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CORONA :: Mögliche Hilfe gegen Lungenentzündung

Es besteht die Möglichkeit zur Entwicklung eines medizinischen Gerätes, welches maßgeblich zur Genesung bei fortgeschrittener Lungenentzündung beitragen kann. Wir möchten dazu beitragen, das dieses Gerät dem medizinischen Dienst in ausreichender Zahl zur Verfügung steht.

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  • Verbreiter und Übersetzer dieser Nachricht – weltweit – in allen Sprachen
  • Weiterleitung an Wissenschaftler, Forscher, Ärzte, Politiker
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UM WAS GEHT ES

Ohne die Lungenentzündung wären die aktuelle und künftig in kürzeren Abständen folgenden Pandemien,
ähnlich wie bei einer Grippe, bis auf wenige Ausnahmen eher harmlos.
Deshalb hat die Heilung der Lungenentzündung höchste Priorität!

Ab einem bestimmten Fortschritt der Lungenentzündung ist die Zwangsbeatmung mit konzentrierterem Sauerstoff leider nur noch von geringem Nutzen. Die Lunge ist anatomisch ähnlich wie ein Schwamm aufgebaut. Füllt sie sich mit Sekret an, kommt an diese Stellen keine Luft mehr an, ein Sauerstoffaustausch zum Blut findet nicht mehr statt, das Gewebe stirbt ab. Ein Absaugen von Sekret oder eine Einfuhr etwa mit Pressluft, ist aufgrund der Schwamm Struktur nicht möglich.

Die Lösung ist die künstliche Beatmung mit einer sauerstoffhaltigen Flüssigkeit.
Ein dafür zu entwickelndes Gerät könnte zudem das infizierte Sekret ausspülen, im Gerät durch UV-Bestrahlung und Kurzzeit-Hocherhitzung desinfizieren. Somit auch längere Zeit zirkulieren, selbst zuvor befallenes Gewebe mit Sauerstoff versorgen und heilen.
Die benötigte Technik ist bereits vorhanden und wird im Bereich des Tiefseetauchens vom Militär genutzt.

Wir suchen für unser Team

  • Studenten, Wissenschaftler, Forscher, Entwickler… die aktiv am Projekt mitwirken wollen
  • Wenn Ihr das Vorhaben unterstützen möchtet, dann schreibt bitte an
    (bitte keine Anrufe aufgrund mögl. Überlastung)

UNSER VORHABEN

Wir wollen auf der Grundlage der Technik der Flüssigkeitsatmung ein „LiquidBeatmungsgerät“ entwickeln,
produzieren und weltweit in den Umlauf bringen.

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+ + + LIVE UPDATE + + +

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2020-03-28 Patent beim DPA unter Nr. 10 2020 002 063.1 eingereicht
2020-03-29 Webseite eingerichtet (craftmax.healthcare)
2020-03-30 Mailserver help@craftmax.healthcare eingerichtet
2020-04-01 CRAFTMAX Healthcare UG mit Sitz in Berlin, Deutschland gegründet
2020-04-02 Zentrale Kooordinationsstelle in Berlin, Kurfürstendamm 193e eingerichtet
2020-04-09 Telefonhotline +49 (0) 30 233 022 12 vom Unterstützer PULSAR MARKETING

Unsere Botschaft

WISSENSCHAFTLICHE ERKENNTNISSE

Die Flüssigkeitsatmung

ist eine Form der Atmung, bei der ein normalerweise atmungsaktiver Organismus eine sauerstoffreiche Flüssigkeit (wie etwa Perfluorkohlenwasserstoff) atmet. anstatt Luft zu atmen.

