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Bei schwerem Lungenempyhsem
«Endoskopische Lungenvolumenreduktion mit Wasserdampf»

Hintergrund

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehören «Chronic Obstructive Pulmonary Disease» (COPD) und Lungenemphysem zu den weltweit häufigsten nichtübertragbaren Erkrankungen [1]. An einer COPD leiden etwa 400 000 Menschen in der Schweiz.

Lange gab es für Patienten mit Dyspnoe infolge schwerem Lungenemphysem nur chirurgische Optionen, deren Ziel es ist, die am meisten überblähten ­Areale des Lungengewebes zu reduzieren, um so eine verbesserte Atmungsfunktion zu ermöglichen [2].

Weniger invasive und komplikationsärmere Methoden haben sich heute jedoch so gut etabliert, dass sie in den aktuellen «Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease» (GOLD) Guidelines [3] empfohlen werden und auch Eingang in zahlreiche nationale Leitlinien gefunden haben.

Derzeit stehen hier die endoskopische Ventilimplantation, die Coil-Implantation und die thermische Lungenvolumenreduktion mit Wasserdampf zur Verfügung. Alle Verfahren sind CE-zertifiziert.

Die Empfehlung für die endoskopische Lungenvolumenreduktion (ELVR) basiert auf zahlreichen Studien, die diesem Vorgehen teilweise eindrückliche Resultate bescheinigen, vor allem hinsichtlich Reduktion der Dyspnoe, Verbesserung der Lungenfunktion und der Lebensqualität [4–9]. Die thermische Lungenvolumenreduktion wird aktuell nur beim heterogenen oberlappenbetonten Lungenemphysem empfohlen und zeigt hier in Studien positive Ergebnisse [7, 8].

Der bronchoskopische Eingriff ist sehr schonend und benötigt nur wenige Minuten in Kurznarkose. Die Wasserdampfapplikation in ein Lungensegment erfolgt über einen Katheter, der über ein flexibles Bronchoskop eingeführt wird. Hier­über wird der Wasserdampf in das Segment geleitet, wodurch eine Entzündung des Lungengewebes eintritt. Im Verlauf schrumpft das emphysematische Gewebe, und es bildet sich eine Atelektase aus. Dadurch reduziert sich die Lungenüberblähung [10, 11].

Die Komplikationen sind überwiegend gering und ­bestehen meist aus gelegentlichen Exazerbationen, die überwiegend leicht sind und ambulant behandelt ­werden können. Bei der endoskopischen Ventilimplantation ist ein postinterventioneller Pneumothorax eine häufige Komplikation, die bei der Wasserdampfmethode nicht öfter als bei unbehandelten Patienten auftritt [12].

Im Folgenden wird eine Patientin mit schwerem Lungenemphysem und COPD vorgestellt, die einer thermischen Lungenvolumenreduktion unterzogen wurde.

Fallbericht

Anamnese

Die 52-jährige Patientin mit seit 2012 bekannter schwerer COPD und zunehmendem Lungenemphysem ohne Alpha-1-Antitrypsin-Mangel stellt sich bei zunehmender Dyspnoe in unserer pneumologischen Sprechstunde vor. Sie berichtete von einer seit Jahren langsam progredienten Dyspnoesymptomatik und deutlicher Leistungsminderung, die sich im letzten Halbjahr erheblich verstärkt hat. Sie ist nur noch leicht belastbar und klagt bereits bei einer Gehstrecke von 50 Metern auf ebener Erde und beim Treppensteigen in den ersten Stock über eine Belastungsdyspnoe, die nach der mMRC-Klassierung dem Grad 3 entspricht. Die medikamentöse Therapie der COPD war bereits vom Hausarzt optimiert worden. Bei der ehemals starken Raucherin (zirka 40Packyears bis 2018) kamen Infektexazerbationen gelegentlich vor. Durch eine knapp zwei Monate dauerende fachpneumologische Rehabilitation (davon drei Wochen stationär) konnte nur eine kurzzeitige Linderung der Beschwerden erzielt werden.

Befunde

Die Patientin präsentierte sich in einem stark reduzierten Allgemein- und kachektischen Ernährungszustand (Tab. 1). Die Bodyplethysmographie zeigte eine sehr schwergradige, nicht reversible Ventilationsstörung (FEV1 20%) mit schwergradiger Lungenüberblähung
(RV 367%) und mittelgradig eingeschränkter Diffusionskapazität (45% Soll). Die nachgewiesene schwergradige Lungenüberblähung stellte sich als Hauptursache der emphysembedingten Anstrengungsdyspnoe dar.

