Wirksamkeit der bronchialen thermischen Dampfablation bei Patienten mit heterogenem Emphysem und lobärer Quantifizierung mittels dreidimensionaler Ventilations-/Perfusions-Single-Photon-Emissionscomputertomographie/Computertomographie: Eine prospektive Pilotstudie aus China
Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist ein globales Gesundheitsproblem, das durch Emphysem und Atemwegsobstruktion gekennzeichnet ist und zu erheblicher Morbidität und Mortalität führt. Die endoskopische Lungenvolumenreduktion (ELVR) hat sich als minimal-invasive Technik für Patienten mit schwerer Überblähung und fortgeschrittenem Emphysem etabliert. Unter den verschiedenen ELVR-Methoden hat die bronchiale thermische Dampfablation (BTVA) vielversprechende Ergebnisse gezeigt, insbesondere bei Patienten mit oberlappenbetontem heterogenem Emphysem, unabhängig vom Vorhandensein interlobärer Kollateralventilation (CV). Diese Studie zielte darauf ab, die Wirksamkeit von BTVA in einer chinesischen Population zu evaluieren und die Machbarkeit der lobären Quantifizierung mittels dreidimensionaler Ventilations-/Perfusions-Single-Photon-Emissionscomputertomographie/Computertomographie (3D V/Q SPECT/CT) zu bewerten.
Hintergrund und Begründung
ELVR-Techniken wie die Ventilimplantation wurden umfassend untersucht, stoßen jedoch bei Vorliegen interlobärer CV an Grenzen, da diese eine ausreichende Lungenvolumenreduktion verhindern können. Zudem kann die Heterogenität innerhalb des behandelten Lappens zu einer übermäßigen Reduktion weniger erkrankter Segmente führen, was einen gezielteren Ansatz erfordert. BTVA adressiert diese Probleme durch die Induktion einer lokalen Entzündungsreaktion auf Wasserdampf, wodurch das Volumen der am stärksten emphysematösen Segmente reduziert wird. Während die Wirksamkeit von BTVA in westlichen Populationen nachgewiesen wurde, bleibt deren Auswirkung auf asiatische Populationen unklar.
3D V/Q SPECT/CT bietet eine quantitative und reproduzierbare Methode zur Beurteilung der regionalen Lungenfunktion und ist somit ein wertvolles Instrument für die Eignungsbewertung, die Identifizierung des Zielappens und die postinterventionelle Evaluation. Allerdings wurden die Veränderungen in Ventilation, Perfusion und V/Q-Verhältnissen in den behandelten und nicht behandelten Zonen nach BTVA bisher nicht umfassend untersucht.
Studiendesign und Methodik
Diese monozentrische, prospektive, nicht randomisierte, parallel kontrollierte Pilotstudie wurde am West China Hospital der Sichuan Universität durchgeführt. Die Studie schloss Patienten im Alter von 45 bis 75 Jahren mit oberlappenbetontem heterogenem Emphysem ein. Die Teilnehmer wurden entweder der BTVA-Gruppe oder der Kontrollgruppe zugeteilt, die eine Standardtherapie gemäß den globalen Leitlinien für COPD erhielt. Die BTVA-Gruppe durchlief ein zweistufiges Verfahren, wobei die zweite Sitzung 13 Wochen nach der ersten geplant war.
Nachuntersuchungen wurden 3, 6 und 12 Monate nach der Intervention durchgeführt, bei denen Spirometrie, 6-Minuten-Gehtest (6MWD), modifizierte Medical Research Council Dyspnoe-Skala (mMRC) und COPD Assessment Test (CAT) erhoben wurden. 3D V/Q SPECT/CT-Scans wurden 1 Woche vor BTVA und 6 Monate nach BTVA durchgeführt, um Veränderungen in der Lungenventilation und -perfusion zu bewerten.
Ergebnisse
Insgesamt wurden 18 männliche Teilnehmer mit einem Durchschnittsalter von 60,28 Jahren eingeschlossen, wobei neun der BTVA-Gruppe und neun der Kontrollgruppe zugeteilt wurden. Zwei Patienten in der BTVA-Gruppe erhielten die zweite Behandlungssitzung aufgrund schwerwiegender unerwünschter Ereignisse nicht, und einige Teilnehmer verpassten Nachuntersuchungen.
