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Endoskopische Lungenvolumenreduktion

Die COPD (engl. chronic obstructive pulmonary disease;dt. chronisch obstruktive Lungenerkrankung) ist eine Kombination aus einer chronischen Entzündung der Atemwege (chronische Bronchitis), die meist begleitet wird von einer zunehmenden Verengung der Atemwege (Bronchialobstruktion) und der Zerstörung des Lungengewebes mit Ausbildung einer Lungenüberblähung, im Endstadium dem Lungenemphysem. Die Erkrankung ist durch eine dauerhafte Begrenzung des Atemflusses definiert. Im Verlauf kommt es zu einer chronischen Lungen-überblähung, die bereits bei geringster Belastung zur Atemnot führt. Dies schränkt die Patienten in ihrem täglichen Leben stark ein und führt zu einer erheblichen Verminderung ihrer Lebensqualität.

Mit zunehmender Ausbreitung des Lungenemphysems können sich die Lungen beim Ausatmen nicht mehr vollkommen entleeren und werden progressiv mit zu viel Luft gefüllt. Die überfüllten Lungen werden zu groß, um normal in die Brust zu passen. Das führt zu behindernder Kurzatmigkeit, reduzierter körperlicher Belastungsfähigkeit und geringerer Lebensqualität, weil die Freiheitsgrade des wichtigsten Atemmuskels, des Zwerchfells, durch die überblähte tiefstehende Lunge behindert werden. Darüber hinaus werden gesunde funktionsfähige Lungenabschnitte von der überblähten Lunge „zusammengepresst“, was sie ebenfalls wirkungslos macht.

Die heutige Therapie besteht vor allen Dingen in einer medikamentösen Behandlung mit Bronchien erweiternden Medikamenten in Form von Dosieraerosolen und Pulverinhalaten. In den fortgeschrittenen Stadien werden häufig eine Sauerstofflangzeittherapie oder gar eine nichtinvasive Beatmungstherapie notwendig.

Das bereits erwähnte Lungenemphysem ist das weit fortgeschrittene Folgestadium der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). In Deutschland leiden rund 10 Millionen Erwachsene an einer chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). Etwa 400.000 davon haben ein Lungenemphysem. Weltweit leiden mehrere Millionen Menschen an dieser Krankheit. Das Lungenemphysem entsteht überwiegend durch langjähriges Zigarettenrauchen, das einen Abbau der elastischen Fasern im Lungengewebe und eine entzündliche Verengung der kleinen Atemwege bewirkt. Dadurch kann die Luft aus den Luftbläschen nicht mehr entweichen. Die Lunge wird überbläht, und die feinen Lungenbläschen werden zerstört. Die körperliche Belastbarkeit sinkt zunehmend, später bekommt der Patient bei geringster Anstrengung eine Atemnot. Die wichtigste und wirkungsvollste Therapie des Lungenemphysems ist neben der medikamentösen Behandlung ein dauerhafter konsequenter Nikotinverzicht. Dadurch kann in Einzelfällen die Lungenfunktion um bis zu 30 Prozent verbessert werden.

Darüber hinaus kommen Maßnahmen zur Reduktion des überblähten Lungengewebes zum Einsatz.

A. Die  Chirurgische Lungenvolumenreduktion, wobei bei einem inhomogenen Lungenoberlappen betonten Emphysem (der rechte Lungenflügel hat 3 Lungenlappen, der linke 2), chirurgisch die oberen zerstörten Lungenabschnitte entfernt werden, was den gesünderen Lungenarealen und dem „befreiten“ Zwerchfell wieder mehr Raum verschafft. Diese Behandlung steht allerdings nur wenigen gut ausgewählten Patienten zur Verfügung und ist mit einer recht hohen OP-Komplikationsrate behaftet.

B. Am Standort Lenglern des Weender Krankenhauses werden daher seit 2012 endoskopische Verfahren zur Lungenvolumenreduktion angeboten.

