Evaluatie van elektrische impedantietomografie voor de diagnose van chronische afstoting bij ontvangers van longtransplantaties (CLAD)

Longtransplantatie is de enige behandelingsoptie die beschikbaar is voor patiënten met longziekten in het eindstadium, zoals chronische obstructieve longziekte (COPD), cystische fibrose of idiopathische longfibrose, die niet reageren op maximale medische therapie. Ondanks de vooruitgang in chirurgische technieken, immunosuppressiebehandeling en preventie van acute cellulaire afstotingsepisoden en opportunistische infecties, blijven de langetermijnresultaten na longtransplantatie onbevredigend. Chronische longtransplantaatdisfunctie (CLAD) is de eerste oorzaak van mortaliteit op lange termijn bij ontvangers van een longtransplantaat, verantwoordelijk voor een mortaliteit van 5 jaar na de operatie van 50%. CLAD kan leiden tot chronische respiratoire insufficiëntie en kan zich voordoen in twee verschillende fenotypes: Restrictieve vormen van CLAD waarbij alle longvolumes zijn afgenomen (gewoonlijk RAS, Restrictive Allograft Syndrome genoemd), dat recent in verband is gebracht met door antilichamen gemedieerde afstoting. Een meer algemene vorm van obstructieve CLAD is geïdentificeerd als het bekende en gedefinieerde Bronchiolitis Obliterans Syndroom (BOS). Bij patiënten met BOS leiden de voortschrijdende vernietiging en vernauwing van de distale luchtwegen tot kortademigheid, obstructie van de luchtstroom en luchtinsluiting.

Momenteel is de meting van geforceerd expiratoir volume op 1 seconde (FEV1) de gouden standaard om de ernst van BOS te beoordelen. Deze test is niet-invasief en gemakkelijk aan het bed uit te voeren. Het geeft dus slechts een globaal beeld van de regionale gevolgen van BOS die kunnen worden beïnvloed door grote luchtwegobstructies. Computertomografie (CT) op de borst geeft meer gedetailleerde beeldvorming van de regionale gevolgen van BOS, maar is tijdrovend en stelt patiënten bloot aan straling. Andere beeldvormende technieken zoals ventilatie/perfusiescintigrafie zijn bestudeerd, maar kunnen niet aan het bed worden uitgevoerd.

Tot op heden is er geen curatieve behandeling voor BOS. Preventieve behandelingen zoals langdurige azithromycine, bronchodilatatoren, inhalatiesteroïden of plasmaferese moeten in een vroeg stadium van de ziekte worden gestart om de resultaten voor de ontvangers te verbeteren Elektrische impedantietomografie (EIT) is een nieuwe technologie waarbij een riem met sensoren rond de borst wordt gedragen die informatie geeft over hoe goed de longen met lucht worden gevuld door de ventilator. Het maakt de beoordeling van deze verschillen mogelijk, die voorheen het gebruik van invasieve apparatuur vereisten om te verkrijgen. Informatie wordt verkregen door herhaaldelijk kleine elektrische wisselstromen (meestal 5 mA) met een hoge frequentie van 50 - 80 kHz te injecteren via een systeem van huidelektroden (meestal 16) die langs de omtrek rond de thorax worden aangebracht in een enkel vlak tussen de 4e en 6e intercostale ruimte. Terwijl een aangrenzend paar elektroden de stroom 'injecteert' ('aangrenzende aandrijfconfiguratie'), meten alle overige aangrenzende passieve elektrodenparen de verschillen in elektrisch potentiaal. Een resistiviteitsbeeld (impedantie) wordt uit deze gegevens gereconstrueerd door een wiskundig algoritme met behulp van een tweedimensionaal model en een vereenvoudigde vorm om de thoracale dwarsdoorsnede weer te geven.

Het resulterende beeld heeft een hoge temporele en functionele resolutie waardoor dynamische fysiologische fenomenen (bijv. vertraging in regionale inflatie of rekrutering) per ademhaling. Het is belangrijk om te beseffen dat de EIT-beelden gebaseerd zijn op beeldreconstructietechnieken die ten minste één meting op een goed gedefinieerde referentietoestand vereisen. Alle kwantitatieve gegevens zijn gerelateerd aan deze referentie en kunnen alleen indirect (relatieve) veranderingen in lokale longimpedantie kwantificeren (maar niet absoluut).

EIT kan worden gebruikt bij mechanisch beademde patiënten om rekrutering te beoordelen en om de instellingen van het beademingsapparaat te optimaliseren om het risico op iatrogene beademingsgerelateerde longbeschadiging te verminderen. Tot op heden is EIT nooit gebruikt bij ontvangers van een longtransplantatie.