Verbesserungen der Lungen- und klinischen Funktion
Signifikante Verbesserungen der Lungenfunktion wurden in der BTVA-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe beobachtet. Nach 3 Monaten war die Verbesserung des Verhältnisses von forcierter exspiratorischer Einsekundenkapazität (FEV1) zu forcierter Vitalkapazität (FVC) in der BTVA-Gruppe signifikant höher (3,39 % vs. -1,20 %, p=0,012). Nach 12 Monaten war die Verbesserung des FEV1% pred ebenfalls signifikant höher in der BTVA-Gruppe (3,75 % vs. -0,25 %, p=0,029). Zudem wurden signifikante Reduktionen des Residualvolumens (RV) und des RV% pred nach 6 Monaten in der BTVA-Gruppe festgestellt (-0,91 L vs. 0,33 L, p=0,015 und -43,50 % vs. 10,15 %, p=0,015). Verbesserungen der totalen Lungenkapazität (TLC) und des TLC% pred waren sowohl nach 6 als auch nach 12 Monaten in der BTVA-Gruppe signifikant.
Verbesserungen der klinischen Funktion, gemessen an der mMRC, waren in der BTVA-Gruppe während des gesamten Nachbeobachtungszeitraums signifikant höher. Allerdings zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in den Verbesserungen des 6MWD und der CAT-Scores zwischen den Gruppen.
Veränderungen in Ventilation und Perfusion
3D V/Q SPECT/CT zeigte signifikante Veränderungen in Ventilation und Perfusion nach BTVA. Die Perfusion des behandelten Lappens nahm 6 Monate nach BTVA signifikant ab (-3,80 %, p=0,007), während die Ventilation einen nicht signifikanten Abwärtstrend zeigte (-3,20 %, p=0,173). Im Gegensatz dazu wies der nicht behandelte Lappen auf der ipsilateralen Seite signifikante Zunahmen sowohl in der Ventilation (6,20 %, p=0,042) als auch in der Perfusion (3,20 %, p=0,003) auf. Es wurden keine signifikanten Veränderungen in den V/Q-Verhältnissen in den behandelten oder nicht behandelten Lappen beobachtet.
Diskussion
Diese Studie bestätigt die Wirksamkeit von BTVA bei der Verbesserung der Lungen- und klinischen Funktion bei COPD-Patienten mit heterogenem Emphysem. Die signifikanten Verbesserungen nach 3 Monaten legen nahe, dass die Behandlung eines einzelnen Segments positive Auswirkungen auf die Gesamtlungenfunktion haben kann. Die anhaltenden Verbesserungen nach 6 und 12 Monaten unterstreichen die Vorteile eines gestuften Behandlungsansatzes, der eine personalisierte Behandlung der am stärksten erkrankten Segmente und die Bewertung individueller Reaktionen ermöglicht.
Die Umverteilung von Ventilation und Perfusion nach BTVA, wie durch 3D V/Q SPECT/CT belegt, deutet auf eine Verschiebung der Lungenfunktion hin, die den Gasaustausch in den nicht behandelten Lappen fördert. Dies unterstreicht die Bedeutung von 3D V/Q SPECT/CT bei der Bewertung regionaler Effekte und der Steuerung von Behandlungsstrategien.
Schlussfolgerung
BTVA führt bei gezielter Anwendung zu signifikanten Verbesserungen der Lungen- und klinischen Funktion bei COPD-Patienten mit heterogenem Emphysem. Die Verwendung von 3D V/Q SPECT/CT zur lobären Quantifizierung ist machbar und liefert wertvolle Einblicke in die Verschiebungen von Ventilation und Perfusion nach BTVA. Diese Studie unterstützt die Einführung von BTVA als eine praktikable Behandlungsoption für Patienten mit schwerem Emphysem und hebt das Potenzial von 3D V/Q SPECT/CT bei der Optimierung von ELVR-Strategien hervor.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002013