Heterogenität der Lungenbeatmung, bestimmt durch EIT während der PFT bei Probanden mit normalen Ein-Sekunden-Raten

In den GOLD 2023-Richtlinien bezieht sich ein neu eingeführter Begriff namens „Preserved Ratio Impaired Spirometry (PRISm)“ auf Patienten, die ein normales Verhältnis von forciertem Exspirationsvolumen in einer Sekunde (FEV1)/forcierte Vitalkapazität (FVC) (FEV1/FVC≥0,7) aufweisen , nach Verwendung eines Bronchodilatators), weisen jedoch eine beeinträchtigte Lungenventilationsfunktion mit FEV1- und/oder FVC-Werten unter 80 % des vorhergesagten Werts auf. In der Vergangenheit wurden diese Patienten häufig als GOLD U oder als restriktive Beatmungsstörung eingestuft. In den letzten Jahren haben mehrere große Querschnitts- und Längsschnittstudien zu PRISm eine hohe Prävalenz festgestellt, die aufgrund der Heterogenität der Bevölkerung zwischen 5 und 20 % liegt. Bemerkenswerterweise neigen etwa 10 bis 40 % der Patienten mit PRISm dazu, eine chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) zu entwickeln, was zu einer häufigen Inanspruchnahme der Gesundheitsversorgung führt. Darüber hinaus besteht bei Probanden mit normaler Lungenfunktion auch das Risiko, dass sie während der Langzeitnachbeobachtung zu PRISm wechseln. Studien haben ergeben, dass solche Patienten mit verstärkten Atemwegsbeschwerden, einer verminderten Lebensqualität und einer erhöhten Belastung durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden sind. Eine aktuelle Metaanalyse zeigte ein signifikant erhöhtes Risiko für Gesamtmortalität, kardiovaskuläre und respiratorische Mortalität bei PRISm-Patienten. Derzeit gibt es keine Diagnose- und Behandlungsrichtlinien für PRISm, aber Studien unterstreichen die Bedeutung des Screenings und der Identifizierung von PRISm, gegebenenfalls mit Nachsorge und frühzeitiger Intervention.

Die elektrische Impedanztomographie (EIT) ist eine aufstrebende Bildgebungstechnologie, die sich in den letzten Jahren rasant entwickelt hat und viele Vorteile wie nicht-invasive, strahlungsfreie und einfache Bedienung bietet. Sein Prinzip besteht darin, die Spannungs- oder Stromsignale über Elektroden auf der Körperoberfläche zu messen und dann Bilder der Verteilung von Impedanzänderungen zu rekonstruieren. Diese Technologie wird häufig bei Lungenerkrankungen eingesetzt, einschließlich der Überwachung der Lungenventilationsverteilung, der Blutperfusion und der Titration des positiven endexspiratorischen Drucks. EIT-Bilder haben eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung und können physiologische und pathologische Veränderungen basierend auf der Atmung in Echtzeit darstellen. Im Jahr 2022 veröffentlichte China den Konsens über die klinische Anwendung der elektrischen Impedanztomographie bei der Behandlung kritischer Atemwege und förderte damit die Anwendung dieser Technologie bei der Atemwegsbehandlung weiter. Die Anzahl klinischer Studien zur EIT zur Identifizierung von Atemwegsobstruktionen bei COPD-Patienten ist jedoch begrenzt. Es ist erwiesen, dass EIT in Kombination mit Lungenfunktionstests bei COPD-Patienten die räumliche und zeitliche Verteilung der Lungenkapazität in verschiedenen Regionen bewerten und pathologisch bedingte Ventilationsheterogenität identifizieren kann. Der pathophysiologische Mechanismus von PRISm wird derzeit noch diskutiert. Studien haben ergeben, dass PRISm mit einer Funktionsstörung der kleinen Atemwege (SAD) und einer verminderten Gesamtlungenkapazität zusammenhängt. Die Computertomographie (CT) kann zur Beurteilung der Funktion der kleinen Atemwege und zur Beobachtung der morphologischen und strukturellen Veränderungen des Lungengewebes eingesetzt werden, hat jedoch einige Nachteile wie lange Dauer und Strahlenbelastung. Daher kann die EIT eine gute Wahl für die schnelle Beurteilung der regionalen Lungenfunktion bei PRISm-Patienten sein. Aufgrund der Seltenheit von EIT in PRISm-Studien haben Forscher eine klinische Studie initiiert, um zu bewerten, ob durch die Kombination von EIT und Lungenfunktionstests eine Beatmungsheterogenität bei PRISm-Patienten erreicht werden kann.