Forschungsprojekte

Verschiedenste klinische Studien werden im Bereich der intra- und post-operativen Patientenversorgung, Optimierung von Rehabilitationsverfahren und  prospektiven als auch retrospektiven Analysen durchgeführt. Neben dem Qualitätsmanagement steht hier der Fortschritt der chirurgischen und stationären Versorgung der Patienten im Vordergrund.

Ein Hauptaugenmerk liegt hierbei auf mono- und multizentrischen Datenerhebungen klinischer Daten, die sich mit der Lebensqualität (Quality of Life) von Patienten korrelieren lassen und der späteren daraus resultierenden Optimierung des Patientenpfades und –outcomes.

Ansprechpartner:
Univ.-Prof. Dr. med. Jan Wilhelm Spillner
Dr. med. Sebastian Kalverkamp
 

Die translationalen Aspekte, die im thoraxchirurgischen Forschungslabor verfolgt werden spielen eine entscheidende Rolle für die Fortschritte in der medizinischen Praxis. Durch die Verbindung von Grundlagenforschung und klinischer Anwendung ermöglicht die translationale Forschung einen nahtlosen Übergang von Laborergebnissen hin zu wirksamen Therapien bei Erkrankungen wie Lungenkrebs und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Sie tragen zur Entwicklung innovativer chirurgischer Techniken, Präventionsstrategien und personalisierter Therapien bei. Hierzu finden bei uns neueste Erkenntnisse aus der Molekularbiologie, Genetik und Immunologie Anwendung und sollen so eine genauere Diagnose und zielgerichtete Behandlung ermöglichen. Diese Integration beschleunigt nicht nur den Fortschritt in der Patientenversorgung, sondern fördert auch eine präzisere Risikobewertung und verbesserte Langzeitresultate unter Berücksichtigung des sozio-ökonomischen Gefüges.
Insgesamt unterstreicht die Verknüpfung von translationaler Forschung und Thoraxchirurgie die Notwendigkeit, innovative Lösungen zu finden, um die Herausforderungen in der Behandlung von Thoraxerkrankungen zu bewältigen.

Anwendungsbeispiele sind hierbei ein DFG gefördertes Projekt (SP1631/1-1) in dem am Modell des Schweins pathophysiologische Veränderungen bei chronisch pulmonalem Niedrigfluss untersucht werden. Ein weiteres Projekt soll eine verbesserte Oberflächenbeschichtung von Oxygenatoren in vitro und in vivo untersuchen, um hier eine Verbesserung des Gasaustausches (stärkere Oxygenierung bei gleichzeitig höherer CO2-Eliminierung zu erzielen, die dann Anwendung im Patienten finden soll.
 

Ziel des aktuellen Projekts ist die systematische Kategorisierung aller anatomisch möglichen Kanülierungsstellen für eine minimalinvasive chirurgische oder interventionelle anterolateralen-Platzierung. Neben minimalinvasiven und endoskopischen Techniken (I: MI-Chirurgie) werden auch neu entwickelte Techniken, die den minimalinvasiven chirurgischen Ansatz von außen unterstützen entwickelt (II: assistierte MI-Chirurgie). Zu diesen Neuentwicklungen gehören in erster Linie neue endoskopische Geräte, die dazu verwendet werden können den Blutkreislauf zu klammern, Stents zu setzen oder mit Gefäßen verbunden zu werden. Im endovaskulären Aspekt des Antrags (III: endovaskuläre Chirurgie) wird die endoskopische Chirurgie zur Unterstützung eines interventionellen Ansatzes angewendet. Innerhalb jedes Aspekts wird die Entwicklung durch eine in-vitro Simulation, eine Leichenstudie und eine Pilotphase mit Tierversuchen untersucht.
Insbesondere fällt der Thoraxchirurgie hier im Aspekt III die Anwendung einer ECMO im Schweinemodell als Mittel der Darstellung und Untersuchung eines chronisch pulmonalem Niedrigfluss zu. Im Fokus steht hierbei die erfolgreiche Translation aus der Forschung heraus in die Anwendung am Patienten.