Tabelle 1: Leistungsvergleich prä und post nach zweimaliger thermischer endoskopische Lungenvolumenreduktion.
ResultatPräinterventionellPostinterventionell
Allgemein  
Gewicht42 kg52 kg
Body-Mass-Index17,8 kg/m222 kg/m2
Leistungsbezogen  
LungenfunktionFEV1: 20%FEV1: 31%
FVC: 43%FVC: 68%
RV: 367%RV: 211%
Arterielle BlutgasanalysepO2: 7,44 kPapO2: 10,2 kPa
pCO2: 6,17 kPapCO2: 5,19 kPa
Lebensqualität  
St. Georges Respiratory Questionaire35/100 Punkte20/100 Punkte
Sauerstoffbedarf1 lpm O2 in RuheRaumluft in Ruhe
2–3 lpm O2 bei Belastung1–2 lpm O2 nur bei Belastung
Rechtsherzkatheter-­UntersuchungmPAP 34 mm Hg 
FVC: forcierte Vitalkapazität; FEV1: forcierte Vitalkapazität in einer Sekunde; RV: Residualvolumen.

Computertomographisch zeigte sich der Nachweis eines schweren, apikal betonten zentrilobulären Lungenemphysems beidseits (Abb. 1).

Abbildung 1: Computertomographie des Thorax 7 Monate präinterventionell.

In der arteriellen Blutgasanalyse (aBGA) zeigte sich eine schwere respiratorische Insuffizienz mit leichter Hyperkapnie (Tab. 1), so dass eine Langzeitsauerstoff- und eine nächtliche «bi-level nasal positive airway pressure»-(nBiPAP-)Therapie eingeleitet wurden.

Aufgrund echokardiographisch Anzeichen einer Rechtsherzbelastung (sPAP 45 mm Hg) wurde eine Rechtsherzkatheter-Untersuchung durchgeführt, in welcher sich die Erhöhung des pulmonalarteriellen Druckes bestätigte (Tab. 1).

Gemäss Lungen-Densitometrie zeigte sich eine ausgeprägte oberlappenbetonte Destruktion des Lungenparenchyms. Im szintigraphischem Befund der Lunge ­ergab sich im Bereich der Lungenoberlappen nur noch eine sehr geringe Perfusion (16% rechts, 18% links). ­Gemäss Densitometrieanalyse der Computertomo­graphie-(CT-)Thorax kamen Segmente aus beiden Oberlappen für eine endoskopische Lungenvolumenreduktion in Frage.

Da alle medikamentösen und nicht medikamentösen Behandlungsoptionen inklusive zweimonatiger fachpneumologischer Rehabilitation ausgeschöpft wurden, stellte sich die Indikation für eine endoskopische ­Lungenvolumenreduktion, Kontraindikationen bestanden nicht.

Aufgrund der hohen Prozentrate von Pneumothoraces einer endoskopischen Lungenvolumenreduktion mit Ventilen und der in neueren Studien nachweisbaren ­geringen Langzeiteffektivität einer Coil-Implantation haben wir der Patientin die thermische endoskopische Lungenvolumenreduktion empfohlen.

Therapie

Abbildung 2A zeigt den Zustand zwei Monate vor dem Eingriff. Die erste Intervention erfolgte mit komplikationslosem Verlauf. Die thermische Wasserdampfablation wurde in zwei apikalen Subsegmenten rechts durchgeführt.

Abbildung 2: Röntgen Thorax:A)Zustand 2 Monate präinterventionell,B) 1 Tag nach erster ELVR,C)15 Tage postinterventionell. ELVR: endoskopische Lungenvolumenreduktion.

Bei erfreulichem Verlauf führten wir vier Monate später eine erneute komplikationslose ELVR in einem Oberlappensegment links durch.

Verlauf

In den folgenden Tagen nach der ersten Intervention entstand ein entzündliches Infiltrat im rechten ­Oberlappen (Abb. 2B) und im Verlauf ein keilförmiger Narbenstrang (Abb. 2C).