Verfahren 1: Lungenvolumenreduktion mit Ventilen

Die Lungenvolumenreduktion mit Hilfe von Ventilen dient dem Zweck, das Volumen im vergrößerten Teil der Lunge zu reduzieren.

Es handelt sich um ein einfaches, nicht-operatives Verfahren. Es wird ein Ventil in die Bronchien von krankhaft überblähten Lungenabschnitten eingelegt. Dies geschieht im schlafenden Zustand (Vollnarkose) im Rahmen einer starren Bronchoskopie (Lungenspiegelung). Das Ventil schließt sich bei der Einatmung und öffnet sich bei der Ausatmung. Dies bewirkt, dass die zu stark aufgeblähten Lungenabschnitte schrumpfen und sich gesunde Anteile der Lunge wieder ausdehnen können. Dadurch kann die Belastbarkeit von gut ausgewählten Patienten verbessert werden.

Das Verfahren eignet sich für schwergradige Formen des Lungenemphysems (sog. COPD GOLD III und IV) mit einer ausgeprägten Lungenüberblähung. Idealerweise sollte das Lungenemphysem ungleichmäßig verteilt sein und es müssen Kurzschlussverbindungen zwischen den Lungenlappen ausgeschlossen werden.

Es werden folgende Untersuchungen veranlasst, um festzustellen, wer für eine endoskopische Lungenvolumenreduktion mit Ventilen geeignet ist:

1.) Der Lungenfunktionstest ist eine Basisuntersuchung, mit welcher der  Schweregrad der COPD und der Lungenüberblähung untersucht wird.

2.) Mit einem Belastungstest (6-Minuten Gehtest, Spiroergometrie) wird die allgemeine Leistungsfähigkeit geprüft.

3.) Die Computertomografie der Lunge gibt Aufschluss, wie das Emphysem in der Lunge verteilt ist. Erfahrungsgemäß profitieren Patienten besser von der Ventil-therapie, wenn das Lungenemphysem ungleichmäßig verteilt ist.

4.) Mit der Lungenszintigrafie kann die Lungendurchblutung untersucht werden (Perfusionsszintigraphie).

5.) Die Bronchoskopie mit der CHARTIS-Messung ist wichtig, um die beschriebenen Kurzschlussverbindungen zwischen den Lungenabschnitten (sog. kollaterale Ventilation) auszuschließen. Die Ventiltherapie hat bei Vorhandensein von Kurzschlussverbindungen meist nur einen geringen Nutzen.

Sind die Patienten aufgrund der funktionellen Einschränkungen und dem Nachweis eines inhomogenen meist oberlappenbetonten Lungenemphysems grundsätzlich für eine endoskopische Lungenvolumenreduktion geeignet, und wird bei der Chartis-messung eine Nebenventilation nachgewiesen, kommt alternativ ein anderes endoskopisches Verfahren in Betracht. Auch die Methode der Nitinol-Coil-Implantation zielt darauf ab, die typische Hyperinflation, die Überblähung der Lunge beim fortgeschrittenen Lungenemphysem zu vermindern.

Das Ziel der Prozedur ist es, die erkrankten Lungenareale zu komprimieren, um es den gesünderen Teilen der Lunge zu ermöglichen, wieder besser zu arbeiten. Die Prozedur wird i.d.R. unter Vollnarkose vorgenommen und kann im Allgemeinen in rund einer Stunde durchgeführt werden. Der behandelnde Arzt führt eine minimal-invasive Prozedur durch, bei der mit einem Bronchoskop Nitinolspiralen in den Atemwegen platziert werden. Diese Nitinolspiralen (die LVR Coils) werden in gestrecktem Zustand in die Atemwege eingeführt und nehmen eine vor der Prozedur festgelegte Form direkt nach der Einsetzung an (Memory-Effekt). Die Spirale krümmt die Atemwege und komprimiert das betroffene Lungengewebe, was es den weniger geschädigten Lungenteilen erlaubt, effektiver zu arbeiten.