Projektverantwortliche: 
Univ.-Prof. Dr. med. Jan Wilhelm Spillner
Dr. rer. nat. Johannes Greven

Kooperationspartner:
CVE, Helmholtz Institute
 

Unser Ziel ist es, einen neuen und vereinfachten Kanülenansatz für die perkutane Einführung zu entwickeln und zu testen, um sowohl die rechtsventrikuläre als auch die pulmonale Insuffizienz bei ambulanten Patienten zu behandeln.

Projektverantwortliche: 
Univ.-Prof. Dr. med. Jan Wilhelm Spillner
Dr. rer. nat. Johannes Greven
 

Ziel dieses Projekts ist es, in Kooperation mit dem ECC-Labor von Herrn Prof Mothagy (ECC LAB) und mit Hilfe der Firma RAUMEDIC AG einen Gasaustauscher zu entwickeln, zu charakterisieren und zu optimieren, um letztlich ein langlebiges Gerät zu bauen, das als Brücke zur künstlichen Lunge verwendet werden kann. Hierfür wird eine neue Oberflächenbeschichtung handelsüblicher Oxygenatoren im Gas-Blut und Gas-Gas Setting in Hinsicht auf ihre verbesserten Gasaustauscherfähigkeiten untersucht. Unter anderem wird an einer carry-on, stand-alone Variante eines Gasaustauschers gearbeitet, die dann flexibel auch im Bereich der Reha und sportlichen Aktivitäten zur Ventilation oder Optimierung von Trainingsumgebungen ihren Einsatz finden soll.

Projektverantwortliche: 
Univ.-Prof. Dr. med. Jan Wilhelm Spillner
Dr. rer. nat. Johannes Greven

Kooperationspartner:
ECCLab, Institut für Physiologie Uniklinik RWTH Aachen (Prof. Dr. Mottaghy)

CFD Simulations

Ziel dieses Projekts ist es in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Biomaterialien der FH Aachen, die lokale Verteilung des Flusses und der Sauerstoffsättigung in verschiedenen Teilen der Aorta und der Pulmonalarterie in Abhängigkeit von der Anatomie, der endoluminalen Position der Kanüle und dem Unterstützungsgrad mit Hilfe von Computational Fluid Dynamics zu bewerten.

Projektverantwortliche: 
Univ.-Prof. Dr. med. Jan Wilhelm Spillner
Dr. rer. nat. Johannes Greven

Thrombus Formation

Im Rahmen des Projekts wird die mechanische Stabilität und die Struktur von in-vitro erzeugten arteriovenösen Thromben untersucht. Hierbei erfolgt eine Unterscheidung zwischen verschiedenen gerinnungsfördernden Zusätzen, und anschließend wird die Korrelation zu ihrer Auflösungsfähigkeit analysiert.

Projektverantwortliche: 
Univ.-Prof. Dr. med. Jan Wilhelm Spillner
Franziska Franke
 

Nachhaltigkeit

Im an stetiger Aufmerksamkeit und Wichtigkeit gewinnenden Bereich der Nachhaltigkeit in Verbindung mit klinischem Qualitätsmanagement werden Studien mit dem Fokus auf Materialmanagement und Ressourcenoptimierung unter Berücksichtigung des entstehenden CO2 Footprints durchgeführt.

EU Förderung – Waste Management in Thoracic Surgery

In internationaler Kooperation mit der TU Delft und weiteren Standorten werden Verfahren zur Erhebung der Müllarten, Menge von anfallendem Müll, möglichen Recyclingwegen oder Einsparmöglichkeiten dessen und der Lebenszyklus des produzierten Mülls nachvollzogen und zur Anwendung gebracht.

Vergleich verschiedener OP Verfahren bei gleichem Behandlungsziel

Verschiedene OP Techniken die unter Berücksichtigung der Lebensqualität des Patienten zu einem gleichen Patientenoutcome führen werden auf ihre Nachhaltigkeit hin untersucht.

Projektverantwortliche: 
Univ.-Prof. Dr. med. Jan Wilhelm Spillner
Dr. med. Sebastian Kalverkamp
Dr. rer. nat. Johannes Greven