Das akute Atemnotsyndrom (ARDS) ist eine lebensbedrohliche Komplikation, die jeden zehnten Patienten auf der Intensivstation und etwa 23 Prozent aller künstlich beatmeten Patienten betrifft. Ursache dieser Atemwegskomplikation ist eine Schädigung der Lunge, die durch Erkrankungen wie Sepsis oder Lungenentzündung, das Einatmen toxischer Gase oder die künstliche Beatmung auf der Intensivstation verursacht wird und zu einer lebensbedrohlichen Störung des Gasaustauschs führt. Auch COVID-19 zählt zu den schweren Erkrankungen, die häufig mit einem akuten Atemnotsyndrom einhergehen.
Trotz der Fortschritte bei Diagnose und intensivmedizinischer Behandlung wird ARDS immer noch zu selten erkannt und daher zu wenig behandelt. Infolgedessen sterben etwa 40 Prozent der ARDS-Patienten. Seit Beginn der Covid-Pandemie sind diese Zahlen noch weiter gestiegen. Über 80 Prozent der Todesfälle nach einer Covid-Infektion sind auf ARDS zurückzuführen.
Experten der Intensivmedizin aus fünf Universitätskliniken und das Unternehmen Ebenbuild haben sich zu einem Konsortium zusammengeschlossen, um mithilfe neuartiger KI- und Simulationstechnologien die Behandlungsergebnisse von Intensivpatienten, die künstlich beatmet werden, zu verbessern. Die Klinik für Anästhesiologie, Operative Intensivmedizin und Schmerzmedizin der Universitätsmedizin Mannheim (UMM) ist Teil des Konsortiums.
Ebenbuild ist ein Pionier im Bereich der digitalen Gesundheitstechnologie. Anhand von Patientendaten entwickelt das Unternehmen präzise, patientenspezifische Simulationsmodelle der Lunge. Ein sogenannter digitaler Lungenzwilling bietet eine enorme medizinische Unterstützung, indem er eine individuelle Lunge nachbildet und damit die klinische Entscheidungsfindung zur Behandlung von Atemwegskomplikationen unterstützt. Die Ärzte können so verschiedene Behandlungsoptionen von Intensivpatienten, die künstlich beatmet werden, unter realen Bedingungen bewerten und damit Leben retten.
Die Kooperationspartner der verschiedenen Universitätsmedizinischen Standorte liefern die komplexen, heterogenen Patienteninformationen, die das Unternehmen Ebenbuild braucht, um neue Data-Science- und Deep-Learning-Algorithmen entwickeln und trainieren zu können. „Dies ermöglicht uns die weitere Automatisierung von Modellierungs- und Personalisierungsprozessen und unterstützt uns bei der Entwicklung einer skalierbaren KI- und Simulationstechnologie für einen flächendeckenden klinischen Einsatz“, sagt Dr. Jonas Biehler, CTO und Mitgründer von Ebenbuild.
Das Konsortium erhält für das Forschungsprojekt „Personalisierte Lungenzwillinge zur Behandlung des akuten Atemnotsyndroms“ (Personalized Lung Twins for the Treatment of Acute Respiratory Distress Syndrome, UBIC) bis zu 1,8 Millionen Euro Fördermittel vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Neben der Universitätsmedizin Mannheim (UMM) sind an dem Konsortium das Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), das Universitätsklinikum Augsburg (UKA), des Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden und die Uniklinik RWTH Aachen beteiligt.
Ziel des Projektes UBIC wird es sein, Kliniken auf der ganzen Welt eine hochentwickelte Entscheidungshilfe zur Verfügung zu stellen, um verschiedene Szenarien für eine virtuelle Evaluierung verfügbarer therapeutischer Strategien bei Atemwegskomplikationen in der Intensivmedizin zu testen.