Nach etwa vier Wochen hat sich die Patientin nach der ELVR bereits stabiler und belastbarer gefühlt. Zeichen einer Exazerbation der COPD traten nach dem Eingriff nicht auf. Ebenso keine anderen Komplikationen. Die Langzeitsauerstofftherapie verwendete sie noch regelmässig über 24 Stunden mit 1–2 lpm O2. Lungenfunktionell zeigte sich eine Verbesserung der obstruktiven Ventilationsstörung (FEV1 28%). Die schwergradige Lungenüberblähung hatte sich auf RV 239% verbessert.

Zwei Monate nach der Intervention hat sich die ­Dyspnoe erheblich verbessert und die Patientin konnte bereits wieder in Teilzeit im Verkauf arbeiten.

Im Verlauf konnte die Patientin die Langzeitsauerstoff­therapie einstellen (Besserung der Oxygenierung auf pO2 10,8 kPa). Sie verwendet die O2-Therapie seither nur noch nur unter Belastung. Es zeigte sich nun lungenfunktionell ein Rückgang der Überblähung auf RV 222%. Zwischenzeitlich war eine Echokardiographie durch­geführt worden ohne Zeichen einer pulmonalen Hyper­tonie.

Nach der zweiten ELVR trat bei der Patientin etwa drei Wochen postinterventionell eine Exazerbation auf. Im Röntgenbild des Thorax zeigte sich ein entzündliches Infiltrat im apikalen linken Oberlappen (Abb. 3A). Die Symptomatik konnte durch eine passagere systemische Steroidtherapie innerhalb weniger Tage deutlich gebessert werden. Zwei Wochen später war die Patientin nahezu beschwerdefrei. Die Belastbarkeit hatte sich weiter verbessert, sie konnte sogar wieder in den ­Bergen wandern gehen. Nur noch bei stärkerer körperlicher Belastung benötigte sie bedarfsweise die Sauerstofftherapie. Im Röntgenbild war das entzündliche Infiltrat vollständig rückläufig, und es hatte sich eine Atelektase des apikalen Oberlappensegmentes links gebildet (Abb. 3B). Die Überblähung hatte sich bereits weiter zurückgebildet (RV 211%) und der «St. Georges ­Respiratory Questionaire» verbessert (SGRQ) (20 Punkte). Die Oxygenierung lag stabil bei 10,2 kPa (Tab. 1), weiterhin Normokapnie.

Abbildung 3: A) Zustand 14 Tage nach zweiter ELVR,B) 29 Tage postinterventionell. ELVR: endoskopische Lungenvolumenreduktion.

Diskussion

Nach thermischer Lungenvolumenreduktion zeigten sich bei der Patientin ein sehr guter Rückgang der pulmonalen Überblähung und eine deutliche Besserung der Oxygenierung.

Durch die wenig invasive Methode der Wasserdampfablation konnten bei der Patientin die lungenfunktionellen Parameter, die Anstrengungsdyspnoe und die Lebensqualität deutlich verbessert werden. Die klinische Verbesserung war auch noch nach etwa einem Jahr vorhanden. Die Resultate wurden durch die Besserung des SGRQ objektiviert.

Die aktuelle Datenlage für die bronchoskopische ­Wasserdampfablation ist derzeit noch gering und die Limitationen der Methode sind noch ohne zuverlässige Evidenz. Laut «NICE-Draft-Recommendations» sollte die Methode deshalb zunächst nur im Rahmen von Studien verwendet werden [13].

Im Vergleich zur chirurgischen Lungenvolumenreduktion oder der Ventilimplantation erreicht die Lungenvolumenreduktion mit Wasserdampf in Studien nicht dieselbe Effektivität [14], hat aber den Vorteil der geringeren Komplikationsrate und kann bei vielen ­Patienten mehrfach angewendet werden.

Das Wichtigste für die Praxis

• Die endoskopische Lungenvolumenreduktion (LVR) stellt bei ausgewählten Patienten mit Lungenemphysem eine gute Alternative zur chirurgischen LVR dar, kann die ­Lungenüberblähung reduzieren und verbessert damit die Dyspnoe und Lebensqualität der Patienten [11].

• Die Wahl des technischen Verfahrens basiert auf einer Vielzahl von ­Kriterien und bedarf eingehender Abklärungen. Die Indikationsstellung und die Methodenwahl sollte im Rahmen eines interdisziplinären Emphy­semboards (Pneumologie, Radiologie, Thoraxchirurgie) erfolgen [13].

