Atemanalyse revolutioniert Dosierung von Narkosemitteln bei Kindern

von | Juni 3, 2025 | Forschung, Gesundheit

Eine Pilotstudie der Universität Basel zeigt, dass die Analyse der Atemluft die präzise Dosierung des Narkosemittels Propofol bei Kindern ermöglicht und gleichzeitig die körperliche Reaktion auf die Vollnarkose überwacht. Die im Fachjournal Anesthesiology veröffentlichten Ergebnisse könnten die Anästhesie bei jungen Patienten sicherer und effizienter machen.

Propofol, seit über 30 Jahren ein Standard in der Vollnarkose, ist bei Kindern schwierig zu dosieren, da Körpergröße, Gewicht, Geschlecht und Alter nur ungenaue Anhaltspunkte bieten. Die Wirkung im Gehirn lässt sich bisher nur indirekt über Vitalzeichen, Bewegungen oder Hirnaktivität abschätzen. Bluttests, die die Propofolkonzentration messen könnten, liefern keine schnellen Ergebnisse. Das Forschungsteam unter Prof. Dr. Pablo Sinues vom Departement Biomedical Engineering und dem Universitäts-Kinderspital beider Basel (UKBB) entwickelte daher eine Methode, die Propofol und seine Abbauprodukte in der Atemluft nachweist.

Erstautor Jiafa Zeng drückt die Atemluft aus dem Probenbeutel in ein Massenspektrometer, um die Stoffwechselprodukte in der ausgeatmeten Luft zu analysieren. | Copyright: Department of Biomedical Engineering, Universität Basel
Erstautor Jiafa Zeng drückt die Atemluft aus dem Probenbeutel in ein Massenspektrometer, um die Stoffwechselprodukte in der ausgeatmeten Luft zu analysieren. | Copyright: Department of Biomedical Engineering, Universität Basel 

In der Studie wurden zehn Kinder die sich einer Operation unter Vollnarkose unterzogen untersucht. Alle 30 Minuten wurden Atem- und Blutproben entnommen. Die Atemluft wurde in speziellen Kunststoffbeuteln gesammelt und im Labor mittels Massenspektrometrie analysiert, da das Messgerät nicht in den Operationssaal passt. Die Blutproben wurden am Universitätsspital Zürich ausgewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass die Atemanalyse die Propofolkonzentration zuverlässig und in Echtzeit misst und eng mit den Blutwerten korreliert.

Zusätzlich detektierte die Methode Stoffwechselprodukte, die auf oxidativen Stress hinweisen, eine Reaktion des Körpers auf Narkose und Operation. Dies ermöglicht nicht nur eine präzisere Dosierung, sondern auch die frühzeitige Erkennung seltener Komplikationen, die Propofol bei Kindern auslösen kann. Die Forschung, unterstützt durch ein Eccellenza-Stipendium des Schweizerischen Nationalfonds, baut auf früheren Arbeiten auf, die Atemanalysen für die Dosierung von Epilepsie-Medikamenten oder die Überwachung von Diabetes bei Kindern erfolgreich einsetzten. Die Methode könnte zukünftig Bluttests ersetzen und die Anästhesie für Kinder sicherer gestalten.

Original Paper:

Jiafa Zeng, Nikola Stankovic, Kapil Dev Singh, Regula Steiner, Urs Frey, Thomas Erb, Pablo Sinues
Breath Analysis of Propofol and Associated Metabolic Signatures: A Pilot Study Using Secondary Electrospray Ionization High-Resolution Mass Spectrometry.
Anesthesiology (2025), doi: 10.1097/ALN.0000000000005531

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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