Dies erfordert bestimmte physikalische Eigenschaften wie Atmungsgaslöslichkeit, Dichte, Viskosität, Dampfdruck und Lipidlöslichkeit, die einige, aber nicht alle Perfluorchemikalien (Perfluorcarbon) haben. [1] Daher ist es entscheidend, die geeignete PFC zu wählen für eine spezifische biomedizinische Anwendung, wie Flüssigkeitsbeatmung, Medikamentenabgabe oder Blutersatz. Die physikalischen Eigenschaften von PFC-Flüssigkeiten variieren erheblich; Die eine gemeinsame Eigenschaft ist jedoch ihre hohe Löslichkeit für Atemgase. Tatsächlich transportieren diese Flüssigkeiten mehr Sauerstoff und Kohlendioxid als Blut. [2]

Theoretisch könnte Flüssigkeitsatmung die Behandlung von Patienten mit schweren Lungen- oder Herztraumata unterstützen, insbesondere bei Kindern und Jugendlichen. Flüssigkeitsatmung wurde auch für den Einsatz beim Tiefentauchen [3][4][5] und bei der Raumfahrt vorgeschlagen. [6][7] Trotz einiger Fortschritte in der Flüssigkeitsbelüftung ist eine Standardanwendung noch nicht etabliert.

Wissenschaftliche Ansätze

Physikochemische Eigenschaften (37 ° C bei 1 atm) von 18 perfluorochemischen Flüssigkeiten für biomedizinische Anwendungen. Diese Tabelle kennzeichnet die wichtigsten physikalischen Eigenschaften der systemischen Physiologie und ihren Eigenschaftsbereich.
Gaslöslichkeit
Sauerstoff 33–66 ml / 100 ml PFC
Kohlendioxid 140–166 ml / 100 ml PFC
Dampfdruck 0,2–400 Torr
Dichte 1,58–2,0 g / ml
Viskosität 0,8–8,0 cS

Da die Flüssigkeitsatmung immer noch eine sehr experimentelle Technik ist, gibt es mehrere vorgeschlagene Ansätze.

Die Totale Flüssigkeitsbelüftung

Obwohl die totale Flüssigkeitsbelüftung (TLV) mit vollständig mit Flüssigkeit gefüllten Lungen vorteilhaft sein kann, ist [8] das komplexe flüssigkeitsgefüllte Röhrensystem erforderlich Ein Nachteil gegenüber der Gasbelüftung: Das System muss einen Membranoxygenator, einen Heizer und Pumpen enthalten, um Aliquoten von konditioniertem Perfluorcarbon (PFC) an die Lunge zu leiten und aus den Lungen zu entfernen. Eine von Thomas H. Shaffer geleitete Forschungsgruppe hat behauptet, mit dem Einsatz von Mikroprozessoren und neuen Technologien sei es möglich, die Atemvariablen wie die funktionelle Flüssigkeits-Restkapazität und das Tidalvolumen während des TLV besser zu kontrollieren als mit der Gasbelüftung. [1][9][10][11] Folglich erfordert die vollständige Flüssigkeitsbelüftung ein dediziertes Flüssigkeitsbeatmungsgerät ähnlich einem medizinischen Beatmungsgerät, mit der Ausnahme, dass es eine atmungsfähige Flüssigkeit verwendet. Viele Prototypen werden für Tierversuche verwendet, Experten empfehlen jedoch die Weiterentwicklung eines Flüssigkeitsbeatmungsgerätes für klinische Anwendungen. [12]
Spezielles präklinisches Flüssigkeitsbeatmungsgerät (Inolivent) wird derzeit in Kanada und Frankreich gemeinsam entwickelt. [13] Die Hauptanwendung dieser Flüssigkeit Beatmungsgerät ist die ultraschnelle Induktion therapeutischer Hypothermie nach einem Herzstillstand. Es hat sich gezeigt, dass diese Methode nach einem experimentellen Herzstillstand eher schützend als eine langsamere Abkühlmethode ist. [14]

Die Partielle Flüssigkeitsbeatmung

Im Gegensatz dazu ist die partielle Flüssigkeitsbeatmung (PLV) eine Technik bei dem ein PFC in die Lunge bis zu einem Volumen eingebracht wird, das sich der funktionellen Restkapazität (ungefähr 40% der gesamten Lungenkapazität) annähert. Eine herkömmliche mechanische Belüftung liefert darüber hinaus Atemzug-Atemzüge. Diese Art der Flüssigkeitsbelüftung scheint derzeit technologisch praktikabler als die totale Flüssigkeitsbelüftung zu sein, da PLV die Technologie einsetzen könnte, die derzeit in vielen neonatalen Intensivstationen (NICU) weltweit eingesetzt wird.

