Besser dosiert: Atemanalyse soll Narkose bei Kindern sicherer machen
Die Dosierung der Wirkstoffe bei einer Vollnarkose muss optimal eingestellt sein. Besonders bei Kindern ist das eine Herausforderung. Eine Pilotstudie zeigt nun, wie die Analyse der Atemluft helfen kann.
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Forschende um Prof. Dr. Pablo Sinues vom Departement Biomedical Engineering und dem Universitäts-Kinderspital beider Basel (UKBB) haben eine Methode entwickelt, um eine Anästhesie bei Kindern besser zu überwachen. Das gibt die Universität Basel in einer Medienmitteilung bekannt.
Propofol: Bei Kindern schwer zu dosieren
Bei Kindern ist die optimale Dosierung des Anästhetikums Propofol eine Herausforderung. Körpergrösse, Gewicht, Geschlecht und Alter des Kindes müssen hier berücksichtigt werden.
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.
Atemluft statt Blutproben
Die in «Anesthesiology» veröffentlichte Pilotstudie des Basler Forschungsteams umfasste zehn Kinder, die sich aus verschiedenen Gründen einer Operation unter Vollnarkose unterziehen mussten. Bei ihnen nahmen die Forschenden vor und während der Anästhesie alle 30 Minuten gleichzeitig Atem- und Blutproben.
Der Vergleich der Messwerte zeigte: Der Wirkstoff und seine Abbauprodukte liessen sich zuverlässig im Atem nachweisen. Zudem entsprachen die Ergebnisse der Atemanalyse sehr gut den im Blut gemessenen Konzentrationen.
Atemanalyse zeigt auch Stress im Körper
Die Atemanalyse zeigte zudem, wie stark der Körper unter der Narkose belastet wird. Die Forschenden wiesen eine ganze Reihe von Stoffen in der Atemluft nach, die der Organismus als Reaktion auf eine bestimmte Art von Stress während einer Narkose und Operationen produziert.
«Wir können mit dieser Methode also nicht nur die Propofolkonzentration bestimmen, sondern auch messen, wie der Körper auf die Anästhesie und die Operation reagiert», erklärt Pablo Sinues.
Die sehr seltenen Fälle, in denen Propofol zu Komplikationen führt – insbesondere bei Kindern –, liessen sich anhand dieser Messwerte womöglich frühzeitig erkennen, so die Forschenden.
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)
Das Basler Team sieht in der nichtinvasiven Methode ein grosses Potenzial, um Narkosen künftig individuell anzupassen – insbesondere bei vulnerablen Gruppen wie Kindern oder älteren Patientinnen und Patienten.
Langfristig könnte die Atemluftanalyse belastende Blutentnahmen ersetzen und die Sicherheit in der Anästhesie deutlich erhöhen.
Zur Originalpublikation:
- Jiafa Zeng, Nikola Stankovic, Kapil Dev Singh, et al.: «Breath Analysis of Propofol and Associated Metabolic Signatures: A Pilot Study Using Secondary Electrospray Ionization High-Resolution Mass Spectrometry», in: «Anesthesiology», April 2025.
- doi: 10.1097/ALN.0000000000005531
