4DX für die Diagnose der konstriktiven Bronchiolitis

Die konstriktive (oder obliterative) Bronchiolitis ist eine seltene Lungenerkrankung, die durch eine subepitheliale entzündliche und fibrotische Verengung der Bronchiolen in der histologischen Analyse gekennzeichnet ist, die sich oft mit unspezifischen Symptomen wie fortschreitender Dyspnoe bei Anstrengung und unproduktivem Husten über Wochen bis Monate zeigt. Eine konstriktive Bronchiolitis kann durch eine Autoimmunerkrankung, eine chronische Allotransplantatabstoßung bei Lungentransplantatempfängern, eine Graft-versus-Host-Krankheit bei Stammzelltransplantatempfängern, eine Viruserkrankung oder inhalierte Toxine ausgelöst werden. Obwohl Lungenfunktionstests (PFTs) für die Diagnose einer konstriktiven Bronchiolitis hilfreich sein können, ergab eine von King und Kollegen im Jahr 2009 durchgeführte Studie, dass viele Veteranen mit durch Biopsie nachgewiesener konstriktiver Bronchiolitis normale PFTs hatten. Daher werden für diese Patienten empfindlichere Methoden nichtinvasiver Tests benötigt.

4Dx XV Ventilation Analysis ist ein neuer bildgebender Analysealgorithmus, der Standard-Fluoroskopie verwendet, um die Ventilation mit ausreichender Genauigkeit zu quantifizieren, um regionale Unterschiede zu identifizieren. Fluoroskopische Bilder eines einzelnen Atemzugs werden in 5 unterschiedlichen Winkeln (direkt AP, +/- 36 Grad und +/- 72 Grad) erhalten. Die Messwerte der 4Dx XV-Ventilationsanalyse umfassen den Absolutwert der gesamten Lungenventilation, die Heterogenität der Lungenventilation, eine Häufigkeitsverteilung der Lungenventilation als Liniendiagramm und eine regionale Karte der Lungenventilation. Zusätzlich werden auch eine Ausatmungszeitkonstante (Zeit zum Ausatmen 63 % des Atemzugvolumens), eine Heterogenität der Ausatmungszeitkonstante, eine Häufigkeitsverteilung der Ausatmungszeitkonstante als Liniendiagramm und eine regionale Karte der Ausatmungszeitkonstante berechnet. Pilotstudien, die von 4D Medical durchgeführt wurden, zeigen, dass Daten, die von der 4Dx XV Ventilation Analysis-Software generiert wurden, bei Fluoroskopie bei Personen mit normaler Lungenfunktion reproduzierbar sind und der Heterogenitätsindex bei Personen, die sich einer Strahlentherapie unterziehen, zunimmt.

Die Forscher gehen davon aus, dass das 4Dx XV-Ventilationsanalyseprogramm, wenn es auf Standard-Fluoroskopiebilder angewendet wird, empfindlicher für die Diagnose einer konstriktiven Bronchiolitis ist als PFTs bei Veteranen mit konstriktiver Bronchiolitis. Zu den spezifischen Metriken, die mit der Software ausgewertet werden, gehören neben anderen Metriken die Beatmungsheterogenität und die Konstanten der Ausatmungsphase. Die Endpunkte werden während der Atempause und einer vollständigen Ausatmung mit dem Residualvolumen aus der funktionellen Residualkapazität verglichen.