Faserkonfokale Fluoreszenzmikroskopie-Bildgebung bei Patienten mit diffusen parenchymalen Lungenerkrankungen

Diffuse parenchymale Lungenerkrankungen (DPLD) stellen eine große und heterogene Gruppe von Erkrankungen dar, die eine Sammlung von Lungenerkrankungen umfasst, die das Interstitium betreffen, einschließlich des Alveolarepithels, des Lungenkapillarendothels, der Basalmembran, des perivaskulären und perilymphatischen Gewebes. Dieses Krankheitsspektrum findet man nicht nur in der Lungenmedizin als Sammlung idiopathischer Erkrankungen, sondern auch in der Transplantationsmedizin (feste Organe und Hämatologie), Infektionskrankheiten (atypische Pneumonien) und Rheumatologie (Bindegewebserkrankungen/Vaskulitis). Obwohl neue Techniken wie die hochauflösende Computertomographie (HRCT) und Einblicke in die Pathogenese zu einem besseren Verständnis der DPLD geführt haben, bleiben die klinische Diagnose, das Management und die Prognose eine Herausforderung.

Der aktuelle diagnostische Standard der DPLD ist eine Korrelation zwischen klinischem Verlauf, radiologischen Merkmalen im HRCT und pathologischen Befunden. Selbst bei idiopathischer Lungenfibrose (IPF), wo ein typisches übliches interstitielles Muster im HRCT pathognomonisch ist, ohne dass eine Pathologie erforderlich ist, ist dies nur bei 80 % der Patienten diagnostisch, und ein atypisches Muster im HRCT schließt eine Diagnose von IPF nicht aus. Daher hängt die endgültige Diagnose oft von der histopathologischen Bestätigung ab, die traditionell eine chirurgische Lungenbiopsie unter Vollnarkose mittels Thorakoskopie oder Thorakotomie erfordert. Dies führt zu einer signifikanten Morbidität und Mortalität in dieser Gruppe von Patienten, die bereits an einer Beeinträchtigung der Atemwege leiden. Minimalinvasive endoskopische Verfahren wie die bronchoalveoläre Lavage (BAL) und die transbronchiale Lungenbiopsie (TBLB) mittels flexibler Bronchoskopie werden in der Mehrzahl der Fälle zunehmend als Ersatz für die chirurgische Biopsie eingesetzt. Leider ist dies auch kein völlig harmloser Eingriff – BAL kann Hypoxämie verschlimmern und TBLB kann bei etwa 5 % der Patienten zu erheblichen Blutungen oder Pneumothorax führen. Darüber hinaus ist die diagnostische Ausbeute von TBLB aufgrund der geringen Gewebegröße und der blinden Natur der Auswahl von bronchopulmonalen Zielsegmenten für die Biopsie stark eingeschränkt. Zu den weiteren Einschränkungen gehören erhebliche Schwankungen zwischen den Beobachtern bei der Interpretation der Histologie und das Problem des „Stichprobenfehlers“: die Möglichkeit, dass eine Biopsieprobe aus einem Bereich entnommen wurde, der für den vorherrschenden Krankheitsprozess nicht repräsentativ ist. Diese Einschränkungen spiegeln sich in den berichteten niedrigen diagnostischen Ausbeuten wider – bei immungeschwächten Patienten betrug die diagnostische Ausbeute entweder von BAL oder TBLB 38 % mit einer Komplikationsrate von 13 %, und diagnostische Ausbeuten von < 50 % mit TBLB wurden bei Hypersensitivitätspneumonitis und darüber berichtet 30 % bei gewöhnlicher interstitieller Pneumonie.

Eine definitive Diagnose ist bei der Behandlung diffuser parenchymaler Lungenerkrankungen unerlässlich. Infektiöse Ätiologien erfordern eine antimikrobielle Therapie, während immunvermittelte Ursachen durch Immunsuppression behandelt werden. Eine medikamenteninduzierte Pathologie erfordert eine Überarbeitung der aktuellen Medikation, während fibrotische Zustände erwartungsvoll behandelt werden können. Die Prognose wird auch durch Ätiologie und Diagnose deutlich verändert. Die Lücke in der aktuellen medizinischen Praxis besteht in der Verfügbarkeit minimalinvasiver Verfahren mit wenigen Komplikationen und einer hohen diagnostischen Genauigkeit.

Faserkonfokale Fluoreszenzmikroskopie (FCFM) (CellvizioR Lung, MaunaKea Technologies, Frankreich) ist eine neue, sichere und minimalinvasive Technik, die verwendet werden kann, um hochauflösende Mikrostrukturbilder in Echtzeit von lobulären und alveolären Lungenstrukturen bei lebenden Menschen zu erhalten. FCFM liefert ein klares, scharfes Bild eines dünnen Schnitts innerhalb einer biologischen Probe, wobei das Objektiv des Mikroskops durch eine flexible faseroptische Minisonde ersetzt wird. Die Technik ermöglicht durch eine faseroptische Sonde mit 1,4 mm Durchmesser, die in den Arbeitskanal eines standardmäßigen, flexiblen Bronchoskops eingeführt werden kann, qualitativ hochwertige Bilder von endogenen oder exogenen Gewebefluorophoren zu erhalten. Dies könnte möglicherweise diagnostische Informationen über Fibrose und Entzündung der distalen Lufträume im Zusammenhang mit diffusen parenchymalen Lungenerkrankungen liefern, ohne dass Lungenbiopsien erforderlich sind.

Aktuelle Daten und Bildgebung für Lungen-FCFM sind in normalen Alveolen sowohl von Rauchern als auch von Nichtrauchern verfügbar. Pathologische Lungen-FCFM-Bildgebung für DPLD muss noch veröffentlicht werden. Bei Patienten, bei denen eine Bronchoskopie als Teil der regulären klinischen Versorgung/diagnostischen Abklärung geplant ist, werden die Prüfärzte dem Patienten während des bronchoskopischen Eingriffs eine gleichzeitige konfokale Fluoreszenzmikroskopie-Bildgebung mit Fasern anbieten. Die Forscher zielen darauf ab, eindeutige und diskriminierende Merkmale zu identifizieren und zu katalogisieren, die auf Bildern zu sehen sind, die von FCFM bei dieser Patientengruppe erhalten wurden, und diese Befunde mit spezifischen HRCT-Merkmalen und pathologischen Befunden zu korrelieren, sofern verfügbar. Die Forscher hoffen, die Reproduzierbarkeit der FCFM-Bildinterpretation mit minimaler Intra- und Inter-Observer-Variabilität und hohen Kappa-Werten demonstrieren zu können. Letztendlich hoffen die Ermittler, diagnostische Kriterien und Muster für die FCFM-Bildinterpretation zu definieren, um mit spezifischen DPLD-Entitäten zu korrelieren, wodurch ein FCFM-Atlas für DPLD erstellt wird. Dies würde unsere derzeitige Diagnose und Behandlung von DPLD mit minimalen zusätzlichen Risiken für die Patienten verbessern.