforschen, sind genaue Messungen der einwirkenden physikalischen Kräfte und der Interaktionen der Teilnehmer:innen nötig.

Nachhaltigkeit

Leitung: 

  • Die Arbeitsgruppe ist im Bereich Projektmanagement und Patient:innensicherheit (Leitung ao.Univ.Prof. Dr. Harald Andel, MSc, MLS,PMM) angesiedelt und wird von Dr. Lukas Schindler und Dr. Rafael Tschurtschentaler geleitet.

Kontakt: grueneanaesthesie@meduniwien.ac.at

 

Die Arbeitsgruppe setzt sich seit 2022 mit praxistauglichen Strategien zur Ökologisierung der Anästhesie und Intensivmedizin auseinander. Eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit von Pflege, Ärzt:innen sowie dem AKH Umwelt- und Abfallteam ist hier entscheidend für den Erfolg!

Oberstes Gebot bei allen Maßnahmen ist der Erhalt oder sogar die Erhöhung der Sicherheit von Patient:innen und des Personals.

Ein Teil unseres Teams ist darüber hinaus auch in der österreichweiten Plattform der ÖGARI (Plattform für Nachhaltigkeit in Anästhesie & Intensivmedizin - PNAI) vertreten und sammelt hier Informationen, begleitet (wissenschaftlich) die Umsetzung von Maßnahmen und trägt stark zur Bewusstseinsbildung, z.B. bei Vorträgen am AIC oder unter Kolleg:innen anderer Häuser bei.

Grundsätzliches:

Die letzten Jahre ließen uns allen den Klimawandel und seinen gravierenden Fortschritt bewusst werden. Die unmittelbaren Auswirkungen wie beispielhaft Überschwemmungen, Sturmschäden, Waldbrände, Hitzeperioden oder Gletscherschwund betreffen uns unmittelbar und nehmen auch weltweit drastisch zu. Die derzeit gesetzten Maßnahmen reichen absehbar nicht aus um die angestrebten Ziele zur Klimaveränderung zu erreichen. Die Folgen sind Hitzeperioden, Überschwemmungen, Rekordgletscherschwund, Waldbrände und Co. werden zur Normalität. Die weltweit gesetzten Maßnahmen sind bei weitem nicht ausreichend, die gesteckten Ziele werden so jedenfalls nicht erreicht und die Folgen sind zu guter Letzt auch für unser aller Gesundheit relevant (u.a. durch Hitze, tropische Krankheiten, Umweltkatastrophen, Fluchtbewegungen und kriegerische Auseinandersetzungen). Da der Gesundheitssektor in Österreich an die 7% der Treibhausgasemissionen verursacht (weltweit 1,5-10%) [1] wurde von unserer Abteilung das Projekt "Nachhaltigkeit in Anästhesie und Intensivmedizin" im Rahmen der Arbeitsgruppe “Innovation, Nachhaltigkeit und Patient:innensicherheit (INPA)” ins Leben gerufen. Hierbei ist nicht nur die enge Einbindung der Anästhesiepflege, sondern auch die intensive Zusammenarbeit mit der AG des AKH-Umweltteams speziell erwähnenswert.

Abgesehen von klassischen Treibhausgasen (z.B. CO2) ist die Medizin auch ein Emittent von Ozonschicht schädigenden Gasen (1% der weltweiten Emissionen), karzinogenen- und nicht-karzinogenen Abgasen (1-2% der weltweiten Emissionen) sowie sauren Regen erzeugenden Emissionen (u.a. Stickoxide wie Stickstoffmonoxid oder Lachgas, bis zu 12% der Gesamtemissionen) [2]. Im Bereich der Anästhesiologie kommt der Nutzung von volatilen Anästhetika zur Aufrechterhaltung der Narkose oder Sedierung auf der Intensivstation eine besondere Bedeutung zu. Ebenso ist dieser Bereich durch die Nutzung hochmoderner Geräte und vieler Einweg- und Plastikprodukte sehr energie- und ressourcenintensiv.

