Evaluation der regionalen pulmonalen Ventilation bei spontanatmenden Patienten mit idiopathischer pulmonaler Fibrose (IPF) mittels Elektroimpedanztomographie (EIT) : eine Pilotstudie aus dem Europäischen IPF Register (eurIPFreg)

Abstract

Die idiopathische pulmonale Fibrose (IPF) ist eine schwerwiegende chronisch-progrediente Lungenerkrankung assoziiert mit einer signifikanten Reduktion der Lebensqualität. Die mittlere Überlebenszeit beträgt nur 3-5 Jahre nach Diagnosestellung. Aus diesem Grund ist es notwendig neue Diagnostik- und Therapiemöglichkeiten zu erforschen. Vorherige Studien haben gezeigt, dass eine Überwachung der regionalen Ventilation mittels EIT in der Intensivmedizin möglich ist und zur präziseren Steuerung einer lungenprotektiven Beatmung herangezogen werden kann. In der dieser Arbeit zugrundeliegenden Untersuchung sollte evaluiert werden, ob sich die Elektroimpedanztomographie (EIT) als strahlungsfreies, nichtinvasives Bildgebungsinstrument zur Beurteilung der regionalen Ventilation der Lunge bei spontanatmenden IPF-Patienten eignet. Grundlage der Studie war die Annahme, dass es bei IPF durch Veränderungen des pulmonalen Surfactant-Systems zu einer erhöhten alveolären Oberflächenspannung kommt, was wiederum in einem wiederholten Alveolarkollaps resultiert. Ziel der Arbeit war es herauszuarbeiten, ob sich durch die Beurteilung der Lungenventilation mittels EIT zusätzliche Hinweise auf regionale Belüftungsstörungen bei IPF-Patienten finden und ob eine Anpassung der Ventilation durch Erhöhung des PEEP erfolgt. Es wurden 17 IPF-Patienten und 15 gesunde Kontrollprobanden am Zentrum für Interstitielle und Seltene Lungenerkrankungen am UKGM, Standort Gießen, auf Unterschiede in den folgenden EIT-Variablen untersucht: Änderung der tidalen Impedanzverteilung (dTID), globaler Inhomogenitätsindex (GI), regionale Impedanzunterschiede durch Änderung der endexspiratorischen Lungenimpedanz (dEELI), Unterschiede der Oberfläche des belüfteten Bereiches (SURF) ebenso wie Zentrum der Belüftung (CGVD) und intratidale Ventilationsverteilung (ITV). Diese Variablen wurden unter Spontanatmung und unter Maßgabe eines vordefinierten Protokolls zur Steigerung des PEEP, welcher über eine Mund-Nasen-Maske durch ein Beatmungsgerät (EVITA 4, Dräger) appliziert wurde, bewertet. In der durchgeführten Studie konnten ein signifikanter Anstieg von dEELI (p < 0,001) und ein nicht signifikanter Anstieg von dTID bei IPF-Patienten ebenso wie bei gesunden Kontrollprobanden als Reaktion auf eine Erhöhung des PEEP beobachtet werden, was eine verbesserte Ventilation in rekrutierten Lungenregionen bedeutet. Es zeigten sich jedoch keine statistisch signifikanten Unterschiede der EIT-Werte zwischen den IPF-Patienten und den gesunden Probanden. Eine mögliche Erklärung hierfür könnte sein, dass der relative Beitrag des Alveolarkollapses, der höchstwahrscheinlich in den subpleuralen Teilen der Lunge auftritt, im Vergleich zur Gesamtzunahme des Lungenvolumens möglicherweise nicht groß genug ist, um signifikante Unterschiede zwischen der IPF-Gruppe und der Gruppe der gesunden Kontrollprobanden hervorzurufen. Zudem waren die einzelnen Atemmuster der untersuchten Patienten und Probanden sehr heterogen. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede von SURF, GI oder CGVD während der PEEP-Steigerung. Eine Korrelation von dEELI mit FVC, BMI, Alter oder Gewicht erbrachte keine signifikanten Ergebnisse. Die dieser Arbeit zugrundeliegende Studie hat die globalen und regionalen pulmonalen Effekte bei spontanatmenden IPF-Patienten im klinischen Setting beschrieben. Basierend auf den Ergebnissen empfiehlt sich eine Reevaluation der EIT-Effekte in einer breiteren Kohorte sowie die kombinierte Messung von Lungenfunktion und EIT, um EIT-Änderungen direkt einzelnen Atemmanövern zuordnen zu können und somit eine bessere Vergleichbarkeit der EIT-Variablen zu erreichen.