In mehreren Tierstudien wurde der Einfluss von PLV auf die Sauerstoffversorgung, die Entfernung von Kohlendioxid und die Lungenmechanik anhand verschiedener Modelle der Lungenschädigung untersucht. [15] Klinische Anwendungen von PLV wurden bei Patienten mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) berichtet. , Mekoniumaspirationssyndrom, angeborene Zwerchfellhernie und Atemnotsyndrom (RDS) von Neugeborenen. Um PLV richtig und effektiv durchzuführen, ist es unerlässlich, dass

  1. Dosierung eines Patienten auf ein bestimmtes Lungenvolumen (10–15 ml / kg), um das Alveolarvolumen zu rekrutieren.
  2. Lose die Lunge mit PFC-Flüssigkeit (1–2 ml / kg / h) gegen PFC-Verdampfung aus der Lunge

Wenn PFC-Flüssigkeit nicht in der Lunge verbleibt, kann PLV die Lunge nicht wirksam vor biophysikalischen Kräften schützen, die mit dem Gasventilator verbunden sind.
Neue Anwendungsmodi für PFC wurden entwickelt. [16]

Bei der partiellen Flüssigkeitsbelüftung (PLV) wird die Lunge mit Flüssigkeit gefüllt. Diese Flüssigkeit ist Perfluorkohlenstoff, auch Liquivent oder Perflubron genannt. Die Flüssigkeit hat einige einzigartige Eigenschaften. Es hat eine sehr niedrige Oberflächenspannung, ähnlich wie Tensid, eine Substanz, die in der Lunge produziert wird, um zu verhindern, dass die Alveolen beim Ausatmen kollabieren und aneinander haften. Es hat auch eine hohe Dichte, Sauerstoff diffundiert leicht durch es und kann einige entzündungshemmende Eigenschaften haben. In PLV werden die Lungen mit der Flüssigkeit gefüllt, der Patient wird dann mit einem herkömmlichen Beatmungsgerät unter Verwendung einer schützenden Lungenbeatmungsstrategie beatmet. Dies wird als partielle Flüssigkeitsbelüftung bezeichnet. Die Hoffnung ist, dass die Flüssigkeit den Sauerstofftransport zu überfluteten und mit Trümmern gefüllten Teilen der Lunge unterstützt, dazu beiträgt, diese Trümmer zu entfernen und mehr Alveolen zu öffnen, die die Lungenfunktion verbessern. Die Studie zu PLV beinhaltet einen Vergleich mit einer protokollierten Beatmungsgeräte-Strategie, die zur Minimierung von Lungenschaden entwickelt wurde. [17][18]

PFC-Dampf

Die Verdampfung von Perfluorhexan mit zwei anästhetischen Verdampfern, die für Perfluorohexan kalibriert sind, wurde gezeigt Verbesserung des Gasaustauschs bei Ölsäure-induzierter Lungenschädigung bei Schafen [19]

Vorwiegend PFC mit hohem Dampfdruck eignen sich zur Verdampfung.

Aerosol-PFC

Mit aerosolisiertem Perfluoroctan signifikante Verbesserung der Sauerstoffversorgung und der Lungenfunktion
Mechanik wurde bei erwachsenen Schafen mit Ölsäure-induzierter Lungenverletzung gezeigt.

Bei tensidarmen Ferkeln wurde mit Aerosol-PFC eine dauerhafte Verbesserung des Gaswechsels und der Lungenmechanik demonstriert. [20]
Das Aerosolgerät ist für die Wirksamkeit der PFC-Aerosolisierung von entscheidender Bedeutung, da Aerosolisierung von PF5080 (eine weniger gereinigte FC77) ) wurde gezeigt, dass die Verwendung eines anderen Aerosolgeräts bei an Tensiden verarmten Kaninchen unwirksam ist. Partielle Flüssigkeitsbeatmung und Aerosol-PFC reduzierten die pulmonale Entzündungsreaktion. [21]

Bisher vorgeschlagene Verwendungen

  1. Tauchanwendungen

nimmt mit der Tiefe zu und steigt alle 10 Meter um 1 bar (14,5 psi (100 kPa)) bis auf über 1.000 bar am Boden des Marianengrabens. Das Tauchen wird mit zunehmender Tiefe gefährlicher, und tiefes Tauchen birgt viele Gefahren. Alle oberflächenatmenden Tiere unterliegen der Dekompressionskrankheit, einschließlich Wassersäugern [22] und Freitauchen (siehe taravana ). Atmen in der Tiefe kann Stickstoffnarkose und Sauerstofftoxizität verursachen. Das Anhalten des Atems während des Aufstiegs nach dem Atmen in der Tiefe kann Luftembolien verursachen, die Lunge platzen und die Lunge kollabieren.