[1] Kagoma Y, Stall N, Rubinstein E, Naudie D: People, planet and profits: the case for greening operating rooms. CMAJ 2012;184(17):1905–1911

[2] Eckelman, MJ, Sherman, J., 2016. Environmental impacts of the US health care system and effects on public health. PLoS One 11 (6), e0157014. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0157014

 

Umgesetzte und aktuelle Projekte

  • Ende der zentralen Lachgasversorgung

Nach Erhebung des Lachgasverbrauches konnte festgestellt werden, dass durch Leitungsverluste mehr Lachgas verloren ging, als tatsächlich verbraucht wurde. Nach Evaluierung des Bedarfs an Lachgas-unterstützten Narkosen konnte erreicht werden, dass die zentrale Lachgasversorgung mit 10.07.2023 eingestellt wurde. Dadurch konnte nicht nur die umweltschädliche Wirkung des Gases auf null reduziert werden, sondern auch Energie bei der Herstellung und Kosten (bei Anschaffung und Wartung) eingespart werden. Somit verursacht das AKH nur mit diesem Schritt jährlich 717 bis 1.425 Tonnen weniger CO2-Äquivalente pro Jahr!

Für die wenigen verbliebenen Anwendungsbereiche außerhalb der Anästhesie (zB in der Geburtshilfe) stehen fixe Sauerstoff/Lachgas Flaschen zur Verfügung.

 

  • Etablierung von Low- & Minimal-Flow-Narkosen als Standard

Durch die Anwendung moderner Narkoseführung mit etablierten Rückatmungssystemen kann der Anteil der benötigten frischen Atemgase (hier insbesondere der Narkosegase) deutlich reduziert werden. Dies stellt kein Novum in der Anästhesie dar, hat jedoch einen massiven Einfluss auf den ökologischen Fußabdruck einer Narkose. Nach der Untersuchung und Auswertung vergangener Narkosen ist erkennbar, dass hier derzeit noch ein großes Potential für Verbesserungen bei den Frischgas-Flussraten besteht. Aus diesem Grund wurde ein Algorithmus für Low-Flow-Narkosen erstellt und an alle Mitarbeiter:innen ausgesendet. Weiters wurde auf jedem Narkosegas-Vapor ein Sticker angebracht, auf dem der Klimaeffekt abhängig vom Frischgasfluss, umgerechnet in Autokilometer, abgelesen und direkt umgesetzt werden kann. Der Effekt dieser bewusstseinsbildenden Maßnahmen konnte in einer wissenschaftlichen Arbeit dargelegt werden. Eine systematische Auswertung der Einsparungen ist in Planung, bisherige Beobachtungen lassen auf einen deutlichen Einsparungseffekt hoffen.

  • Mülltrennsysteme auf Anästhesiearbeitsplätzen

In vielen Bereichen der Anästhesie fand bisher wenig bis gar keine Mülltrennung statt und der anfallende Müll wird mit dem Krankenhaus-Sondermüll aufwendig und teuer verbrannt. Durch ein neues Mülltrennungssystem soll die Kreislaufwirtschaft der verwendeten Materialien vorangetrieben werden und dadurch einerseits Kohlendioxid-Äquivalente eingespart und andererseits Kosten gesenkt werden. Weiters findet eine separate Entsorgung von Medikamentenresten (insbesondere von Propofol) statt, damit diese nicht in die Umwelt und folglich in Gewässer und ins Grundwasser gelangen können (Studien zeigen eine zunehmende Konzentration diverser Arzneimittel in Gewässern mit potenziell hochtoxischen Folgen für Mensch, Tier- und Pflanzenwelt; siehe u.a. “Pharmaceuticals in the aquatic environment of the Baltic Sea region A status report”, UNESCO 2017 ISBN 978-92-3-100213-7).
Sowohl Mülltrennung als auch Medikamentenentsorgung konnten mit Engagement und Unterstützung der Anästhesiepflege gemeinsam umgesetzt werden.

