Regionale Lungenfunktion bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) ermittelt mit elektrischer Impedanztomographie

Elektrische Impedanztomographie (EIT) ist eine strahlenfreie bildgebende Methode, die die elektrische Bioimpedanz der Gewebe im Körperinneren bestimmt und diese in Form von Querschnittbildern darstellt. Sie zeichnet sich durch eine sehr hohe Bildwiederholrate, die bei modernen Geräten ca. 50 Hz beträgt. Bei Anwendung am Thorax ist deswegen die EIT in der Lage, die ventilationsbedingten Änderungen der regionalen elektrischen Bioimpedanz zu erfassen. Wie einige wenige klinische Untersuchungen (Vogt et al J Appl Physiol 2012, Zhao et al Physiol Meas 2013, Frerichs et al Physiol Meas 2016) zeigen, können mittels EIT regionale Änderungen des Luftgehalts im Lungengewebe sogar bei Ventilationsmanövern, wie dem Tiffeneau-Manöver, erfasst werden. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, die regionale Lungenfunktion mittels EIT auch im Verlauf einer konventionellen Lungenfunktionsuntersuchung zu bestimmen. Der Nachteil der konventionellen Methoden (Spirometrie und Ganzkörperplethysmographie) liegt darin, dass sie nur die globale Lungenfunktion messen können. Die häufigste chronische Lungenerkrankung in der Welt ist die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD). Sie ist mit einer hohen Morbidität und Mortalität, sowie mit hohen Behandlungskosten verbunden. In der Diagnosestellung und in der Überwachung des Krankheitsverlaufs und der Therapie spielt die Spirometrie eine zentrale Rolle. Da in den spirometrisch ermittelten globalen Lungenfunktionsgrößen, die Heterogenität der Lungenfunktion bei COPD-Patienten nicht wiedergeben werden kann, könnte mittels EIT die pathologisch veränderte Lungenfunktion auf regionalem Niveau erfasst werden. Da bis heute die EIT bei COPD-Patienten kaum eingesetzt wurde, ist das Ziel unserer Studie, die regionale Lungenfunktion bei dieser Patientengruppe während ruhiger und tiefer forcierter Atmung zu bestimmen und den Grad der Heterogenität mittels verschiedener EIT-Parameter zu charakterisieren. Parallel zur EIT-Untersuchung werden konventionelle globale Lungenfunktionsgrößen aufgezeichnet. Das langfristige Ziel ist es, die EIT in der Pneumologie als ein Verfahren zur Diagnostik, Phänotypisierung, Verlaufs- und Therapiekontrolle bei Patienten mit COPD zu etablieren.