Spezielle Atemgasgemische wie Trimix oder Heliox verbessern das Dekompressionsrisiko, beseitigen es jedoch nicht. Heliox eliminiert das Risiko einer Stickstoffnarkose weiter, birgt jedoch das Risiko eines Helium-Tremors unter 150 m. Atmosphärische Taucheranzüge halten den Körper- und Atmungsdruck bei 1 bar. Dadurch werden die meisten Gefahren beim Absteigen, Aufsteigen und Atmen in der Tiefe beseitigt. Die starren Anzüge sind jedoch sperrig, unbeholfen und sehr teuer.

Die Flüssigkeitsatmung bietet eine dritte Option. [3][23] verspricht die Mobilität, die mit flexiblen Tauchanzügen verfügbar ist, und das verringerte Risiko von starren Anzügen. Mit Flüssigkeit in der Lunge könnte sich der Druck in den Lungen des Tauchers an Druckänderungen des umgebenden Wassers anpassen, ohne dass der Gaspartialdruck sehr groß ist, wenn die Lunge mit Gas gefüllt ist. Flüssigkeitsatmung würde nicht zur Sättigung von Körpergewebe mit Hochdruckstickstoff oder Helium führen, die bei der Verwendung von Nichtflüssigkeiten auftritt, und würde daher die Notwendigkeit einer langsamen Dekompression verringern oder beseitigen.

Ein erhebliches Problem ergibt sich jedoch aus der hohen Viskosität der Flüssigkeit und der damit einhergehenden Verringerung ihrer Fähigkeit, CO zu entfernen. [3][24] Alle Anwendungen der Flüssigkeitsatmung zum Tauchen müssen mit einer vollständigen Flüssigkeitsbeatmung einhergehen (siehe oben). Die totale Flüssigkeitsbelüftung hat jedoch Schwierigkeiten, ausreichend Flüssigkeit zu transportieren, um CO mitzunehmen, denn egal wie hoch der Gesamtdruck ist, die Menge an partiellem CO Gasdruck, die zum Auflösen verfügbar ist CO in die Atemflüssigkeit kann niemals viel mehr als der Druck sein, bei dem CO im Blut vorhanden ist (etwa 40 mm Quecksilber (Torr)). [24]

Bei diesen Drücken benötigen die meisten Fluorkohlenwasserstoffflüssigkeiten etwa 70 ml / kg Belüftungsvolumen für die Minute (ca. 5 l / min für einen 70-kg-Erwachsenen), um ausreichend CO zu entfernen Normaler Ruhemetabolismus. [25] Dies ist eine Menge Flüssigkeit, die bewegt werden kann, insbesondere da Flüssigkeiten viskoser und dichter sind als Gase (beispielsweise ist Wasser etwa 850-fach so groß wie Luftdichte [26]). Jede Erhöhung der Stoffwechselaktivität des Tauchers erhöht auch die CO -Produktion und die Atemfrequenz, die bereits an der Grenze der realistischen Flussraten in der Flüssigkeitsatmung liegt. [3][27][28] Es scheint unwahrscheinlich, dass eine Person 10 Liter bewegt / min Fluorkohlenwasserstoffflüssigkeit ohne Unterstützung eines mechanischen Beatmungsgerätes, so dass „freies Atmen“ unwahrscheinlich ist. Es wurde jedoch vorgeschlagen, ein Flüssigkeitsbeatmungssystem mit einem CO Wäscher zu kombinieren, der an die Blutversorgung des Tauchers angeschlossen ist; Für ein solches Verfahren wurde ein US-Patent angemeldet. [29][30]

        2. Die Medizinische Behandlungen

Der vielversprechendste Bereich für den Einsatz von Flüssigkeitsbeatmungsgeräten liegt in der pädiatrischen Medizin. [31][32][33] Die erste medizinische Anwendung der Flüssigkeitsbeatmung war die Behandlung von Frühgeborenen [34][35][36][37] und von Erwachsenen mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) in den 1990er Jahren. Flüssigkeitsatmung wurde in klinischen Studien nach der Entwicklung des fluorchemischen Perfluoroctylbromids (kurz Perflubron) durch Alliance Pharmaceuticals verwendet. Gegenwärtige Beatmungsverfahren können bei Frühgeborenen zur Entwicklung einer Lungenerkrankung beitragen und zu Erkrankungen wie bronchopulmonaler Dysplasie führen. Die Flüssigkeitsbelüftung entfernt viele der für diesen Schaden verantwortlichen hohen Druckgradienten. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Perfluorkohlenwasserstoffe die Lungenentzündung reduzieren, [38][39][40] die Beatmungs-Perfusions-Fehlpaarung verbessern und einen neuen Weg für die pulmonale Verabreichung von Medikamenten bereitstellen. [41] [43]

Um Techniken der Medikamentenabgabe zu untersuchen, die sowohl für die partielle als auch für die vollständige Beatmung von Flüssigkeiten nützlich wären, konzentrierten sich neuere Studien auf die PFC-Medikamentenabgabe unter Verwendung einer nanokristallinen Suspension. Das erste Bild ist ein Computermodell einer PFC-Flüssigkeit (Perflubron) in Kombination mit Gentamicinmolekülen.

Es wurden klinische Studien mit Frühgeborenen, Kindern und Erwachsenen durchgeführt. Da die Sicherheit des Verfahrens und die Wirksamkeit bereits in einem frühen Stadium erkennbar waren, hat die US-amerikanische Gesundheitsbehörde FDA das Produkt als „Fast Track“ (Schnellverfolgung) eingestuft (dh eine beschleunigte Überprüfung des Produkts), um es der Öffentlichkeit zugänglich zu machen schnell, da dies auf sichere Weise möglich ist). Klinische Studien haben gezeigt, dass die Verwendung von Perflubron mit gewöhnlichen Beatmungsgeräten die Ergebnisse ebenso verbessert wie die Verwendung von Hochfrequenz-Oszillationslüftung (HFOV). Da Perflubron jedoch nicht besser als HFOV war, genehmigte die FDA Perflubron nicht, und Alliance verfolgt nicht länger die Anwendung der partiellen Flüssigkeitsventilation. Ob Perflubron die Ergebnisse mit HFOV verbessern würde oder weniger langfristige Konsequenzen hat als HFOV, bleibt offen.

1996 schlugen Mike Darwin und Steven B. Harris die Verwendung von Cold-Fluid-Beatmung mit Perfluorcarbon vor, um die Körpertemperatur von Opfern von Herzstillstand und anderen Gehirntraumata schnell zu senken, damit sich das Gehirn besser erholen kann. [54]
Die Technologie kam auf Gas / Liquid-Beatmung (GLV) genannt, und bei großen Tieren konnte eine Abkühlgeschwindigkeit von 0,5 ° C pro Minute erreicht werden. [55] Beim Menschen wurde dies noch nicht versucht.

Vor kurzem wurde hypothermer Gehirnschutz mit einer schnellen Abkühlung des Gehirns in Verbindung gebracht. Ein neuer therapeutischer Ansatz ist in diesem Zusammenhang die Verwendung von intranasalem perfluorochemischem Spray für die bevorzugte Kühlung des Gehirns. [56] Der nasopharyngeale (NP) Ansatz ist aufgrund der anatomischen Nähe zum Hirnkreislauf und zu den Arterien einzigartig für die Kühlung des Gehirns. Basierend auf präklinischen Studien bei erwachsenen Schafen wurde gezeigt, dass die Abkühlung des Gehirns unabhängig von der Region während der NP-Perfluorchemie schneller war als bei der herkömmlichen Ganzkörperkühlung mit Kühldecken. Bis heute gab es vier Humanstudien, einschließlich einer abgeschlossenen randomisierten Intra-Arrest-Studie (200 Patienten). [57][58] Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die präklinische Intra-Arrest-Transnasal-Kühlung sicher und durchführbar ist und mit einer Verbesserung der Kühlzeit einhergeht.

