Die prognostische Bedeutung des Tidalvolumens unter Spontanatmung bei der Idiopathischen pulmonalen Fibrose : biomechanische Kopplung von Atmung und pulmonaler Fibrosierung

Abstract

Ziel der hier vorliegenden Dissertation war es, den Zusammenhang zwischen dem Tidalvolumen und der Progression einer Idiopathischen pulmonalen Fibrose (IPF) zu untersuchen. So konnte bereits in verschiedenen wissenschaftlichen Arbeiten gezeigt werden, dass mechanischer Stress, welcher auf die Lunge ausgeübt wird, eine Fibrosierung des Lungengewebes nach sich ziehen kann. Verschiedene Experimente an Mäusen belegen, dass es durch Anwendung hoher Zugvolumina bei der Beatmung einer vorgeschädigten Lunge zur Ausschüttung profibrotischer Zytokine wie z.B. TGF-beta kommen kann, welche wiederum die Fibrosierung des Gewebes auslösen. Die hier durchgeführte retrospektive Datenanalyse an 238 IPF-Patienten des Gießener Zentrums des European IPF Registers deckt erstmalig einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Höhe des Tidalvolumens unter Spontanatmung und der Wahrscheinlichkeit innerhalb der nächsten 5 Jahre zu versterben auf:So hatten Patienten, die initial ein Tidalvolumen von über 700ml hatten, eine um 3,477-fach höhere Chance zu versterben als Patienten mit einem Tidalvolumen von unter 700ml (p=0,0047). Dabei scheint im Gegensatz zur FVC, die im Verlauf der Erkrankung abfällt, die Höhe des Tidalvolumens über die Jahre relativ konstant zu bleiben. Das initial gemessene Tidalvolumen könnte also als möglicher Prognosefaktor dienen. Als eine Limitation dieser Dissertation sollte aber die insgesamt noch relativ geringe Anzahl an Patienten, die in die Auswertung einflossen, erwähnt werden. Eine Bestätigung dieser Ergebnisse an einer weiteren Kohorte steht noch aus. Dennoch liegt es auf Basis der hier vorgestellten Ergebnisse nahe, IPF-Patienten dahingehend zu schulen, dass sie flach atmen und tiefe Atemzüge vermeiden sollten. In Zukunft könnte also ein gezieltes Atemtraining neben der etablierten antifibrotischen Therapie eine mögliche weitere Säule bei der Behandlung der IPF darstellen.

The purpose of this study was to analyze the role of the tidal volume (VT) as predictor of mortality in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). Research findings of the last few years displayed the fast lung function decline in lung fibrosis patients due to mechanical barotrauma. In experiments with mice it could be shown that high tidal volumes in already damaged lung tissue induce the expression of such pro-fibrotic cytokines e.g. TGF-beta, which is known to increase the development of lung fibrosis. This retrospective study on 238 IPF patients of the European IPF Registry of the Lung Center in Gießen detected for the first time the significant correlation between the VT value and survival within the next 5 years:Patients with VT>700ml had a 3,477 higher risk to die than patients with VT<700ml (p=0,0047). In contrast to the FVC, which declines, the VT seems to stay constant over the years. The tidal volume at baseline could be a relevant prognostic factor. Yet it should be mentioned that only a small cohort was analyzed for this study. Nevertheless the results of this study showed that IPF patients should be trained in shallow breathing techniques to avoid deep breathing. In the future training in how to breathe correctly could be, despite an anti-fibrotic medication, a new base of IPF treatment.