Reevaluation des Stellenwertes der spirometrisch gesteuerten, quantitativen hochauflösenden Computertomographie zur Diagnostik der chronischen Abstoßung nach Lungentransplantation

Abstract

Noch immer ist die chronische Abstoßung (CLAD = chronic lung allograft dysfunction) einer der entscheidenden limitierenden Faktoren für das Langzeitüberleben nach Lungentransplantation. Gefordert ist eine möglichst frühzeitige Diagnose, um mit einer Intensivierung des Therapieregimes die Transplantatfunktion zu erhalten. Diese Arbeit diskutiert in diesem Zusammenhang die quantitative hochauflösende Computertomographie (HR-CT). Zugrunde liegt eine frühere Untersuchung an 49 Lungentransplantierten 8 bis 87 Monate postoperativ mittels spirometrisch gesteuerter pulmonaler HR-CT. Es wurde neben einer visuellen Auswertung typischer Veränderungen auch die mittlere Dichte in drei repräsentativen Schichten (Höhe der Carina, 5 cm darüber bzw. darunter) und drei Atemlagen (20 %, 50 %, 80 % der Vitalkapazität) bestimmt und alles im Vergleich zu den Ergebnissen jeweils zweier Lungenfunktionsuntersuchungen (Zeitpunkt der CT und ein Jahr danach) ausgewertet. Die Ergebnisse wurden jetzt unter aktuellen Gesichtspunkten und im Hinblick auf die seither gewonnenen Erkenntnisse reevaluiert, mit einer Überlebenszeitanalyse verknüpft und mögliche Fehlerquellen und Mängel im Studiendesign identifiziert. Die mittlere Lungendichte wies zum Zeitpunkt der CT keine signifikante Korrelation zur Lungenfunktion auf. Auch die visuellen Kriterien zeigten zwar teilweise eine Tendenz, es gab aber letztlich keines, welches überzeugte. Anders das Bild ein Jahr nach der CT: Die Patientinnen und Patienten, die ein Jahr nach der CT die Kriterien eines BOS erfüllten, hatten ein Jahr zuvor bei der CT eine signifikant niedrigere Lungendichte als jene ohne. Es konnte ein Cut-Off-Punkt von –819 HE bestimmt werden (basale Schicht, Atemmittellage), unterhalb dessen ein signifikant erhöhtes Risiko für das Entwickeln eines BOS binnen Jahresfrist besteht. Hinsichtlich des Überlebens und des Transplantat-bedingten Überlebens konnte zwar eine Tendenz, aber kein signifikanter Unterschied zwischen diesen Gruppen bestimmt werden. Einschränkend an unserem Studiendesign könnte vor allem die fehlende Identifikation von Fällen der restriktiven Form einer chronischen Abstoßung (RAS) gewesen sein, welche zu diesem Zeitpunkt noch nicht definiert worden war. Zudem wird die Bestimmung der mittleren Dichte einem disseminierten Prozess wie der CLAD vermutlich nicht gerecht. Eine Dichtewertverteilung in Form von Histogrammen könnte hier ein wertvoller Parameter zur Quantifizierung sein. Gleichzeitig fehlt eine Verlaufsuntersuchung, auch um Veränderungen im späteren Krankheitsverlauf, die mit einer höheren Dichte einhergehen und Bereiche mit niedriger Dichte maskieren, zu erfassen. Zuletzt wäre ein Abgleich mit dem Therapieregime essenziell zur Verlaufsbeurteilung wie auch zur Erfassung der Effektivität therapeutischer Interventionen. Es wird deshalb der Vorschlag für ein aktualisiertes, verbessertes Studiendesign gemacht, um die standardisierte, quantitative HR-CT der Lunge unter Nutzung aktueller Technik als Erweiterung des diagnostischen Arsenals im Kampf gegen die chronische Abstoßung neu zu überprüfen.

Chronic lung allograft dysfunction (CLAD) is one of the main limiting factors for long-term survival after lung transplantation. Diagnosing it as early as possible is decisive to maintain the transplant function. In this thesis, quantitative high-resolution computed tomography (HR-CT) is discussed in this context. It is based on an earlier examination of 49 lung transplant recipients with a post transplantation period of 7 to 87 months using spirometrically gated pulmonary HR-CT. In addition to a visual evaluation, the mean attenuation (ME) in three representative anatomic levels (carina + 5cm above and below) and three levels of inspiration (20 %, 50 %, 80 % VC) was evaluated in comparison to the results of two pulmonary function tests (around CT and one year after). The results have now been re-evaluated from the current point of view and regarding the knowledge gained since then. A survival time analysis was performed and possible sources of error and deficiencies in the study design were identified. ME at the time of the CT showed no significant correlation to lung function. Some visual criteria showed a tendency, but ultimately none was convincing. One year after CT the results change substantially: The patients who met the criteria of a BOS had a significantly lower ME on the CT a year earlier than those without. A cut-off point of –819HE could be determined (basal level, 50 % VC), below which there is a significantly increased risk of developing BOS within a year. Regarding survival and graft-related survival a tendency could be determined but no significant difference between these groups. The main limiting factor in our study design could have been the lack of identification of patients with RAS (restrictive CLAD), which was not yet defined at this point. Furthermore, ME probably does not sufficiently represent a disseminated process such as CLAD. Histograms showing the attenuation frequency distribution could be a more valuable parameter for quantification here. Study also lacks follow-up examinations to record changes in the later course of disease that are associated with higher attenuation and mask areas of decreased attenuation. Finally, a parallel glance on the therapy regimen would be essential for assessing the progress and recording the effectiveness of therapeutic interventions. A proposal is therefore made for an updated, improved study design using current technology to reevaluate the standardized, quantitative pulmonary HR-CT as an additional diagnostic option in the fight against CLAD.