Im Rahmen des Jahreskongresses der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin e.V. (DGAI) wurde das DGAI-Forschungsstipendium der Fresenius-Stiftung 2024 an Dr. Jakob Wittenstein und Dr. Hauke Basedau verliehen. Das mit je 10.000 Euro dotierte Stipendium fördert sowohl Grundlagenforschung als auch klinische Forschung und würdigt herausragende wissenschaftliche Leistungen auf dem Gebiet der Anästhesiologie und Intensivmedizin.

Dr. Jakob Wittenstein wurde für seine Arbeit zur Entwicklung eines auf künstlicher Intelligenz basierenden Algorithmus zur Optimierung der kontrollierten Beatmung bei Patient:innen mit akutem Lungenversagen (ARDS) ausgezeichnet. Der von ihm entwickelte „IntelliLung“-Algorithmus verwendet historische Patientendaten und ein Reinforcement-Learning-Modell, um die Beatmungsparameter individuell anzupassen und so die Sterblichkeit zu reduzieren sowie Organschäden zu minimieren. Seine Proof-of-Concept-Studie umfasste sowohl klinische als auch tierexperimentelle Erprobungen, die zeigten, dass der Algorithmus im Vergleich zu herkömmlichen Beatmungsstrategien oft niedrigere Sauerstoff- und PEEP-Werte wählte und somit eine individualisierte Beatmung ermöglichte.

Verletzungen der Lunge bei künstlicher Beatmung verhindern

Die Entwicklung des Algorithmus ist Teil eines zunächst vom Else Kröner Fresenius Center for Digital Health unterstützten und seit 2022 geförderten EU-Projekts „Intelligente Lungenunterstützung für beatmete Patienten auf der Intensivstation (IntelliLung)“. Wissenschaftler:innen der Dresdner Hochschulmedizin testen hierbei mit 13 internationalen Partnern ein Entscheidungshilfesystem für die invasive Beatmung von schwerkranken Patientinnen und Patienten. Die von der TU Dresden koordinierte klinische Studie ist auf fünf Jahre angelegt und wird mit insgesamt 5,98 Millionen Euro gefördert, wovon 1,8 Millionen Euro nach Dresden gehen. Ziel ist es, die invasive Beatmung von schwerkranken Patientinnen und Patienten weiter zu verbessern.

Die mechanische Beatmung zu optimieren, ist kein einfacher Prozess. Werden zu hohe Beatmungsdrücke verwendet, drohen mechanische Verletzungen innerhalb der Lunge. Ist der Druck am Ende der Ausatmung zu gering, könnte die Lunge zusammenfallen, was eine weitere Beatmung erschwert. „Wir versuchen, verschiedene Beatmungsparameter so zusammenzuführen, dass am Ende eine digitale Entscheidungshilfe für die optimale Beatmung entsteht“, erläutert Dr. Jakob Wittenstein. „Am Ende geht es darum, die Beatmungszeit zu minimieren, damit die Dauer des Aufenthaltes auf der Intensivstation zu verkürzen und auch die Letalität zu senken“, fasst er zusammen. An dem Projekt sind neben den klinischen und akademischen Partnern auch zwei Hersteller von Beatmungstechnik beteiligt.

DGAI-Präsident Prof. Benedikt Pannen betont, wie wichtig es ist, wissenschaftliche Erkenntnisse wie diese entsprechend zu würdigen: „Die Vergabe der wissenschaftlichen Preise im Rahmen des Jahreskongresses der DGAI spielt eine bedeutende Rolle, um herausragende wissenschaftliche Arbeiten in der Anästhesiologie und Intensivmedizin zu honorieren.“ Dies sei nicht nur eine Anerkennung für die ausgezeichneten Forscherinnen und Forscher, sondern auch ein Ansporn für die gesamte Fachwelt, kontinuierlich an Innovationen und Verbesserungen zu arbeiten.

Jakob Wittenstein, studierte Humanmedizin an der TU Dresden und promovierte 2018. Seit 2017 ist er als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Assistenzarzt an der Klinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie des Universitätsklinikums Carl Gustav Carus Dresden tätig. Von 2020 bis 2022 war er außerdem Clinician Scientist am Else Kröner Fresenius Center for Digital Health.

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Dr. Jakob Wittenstein
Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden
Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie