Dynamische optische Vollfeld-Kohärenztomographie zur strukturellen und mikrobiologischen Charakterisierung des Endotrachealtubus-Biofilms bei kritisch kranken Patienten (BIOPAVIR2)

Biofilm ist eine Mikrostruktur, die in Aggregaten mikrobiologischer Spezies innerhalb einer Polymermatrix organisiert ist. Bereits in den 2000er Jahren erkannten die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) die mögliche Rolle des Biofilms, der endotracheale Endotrachealtuben auskleidet, bei der Entwicklung der beatmungsassoziierten Pneumonie (VAP), der häufigsten Infektion auf der Intensivstation, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit Morbiditäts- und Mortalitätsrate sowie einen deutlichen Anstieg der Krankenhauskosten.

Die gezielte Bekämpfung von Biofilm scheint daher nun ein neues Interessengebiet zur Begrenzung des VAP-Risikos zu sein, und dieser Grundgedanke hat zur Entwicklung eines Intraluminals zum Abschleifen von Biofilm geführt, der sich auf der Innenseite der Intubationssonde abgelagert hat

. Die Bewertung einer solchen Strategie rechtfertigt jedoch die Einführung präziserer Methoden zur Charakterisierung des Biofilms.

Zu diesem Zweck führte der Forscher eine erste klinische Studie durch, in der der Biofilm auf Intubationssonden, BIOPAVIR 1, beschrieben wurde und die Existenz mehrerer Biofilmstrukturen nachgewiesen wurde, die jeweils mit einer spezifischen mikrobiologischen Signatur verbunden sind. Mehrere Einschränkungen, darunter ein Mangel an Leistung aufgrund einer unzureichenden Anzahl von Patienten und der Verwendung mehrerer Patienten sowie die Verwendung einer konfokalen Mikroskopietechnik mit schlechter Axialrichtung ohne die Möglichkeit, metabolische Bilder des Biofilms zu erfassen.

Basierend auf der vorherigen Beschreibung von Biofilm durch optische Kohärenztomographie (OCT) und einer aktuellen Erfahrung mit einer optimierten Form der hochauflösenden OCT, der sogenannten Vollfeld-OCT, gehen die Forscher davon aus, dass die Vollfeld-OCT eine genauere Charakterisierung des Biofilms ermöglichen wird Aufgrund seiner hohen räumlichen Auflösung und seiner potenziellen Fähigkeit, Stoffwechselaktivitäten im Biofilm zu erfassen, schlägt BIOPAVIR 2 vor, die Leistung der Vollfeld-OCT zu nutzen, um den Biofilm, der Endotrachealtuben bei Patienten unter mechanischer Beatmung auf Intensivstationen auskleidet, besser zu charakterisieren. Dieses Projekt stellt einen ersten Schritt zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen der Entwicklung von Biofilm bei Intubation und dem Auftreten von VAP dar