           3. Raumfahrt

Das Eintauchen in Flüssigkeiten bietet eine Möglichkeit, die physische Belastung der G-Kräfte zu reduzieren. Kräfte, die auf Flüssigkeiten angewendet werden, werden als omnidirektionaler Druck verteilt. Da Flüssigkeiten nicht praktisch komprimiert werden können, ändern sie ihre Dichte nicht bei hoher Beschleunigung, wie bei Flugmanövern oder bei der Raumfahrt. Eine Person, die in eine Flüssigkeit mit der gleichen Dichte wie Gewebe eingetaucht ist, hat Beschleunigungskräfte, die im gesamten Körper verteilt sind, und nicht an einem einzigen Punkt wie einem Sitz oder Gurten. Dieses Prinzip wird in einem neuen G-Suit-Typ namens Libelle G-Suit verwendet, der es Flugzeugpiloten ermöglicht, bei einer Beschleunigung von mehr als 10 G bei Bewußtsein zu bleiben und in einem starren Anzug mit Wasser umzugehen.

Der Beschleunigungsschutz durch Eintauchen in Flüssigkeit ist durch die unterschiedliche Dichte von Körpergewebe und Immersionsflüssigkeit begrenzt, wodurch der Nutzen dieses Verfahrens auf etwa 15 bis 20 G begrenzt wird. [59]
Um den Beschleunigungsschutz über 20 G hinaus auszudehnen, muss die Lunge mit Flüssigkeit gefüllt werden Dichte ähnlich wie Wasser. Ein Astronaut, der vollständig in Flüssigkeit eingetaucht ist und sich in allen Körperhöhlen mit Flüssigkeit befindet, wird von extremen G-Kräften wenig beeinflusst, da die Kräfte auf eine Flüssigkeit gleichmäßig und in alle Richtungen gleichzeitig verteilt werden. Auswirkungen werden jedoch aufgrund von Dichteunterschieden zwischen verschiedenen Körpergeweben zu spüren sein, so dass noch eine obere Beschleunigungsgrenze besteht.

Flüssigkeitsatmung zum Beschleunigungsschutz ist möglicherweise nie praktikabel, da es schwierig ist, ein geeignetes Atemmedium mit ähnlicher Dichte wie Wasser zu finden, das mit Lungengewebe kompatibel ist. Perfluorkohlenwasserstoffe sind doppelt so dicht wie Wasser und daher für diese Anwendung ungeeignet. [2]

Quellenangaben: https://de.wikipedia.org

IMPRESSUM

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Wissenschaftliches Bildmaterial

Computermodelle von drei perfluorochemischen Molekülen, die für biomedizinische Anwendungen und für Studien zur Flüssigkeitsbeatmung verwendet werden: a) FC-75, b) Perflubron und c) Perfluorodecalin.

Computererzeugtes Modell von Perflubron- und Gentamicin-Molekülen in flüssiger Suspension für die Lungenverabreichung

Das letzte Bild zeigt experimentelle Ergebnisse, in denen sowohl die Plasma- als auch die Gewebespiegel von Gentamicin nach einer intratrachealen (IT) und intravenösen (IV) Dosis von 5 mg / kg bei einem neugeborenen Lamm während der Gasbeatmung verglichen werden. Beachten Sie, dass die Plasmaspiegel der IV-Dosis während der 4-stündigen Studienzeit die IT-Dosis-Werte deutlich übersteigen. Dagegen überschreiten die Lungengewebespiegel von Gentamicin, wenn sie durch eine intratracheale (IT) -Suspension verabreicht werden, den Ansatz der intravenösen (IV) Abgabe nach 4 Stunden. Somit ermöglicht der IT-Ansatz eine effektivere Abgabe des Arzneimittels an das Zielorgan, während systemisch ein sichereres Niveau beibehalten wird. Beide Bilder zeigen den In-vivo-Zeitverlauf über 4 Stunden. Zahlreiche Studien haben nun die Wirksamkeit von PFC-Flüssigkeiten als Abgabevehikel für die Lunge gezeigt. [44][45][46][47][48][49][50][51][52][53]

Das Foto zeigt einen Prototyp eines Flüssigkeitsbeatmungsgerät einer Universitäts Forschungsgruppe aus dem Jahr 1982.

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