Durchschnittlich werden 10 Coils pro Patientenprozedur implantiert. Im Falle von Patienten mit homogenem Lungenemphysem kann jedoch die Implantation von bis zu 17 Spiralen pro Prozedur erforderlich sein. Eine vollständige Behandlung kann – je nach Ausprägung im linken und rechten Lungenflügel – zwei einzelne Prozeduren beinhalten, die jedoch in einem Abstand von 6 bis 8 Wochen durchgeführt werden sollten. Alle implantierten Coils verbleiben im Regelfall im Körper des Patienten. Die Implantate sind jedoch so konstruiert, dass sie bei Bedarf wieder entfernt werden können.

Im Unterschied zu anderen Verfahren zielt die Lungenvolumenreduktion mit LVR-Coils auf die Wiederherstellung der Funktion im erkrankten Lungenflügel ab und nicht auf die Ausschaltung des Lungenflügels. Das vorliegende Verfahren ist in der Lage, die konventionelle offen chirurgische Lungenvolumenreduktion durch einen patientenschonenden minimal-invasiven Ansatz zu ersetzen.

Wählt man die Patienten gut aus, gelingt es mit der Ventilimplantation, die Lungenfunktion und die Belastbarkeit der Patienten zu bessern, was bedeutet, dass die Einsekundenkapazität um bis zu 25 Prozent verbessert wird. Die exspiratorische Einsekundenkapazität (FEV1) ist das Volumen, das nach einer maximalen Einatmung innerhalb einer Sekunde ausgeatmet werden kann. Die Gehstrecke im 6-Minuten-Gehtest lässt sich um 10 Prozent steigern, was für die stark belastungs-eingeschränkten Patienten eine erhebliche Verbesserung der Lebensqualität bedeuten kann. Das konnte man in entsprechenden Studien anhand von erhobenen Lebensqualitätsdaten messen.

Vergleichbare Ergebnisse lassen sich auch mit den Coils erzielen. Es kommt statistisch zu einem Anstieg der FEV1 von 17 Prozent sowie der 6 Minuten-Gehstrecke von 28 Prozent (absolut 71 Meter), was sich auch messbar in einer statistisch signifikant gebesserten Lebensqualität ausdrückt.

Dr. Wolfgang Körber
Chefarzt, Abt. Pneumologie, Beatmungsmedizin/Schlaflabor


Literatur:
1.) Herth FJ, Noppen M, Valipour A, Leroy S, Vergnon JM, Ficker JH, Egan JJ, Gasparini S, Agusti C, Holmes-Higgin D, Ernst A; International VENT Study Group. 2012: Efficacy predictors of lung volume reduction with Zephyr valves in a European cohort; Eur Respir J. 2012 Jun;39(6):1334-42
2.) Sciurba FC, Ernst A, Herth FJ, Strange C, Criner GJ, Marquette CH, Kovitz KL, Chiacchierini RP, Goldin J, McLennan G: VENT Study Research Group. A randomized study of endobronchial valves for advanced emphysema; N Engl J Med. 2010 Sep 23;363(13):1233-44.
3.) Herth FJ, Eberhard R, Gompelmann D, Slebos DJ, Ernst A: Bronchoscopic lung volume reduction with a dedicated coil: a clinical pilot study;  Ther Adv Respir Dis. 2010 Aug;4(4):225-31.
4.) Slebos DJ, Klooster K, Ernst A, Herth FJ, Kerstjens HA: Bronchoscopic lung volume reduction coil treatment of patients with severe heterogeneous emphysema; Chest. 2012 Sep;142(3):574-82.
5.) Bildmaterial mit freundlicher Genehmigung der Firmen Pulmonx International Sàrl, Rue de la Treille 4, CH-2000 Neuchâtel, Schweiz und PneumRx  GmbH Prielmayerstr. 3, 80835 München.