 

  • Narkosegasrecycling

Das Auffangen der ausgeatmeten Narkosegasen wurde bereits erfolgreich getestet und soll mit der Anschaffung von neuen Narkosegeräte (schrittweise ab 2025) flächendeckend auf jedem Anästhesie-Arbeitsplatz zum Einsatz kommen. Ein besonderes Merkmal dabei ist, dass das mittels Aktivkohle absorbierte Narkosegas mit einem speziell entwickelten Verfahren extrahiert und wiederaufbereitet werden kann. Somit sind die Anästhesiegase die erste recycelte Medikamentengruppe in der Medizin (recyceltes Sevofluran ist in Österreich bereits zugelassen und seit Juni 2024 erhältlich). Abgesehen vom verminderten Treibhauseffekt führt eine Narkosegasabsorption mittels Filtersystem auch zur Möglichkeit des Verzichts des Anästhesiegas-Fortleitungssystems (AGFS). Derzeit werden die abgeatmeten Narkosegase über ein das AGFS gesammelt und frei in die Umgebungsluft ausgeblasen. Durch das Ausfiltern der Narkosegase kann auf das Absaugen der Ausatemluft verzichtet werden. Durch das Abkoppeln der Narkosemaschinen von der AGFS spart vor allem viel Energie, da diese mit rund 30-60 l/min kontinuierlichem Sog (über Druckluft) pro Arbeitsplatz betrieben wird. Das AGFS verbraucht auch dann Druckluft, wenn das Narkosegerät angeschlossen und nicht verwendet wird. Aus diesem Grund wurde auch ein weiteres Konzept entwickelt, das das Abstecken der AGFS-Schläuche außerhalb der Regelbetriebszeit bei Narkosemaschinen vorsieht, die noch nicht mit einem Narkosegasrecycling-System ausgestattet sind. Um das Krankenhauspersonal vor einer Gefährdung durch unbeabsichtigt austretende Narkosegase zu schützen, wurden entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen (Einführung von Checklisten bei Inbetriebnahme und zu Betriebsende). Auch hier konnte die Umsetzung mit starker Unterstützung der Anästhesiepflege erreicht werden.

 

  • Energiesparmaßnahmen

Durch eine Energieverbrauchsmessung konnte ein weiteres großes Energieeinsparpotential identifiziert werden. Viele Medizinprodukte in der Anästhesie sind unnötigerweise ständig im Bereitschaftsmodus und verbrauchen somit kontinuierlich Energie. In Bereichen, in denen nur Routine-Eingriffe vorgenommen werden, wurde ein Konzept zur Abschaltung der Medizinprodukte außerhalb der Regelarbeitszeit erstellt. Dieses Vorgehen kann Energie sparen, ohne die Sicherheit unserer Patient:innen zu gefährden. Die Implementierung und konsequente Umsetzung erfolgt auch hier durch die Anästhesiepflege.

 

Zukunft:

Der Weg zu einer möglichst nachhaltigen (Intensiv-)Medizin ist noch lang. Als international angesehene Institution möchten wir mit Innovation vorangehen und unsere Bemühungen kontinuierlich vorantreiben.
Weitere Maßnahmen sind bereits in Ausarbeitung und bestehende Projekte werden laufend evaluiert und verbessert, unter anderem:

  • Neuanschaffung von Narkosegeräten werden auch unter ökologischen Gesichtspunkten getätigt
  • gemeinsam mit dem Wiener Gesundheitsverbund (WiGeV) soll das Narkosegasrecycling wienweit ausgerollt werden
  • regelmäßige Evaluierung von Abfallverwertung/-trennung und Optimierung dieser
  • Einsparung von großen Energiemengen durch die nicht mehr notwendige Anästhesieabgasabsaugung (durch den Einsatz von Narkosegasfiltern und das Abschalten der Lachgasversorgung)
  • Evaluation von fertig abgepackten Sets für Interventionen
  • Optimierung von Arbeitsabläufen

 

Links & weiterführende Literatur

 

Wichtigste Literatur:

Podcast:

Hyperkapnie - Der Podcast über die Nachhaltigkeit in der Anästhesie (deutsch)

APPs: