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Das kolorektale Karzinom kann im Rahmen einer Tumorprogression in den Bauchraum metastasieren und so durch diffuses Wachstum die Behandlung erheblich erschweren. Zur Ergänzung herkömmlicher Therapieverfahren könnten oxidative Flüssigkeiten genutzt werden. In dieser Arbeit wurde die Wirkung von Plasma-oxidierten Salzlösungen auf murine kolorektale Tumorzellen (CT26) in vitro und in einem In-vivo-Modell einer kolorektalen Peritonealkarzinose untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass mittels Plasmajet oxidierte Flüssigkeiten zu einer wirksamen Oxidation von Tumorzellen in vitro führen. Dabei zeigte sich eine Reduktion der metabolischen Aktivität und des Tumorzellwachstums, sowie Induktion eines Tumorzelltods mittels Aktivierung von Caspasen und Membranverlagerung von Phosphatidylserin. In einem komplexeren dreidimensionalen Tumorzellsphäroidmodell war die Plasma- oxidierte Lösung einer Kontrolle von Wasserstoffperoxid in der Induktion des Tumorzelltods überlegen. Dies lässt darauf schließen, dass auch reaktive Stickstoffspezies für die Tiefenwirkung der Behandlung relevant sind. Morphologische Veränderungen der Zellen, wie Aktin-Extrusionen und eine erhöhte mechanische Elastizität der Zellen, wurden ebenfalls beobachtet. Diese Veränderungen zusammen mit der Induktion eines Zellzyklusarrests wurden als Zeichen einer zellulären Seneszenz gewertet. Ein weiteres wichtiges Ergebnis war die Detektion entscheidender Markermoleküle des Immunogenen Zelltods, wie Membran-Calreticulin, sowie die Veränderung des sekretorischen Zytokinprofils. Im Tiermodell der Peritonealkarzinose konnte durch tägliche Gabe von Plasma-oxidierten Salzlösungen über einen Zeitraum von 13 Tagen eine Reduktion des Tumorvolumens um ca. 2/3 im Vergleich zur Kontrolle erreicht werden. Das Tumor-Immuninfiltrat wurde durch die Reduktion von anti-inflammatorischen M2-Makrophagen moderat beeinflusst. In der ex-vivo Re-Stimulation von Immunzellen der Tiere mit Material inaktivierter CT26 Zellen wurden diese in den Gruppen, welche Plasma-oxidierte Flüssigkeiten erhalten hatten, tendenziell stärker aktiviert. Diese Ergebnisse deuten auf eine vielversprechende toxische und pro-immunogene Wirkung von oxidativen Flüssigkeiten hin. Vor einer Translation der Forschung in die Klinik müssen jedoch weitere Untersuchungen der Mechanismen vorgenommen und die In-vivo-Versuche ausgeweitet werden.

In der vorliegenden Arbeit wurde ein Routine-TDM auf einer Intensivstation über 3 Jahre bei Patient:innen mit Sepsis während einer kontinuierlichen Meropenemtherapie durchgeführt und auf die Umsetzung und den praktischen Nutzen hin untersucht. Da Meropenem ein Antibiotikum mit zeitabhängiger Wirkung ist, war das Ziel Konzentrationen unterhalb der 4-fachen MHK und ein dadurch bedingtes mögliches Therapieversagen zu vermeiden. Die Patient:innen erhielten zu Beginn eine Tagesdosierung von 6 g/d mit einem initialen Bolus von 0,5 g Meropenem. Die Dosierung wurde entsprechend der erhobenen Meropenemkonzentrationen durch das Routine-TDM nach Einschätzung des ärztlichen Personals angepasst. Es wurden keine Vorgaben bzgl. eines oberen Grenzwertes oder Umsetzung der Dosisanpassungen gemacht. Das TDM ergab gerade zu Beginn erhöhte Meropenemkonzentrationen, sodass Dosissteigerungen fast ausschließlich erst nach vorheriger Dosisreduktion durchgeführt werden mussten. Konzentrationen, bei denen eine Steigerung oder eine Reduktion der Dosis beschlossen wurde, wiesen eine hohe Variabilität auf. Das Anpassungsverhalten des ärztlichen Personals kann als sehr konservativ beschrieben werden. Die Dosissteigerungen wurden bereits sehr früh und Dosisreduktionen eher spät durchgeführt. Bei knapp 46 % der Patient:innen wurde die Dosis gar nicht angepasst und bei 46 % der Patient:innen wurde insgesamt eine Dosisreduktion durchgeführt. Dies war zu 96 % eine Halbierung der Tagesdosis auf 3 g/d. Die gemessenen Wirkkonzentrationen unterschieden sich bei Patient:innen die 6 g/d und bei Patient:innen die 3 g/d Meropenem erhielten letztendlich nicht signifikant voneinander. Dies zeigt, dass die Dosisanpassungen genutzt wurden um andere Einflussfaktoren auf die Konzentration auszugleichen. In einer multivarianten Regressionsanalyse zeigten die Nierenfunktion, die Körpergröße und das Körpergewicht einen signifikanten Einfluss auf die Antibiotikumkonzentration. Dennoch zeigte die Regressionsanalyse sich in den Extrembereichen ungenau, weshalb ein TDM sehr sinnvoll ist. Gerade bei einer veränderten Nierenfunktion oder bei Patient:innen mit RRT zeigte sich ein TDM als sehr hilfreich. Patient:innen mit ARC zeigten sich in der vorliegenden Arbeit signifikant häufiger unterdosiert und Patient:innen mit RRT wiesen eine höhere Variabilität der gemessenen Konzentrationen auf. Tools zur Anpassung der Dosierung anhand der Nierenfunktion wurden in Studien bisher überwiegend als unzureichend beschrieben. Bei Patient:innen mit RRT werden verschiedenste Dosierungsoptionen aktuell diskutiert. Insgesamt wurde bei knapp 5,8 % der Patient:innen eine Unterdosierung detektiert. Daraufhin wurde vom ärztlichen Personal inkonsequent reagiert. Einen Einfluss auf das klinische Outcome konnte durch das TDM oder durch die Unterdosierungen nicht ausgemacht werden. Lediglich die Schwere der Sepsisart zeigte einen signifikanten Einfluss auf die Mortalität. Neurologische Auffälligkeiten, wie Krampfanfälle konnten nur selten detektiert werden. Patient:innen, bei denen diese auffielen, zeigten zwar signifikant höhere Meropenemkonzentrationen, allerdings ließen sich die Symptome nicht mit Sicherheit auf die Antibiotikatherapie zurückführen, da diese Patient:innen zusätzlich eine neurologische Grunderkrankung hatten. In gezielten Studien zu neurotoxischen Nebenwirkungen bei Betalaktamen wird der Zusammenhang mit supratherapeutischen Konzentrationen aber immer öfter beschrieben. Zusammenfassend zeigt sich, dass das TDM einen maßgeblichen Einfluss auf die Therapieentscheidungen hatte. Unterdosierungen sind unter der gewählten Dosierungsform nur selten aufgetreten und Dosissteigerungen waren kaum nötig. Gerade bei Patient:innen mit RRT oder erhöhter Nierenfunktion zeigte sich das TDM als nützlich. Die Grenzen für Anpassungen variierten sehr stark und wurden eher konservativ gewählt. Ein genau definierter Zielbereich der angestrebten Meropenemkonzentration und festgelegte Optionen zur Dosisanpassung könnten den Nutzen des TDMs weiter erhöhen. Weitere prospektive Studien sind nötig, um eine Obergrenze zu definieren und Toxizität zu vermeiden. Empfehlungen für die Praxis: • Fortsetzung des TDMs bei kritisch kranken Patient:innen • Etablierung einer SOP zur Dosisanpassung sowie Reduzierung der Startdosierung auf 3 g Meropenem/d mit Initialbolus von 0,5 g • Hinweise bei Patientengruppen mit Gefahr für Unter- oder Überdosierungen.

Bei einem Herz-Kreislauf-Stillstand können Leitstellendisponenten mit Hilfe eines Telefonreanimationsprotokolls medizinische Laien in Wiederbelebungsmaßnahmen anleiten. Durch die Anwendung von Automatisierten Externen Defibrillatoren (AED) durch hinzukommende qualifizierte Ersthelfer (Community-First-Responder) kann die Überlebenswahrscheinlichkeit weiter gesteigert werden. Im Rahmen des Pilotprojektes MVLIFEDRONE wurde die Umsetzung eines Telefonreanimationsprotokolls, sowie die Reanimationsqualität und AED-Anwendung von Laienhelfenden und Community-First-Respondern in 48 Simulationsszenarien untersucht. Die Datenanalyse basierte auf Videoaufzeichnungen der Simulationen und Daten des Reanimationssimulators. Die Forschungshypothese, dass bei dem aktuell in der Untersuchungsregion angewendeten Telefonreanimationsprotokolls Teilschritte in der Umsetzung durch die Laienhelfende nicht korrekt erfolgen, konnte nachgewiesen werden. Nur 64% der Laienhelfenden führten eine suffiziente Atemkontrolle durch. Bei Verwendung einer konkretisierten Atemkontrollanweisung mit Handlungsbeschreibung führten signifikant mehr Laienhelfende (92%) eine leitlinienkonforme Atemkontrolle durch, p <0,05. Verglichen zu Laienhelfenden (99 bpm), führten Community-First-Responder die Reanimation mit einer leitlinienkonformen Frequenz (109 bpm) und korrekter Handposition durch, wobei das Erreichen der Kompressionstiefe für beide Gruppen keine Herausforderung darstellte. Lautes Mitzählen der Laienhelfenden kann die Frequenz der Thoraxkompressionen verbessern. Eine Aufforderung zur Nutzung dieser Methode im Protokoll wird empfohlen. Andere Aufforderungen, wie Bewusstseinskontrolle, Entkleidung oder die Aktivierung der Freisprechfunktion, wurden von fast 100% der Laienhelfenden suffizient umgesetzt. Damit zeigen sich diese Formulierungen als verständlich und gut umsetzbar. Die vollständige Entlastung des Thoraxes wurde von beiden Helfergruppen unzureichend durchgeführt und sollte in der Ausbildung der Community-First-Responder explizit behandelt werden. In der AED-Anwendung fand sich kein signifikanter qualitativer Unterschied zwischen den Helfergruppen, wenngleich die Community-First-Responder im Mittel 20 Sekunden schneller waren. Die Hypothese der höheren Reanimationsqualität und schnelleren AED-Anwendung der Community-First-Respondern konnte bestätigt werden. Abschließend lässt sich feststellen, dass jedes Telefonreanimationsprotokoll auf seine Umsetzbarkeit und Qualität evaluiert werden sollte.