• Die Therapieoption hat eine geringe Komplikationsrate, kann im Verlauf je nach individuellem Befund in weiteren Segmenten wiederholt werden und offeriert einen individuellen Behandlungsplan auf Grundlage der ­Pathologie des Lungenemphysems des Patienten.

• Im Gegensatz zu anderen Methoden der LVR können selektiv die am meisten destruierten Lungensegmente behandelt und gesündere Lungenbereiche geschont werden. Ausserdem verbleiben keine Fremdkörper in den Bronchien.

• Interventionelle Behandlungsmethoden des schweren Lungenemphysems müssen stets in ein individuelles, längerfristiges, multimodales und interdisziplinäres Behandlungskonzept, in dem die Hausarztmedizin eine wichtige Rolle spielt, integriert sein. Technische Interventionen ­können ein solches COPD-Langzeitmanagement keinesfalls ersetzen [13, 15].

MH: Mein Arbeitgeber (Luzerner Kantonsspital Wolhusen) hat von der Firma InterVapor/Uptake Medical/Broncus den für die endoskopische Lungenvolumenreduktion mit Wasserdampf erforderlichen Generator leihweise zur Verfügung gestellt bekommen.

Korrespondenz:
Dr. med. Dragan Cvetković
Innere Medizin
Luzerner Kantonsspital Wolhusen
Spitalstrasse 50
CH-6110 Wolhusen
d.cvetkovic[at]yahoo.com

 1 López-Campos JL, Global burden of COPD, Respirology. 2016;21(1):14–23.
 2 Meena M, Dixit R, Singh M, Samaria JK, and Kumar S. Surgical and Bronchoscopic Lung Volume Reduction in Chronic Obstructive Pulmonary Disease; Pulm Med. 2014;2014:757016.
 3 Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD 2019.
 4 Criner GJ, et al. A Multicenter Randomized Controlled Trial of Zephyr Endobronchial Valve Treatment in Heterogeneous Emphysema (LIBERATE). Am J Respir Crit Care Med. 2018;198(9):1151–64.
 5 Sciurba FC, et al. A randomized study of endobronchial valves for advanced emphysema (VENT). N Engl J Med. 2010;363(13):1233–44.
 6 Davey C. Bronchoscopic lung volume reduction with endobronchial valves for patients with heterogeneous emphysema and intact interlobar fissures (the BeLieVeR-HIFi study): a randomised controlled trial. The Lancet. 2015;386(9998):P1066–73.
 7 Snell G, et al. Bronchoscopic thermal vapor ablation therapy in the management of heterogeneous emphysema. Eur Respir J. 2012;39(6):1326–33.
 8 Herth F, et al. STEP-UP randomized controlled trial of vapor ablation in patients with severe emphysema: 12 month results, European Respiratory Journal. 2016;48.
 9 Valipour A, et al. Endobronchial Valve Therapy in Patients with Homogeneous Emphysema. Results from the IMPACT Study, AJRCCM Issues. 2016;194(9).
10 Van Geffen WH, Slebos DJ, Herth F, Kemp SV, Weder W, Shah PL. Surgical and endoscopic interventions that reduce lung volume for emphysema. A Systematic Review and Metaanalysis. Lancet Resp Med. online first; accessed 2.3.2019.
11 Gompelmann D, Eberhardt R, Schuhmann M, Valipour A, Shah PL, Herth, et al. 12-Monate-follow-up-Studie. Int J of Chron Obstruct Pulmon Dis. 2012;7:397–405.
12 Criner GJ, et al. A Multicenter Randomized Controlled Trial of Zephyr Endobronchial Valve Treatment in Heterogeneous Emphysema (LIBERATE). Am J Respir Crit Care Med. 2018;1;198(9):1151–64.
13 Schneider T, Dutly A, Kluckert T, et al. Lungenemphysem. Swiss Med Forum. 2017;17(43):917–24.
14 Franzen D, Freitag L, Schneiter D, Clarenbach CF, Darwich K, et al. Therapiemöglichkeiten des fortgeschrittenen Lungenemphysems. Swiss Med Forum. 2015;15(8):177–82.
15 Higgins JPT, Thomas J, Chandler J, Cumpston M, Li T, Page MJ, Welch VA (editors). Cochrane Handbook for Systematic Reviews of Interventions. Cochrane; 2017.

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