TU Wien entwirft einfaches Sauerstoff-Gerät

Es besteht nur aus wenigen einfachen Teilen und könnte in kurzer Zeit einsatzbereit sein: Ein neuartiges Sauerstoffgerät soll COVID-19-Kranken beim Atmen helfen.

Es ist eine der aktuell größten Sorgen im Zusammenhang mit der COVID-19-Epidemie: Intensivstationen haben nur eine begrenzte Zahl an Beatmungsgeräten. An der TU Wien wurde daher nun ein Sauerstoffgerät entwickelt, das auf einfachen, vielfach erprobten Komponenten beruht und in wenigen Tagen fertiggestellt werden könnte. Die Luft, die von einem handelsüblichen Kompressor kommt, wird mit einer speziellen Membran mit Sauerstoff angereichert. Diese sauerstoffreiche Luft kann dann Patient*innen mit starken Lungenbeschwerden beim Atmen helfen.

Durch eine solche Therapie, die schon in einem frühen Stadium einer stationären Versorgung begonnen werden kann, ließe sich eine Intubation und eine Beatmung mit einem herkömmlichen Beatmungsgerät verzögern oder ganz vermeiden. Besonders dann, wenn viele Patient*innen mit Atemschwierigkeiten gleichzeitig versorgt werden müssen, könnte diese Methode wertvolle Ressourcen sparen helfen. Je nach eingesetzter Kompressor- und Membrantrennkapazität könnte ein einzelner Aufbau 20 Personen und mehr gleichzeitig versorgen.

Mehr Sauerstoff, höherer Druck

Der Entwurf für das neuartige Sauerstoffgerät stammt von Prof. Margit Gföhler und Prof. Michael Harasek (beide TU Wien). Medizinisch beraten wurden sie dabei vom Beatmungsspezialisten Dr. Alexander Aloy (Intensivmediziner und Lektor an der TU Wien).

Wenn die Lunge den Körper nicht mehr mit ausreichend viel Sauerstoff versorgen kann, dann muss sie unterstützt werden. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten. Im Extremfall muss man intubieren und ein Beatmungsgerät verwenden. In vielen Fällen ist es aber ausreichend, die Funktionsfähigkeit der Lunge zu unterstützen, indem man die Patient*innen mit einem ausreichend starken Luftstrom mit hohem Sauerstoffgehalt versorgt. Genau das lässt sich mit einem relativ einfachen Konzept erreichen.

Ein entscheidender Vorteil des Geräts ist, dass es ohne Sauerstoffflaschen auskommt – der Sauerstoff kommt einfach aus der Umgebungsluft – gefiltert mit einer speziellen Membrantechnik. „Das ist wichtig, weil es für das Krankenhauspersonal sehr schwierig ist, immer im Auge zu behalten, welche Sauerstoffflaschen getauscht werden müssen. Und auch die Versorgung mit einer ausreichenden Zahl an Sauerstoffflaschen kann schwierig werden“, sagt Michael Harasek.

© Luiza Piui

Über den/die Forscher*In

Prof. Margit Gföhler ist die Leiterin des Forschungsbereichs für Biomechanik und Rehabilitationstechnik (Institut für Konstruktionswissenschaften und Produktentwicklung, TU Wien) Prof. Michael Harasek, der am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften forscht, beschäftigt sich seit vielen Jahren mit Membrantechnologie und leitet den Forschungsbereich Thermische Verfahrenstechnik und Simulation.
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