Background Telephone-Cardiopulmonary Resuscitation (T-CPR) significantly increases rate of bystander resuscitation and improves patient outcomes after out-of-hospital cardiac arrest (OHCA). Nevertheless, securing correct execution of instructions remains a difficulty. ERC Guidelines 2021 recommend standardised instructions with continuous evaluation. Yet, there are no explicit recommendations on a standardised wording of T-CPR in the German language. We investigated, whether a modified wording regarding check for breathing in a German T-CPR protocol improved performance of T-CPR. Methods A simulation study with 48 OHCA scenarios was conducted. In a non-randomised trial study lay rescuers were instructed using the real-life-CPR protocol of the regional dispatch centre and as the intervention a modified T-CPR protocol, including specific check for breathing (head tilt-chin lift instructions). Resuscitation parameters were assessed with a manikin and video recordings. Results Check for breathing was performed by 64.3% (n = 14) of the lay rescuers with original wording and by 92.6% (n = 27) in the group with modified wording (p = 0.035). In the original wording group the head tilt-chin manoeuvre was executed by 0.0% of the lay rescuers compared to 70.3% in the group with modified wording (p < 0.001). The average duration of check for breathing was 1 ± 1 s in the original wording group and 4 ± 2 s in the group with modified wording (p < 0.001). Other instructions (e.g. check for consciousness and removal of clothing) were well performed and did not differ significantly between groups. Quality of chest compression did not differ significantly between groups, with the exception of mean chest compression depth, which was slightly deeper in the modified wording group. Conclusion Correct check for breathing seems to be a problem for lay rescuers, which can be decreased by describing the assessment in more detail. Hence, T-CPR protocols should provide standardised explicit instructions on how to perform airway assessment. Each protocol should be evaluated for practicability.

Background: Clinical practice guidelines are systematically developed statements intended to optimize patient care. However, a gapless implementation of guideline recommendations requires health care personnel not only to be aware of the recommendations and to support their content but also to recognize every situation in which they are applicable. To not miss situations in which recommendations should be applied, computerized clinical decision support can be provided through a system that allows an automated monitoring of adherence to clinical guideline recommendations in individual patients. Objective: This study aims to collect and analyze the requirements for a system that allows the monitoring of adherence to evidence-based clinical guideline recommendations in individual patients and, based on these requirements, to design and implement a software prototype that integrates guideline recommendations with individual patient data, and to demonstrate the prototype’s utility in treatment recommendations. Methods: We performed a work process analysis with experienced intensive care clinicians to develop a conceptual model of how to support guideline adherence monitoring in clinical routine and identified which steps in the model could be supported electronically. We then identified the core requirements of a software system to support recommendation adherence monitoring in a consensus-based requirements analysis within the loosely structured focus group work of key stakeholders (clinicians, guideline developers, health data engineers, and software developers). On the basis of these requirements, we designed and implemented a modular system architecture. To demonstrate its utility, we applied the prototype to monitor adherence to a COVID-19 treatment recommendation using clinical data from a large European university hospital. Results: We designed a system that integrates guideline recommendations with real-time clinical data to evaluate individual guideline recommendation adherence and developed a functional prototype. The needs analysis with clinical staff resulted in a flowchart describing the work process of how adherence to recommendations should be monitored. Four core requirements were identified: the ability to decide whether a recommendation is applicable and implemented for a specific patient, the ability to integrate clinical data from different data formats and data structures, the ability to display raw patient data, and the use of a Fast Healthcare Interoperability Resources–based format for the representation of clinical practice guidelines to provide an interoperable, standards-based guideline recommendation exchange format. Conclusions: Our system has advantages in terms of individual patient treatment and quality management in hospitals. However, further studies are needed to measure its impact on patient outcomes and evaluate its resource effectiveness in different clinical settings. We specified a modular software architecture that allows experts from different fields to work independently and focus on their area of expertise. We have released the source code of our system under an open-source license and invite for collaborative further development of the system.