HRCT und Asthma bronchiale: Visualisierung pathophysiologischer Veränderungen des Lungenparenchyms nach inhalativer Provokation

Zusammenfassung

Ziel: Bei Patienten mit leichtem intermittierenden Asthma bronchiale, aber mit Hyperreaktivität auch im freien Intervall, und bei gesunden Probanden sollen mithilfe der hoch auflösenden Computertomographie (HRCT) röntgenmorphologische Veränderungen des Lungenparenchyms vor sowie nach inhalativer Histaminprovokation und darauf folgender Lyse durch Salbutamol charakterisiert und mit Ergebnissen von Lungenfunktionstests (FEV₁, Blutgase) verglichen werden. Methoden: Fünfzehn Asthmatiker mit bronchialer Hyperreaktivität mit FEV₁-Abfall > 20 % und PaO₂-Abfall > 10 mmHg nach Provokation (PC20 %+), zwölf Asthmatiker mit FEV₁-Abfall < 20 % und PaO₂-Abfall > 10 mmHg nach Provokation (PC20 %-) sowie acht Probanden ohne bronchiale Hyperreaktivität wurden mit der spirometrisch kontrollierten HRCT bei hohen Füllungsvolumina vor und nach inhalativer Bronchoprovokation sowie nach Broncholyse untersucht. Es wurden die gesamte und periphere Lungendichte sowie der strukturelle Anteil solider pulmonaler Strukturen bestimmt. ­Ergebnisse: In allen Gruppen fand sich nach Provokation eine signifikante Abnahme (p < 0,0005), nach Broncholyse eine signifikante Zunahme (p < 0,0002) der Lungendichte. Die Änderungen solider Lungenanteile waren nach Provokation und Lyse nicht signifikant unterschiedlich (p > 0,05). Bei den hyperreaktiven Patienten fanden sich signifikante PaO₂-Abnahmen nach Provokation sowie signifikante PaO₂-Steigerungen nach Lyse (p < 0,05). In der Gruppe PC20 %+ wurde nach Provokation ein mittlerer FEV₁-Abfall von 27,8 % beobachtet, in den anderen Gruppen war dieser < 20 %. Es wurden keine signifikanten Korrelationen zwischen radiologischen und funktionellen Lungentestergebnissen asthmatischer Patienten und Probanden beobachtet. Die bei ­gesunden Probanden mit der HRCT dargestellten Parenchymalterationen entzogen sich den verwendeten funktionellen Messungen. Schlussfolgerung: Die HRCT erweist sich im Falle in­halativer Provokation als sensitive Methode zur Visualisierung pathophysiologischer Vorgänge des Lungenparenchyms sowohl bei Asthmatikern als auch bei Lungengesunden, welche nach Histaminprovokation nicht mit Veränderungen der Lungenfunktionstests reagierten.

Abstract

Purpose: To characterize parenchymal lung affections morphologically in patients with asthma and healthy subjects by high ­resolution computed tomography (HRCT) subsequent to histamine-triggered inhalation bronchoprovocation and salbutamol-induced broncholysis, and to compare the results with pulmo­nary function tests. Materials and Methods: Fifteen asthmatics with bronchial hyperreactivity, with a > 20 % decrease in FEV1 and a > 10 mmHg decrease in PaO₂ after bronchoprovocation (PC20 %+), twelve asthmatics with a < 20 % decrease in FEV1 and a > 10 mmHg decrease in PaO₂ after bronchoprovocation (PC20 %-), and eight healthy persons without bronchial hyperreactivity underwent inhalation bronchoprovocation and broncholysis. Spirometer-triggered HRCT at high lung volumes was performed, and total and peripheral lung densities and the amount of solid lung structures, representing predominantly vessels, were measured. Results: After bronchoprovocation, we observed significant decreases in total and peripheral lung densities in all groups (p < 0.0005), and a significant increase in lung densities subsequent to bronchodilation (p < 0.0002). The morphological alterations in solid lung structure were not signif­icantly different after bronchoprovocation or broncholysis (p > 0.05), as compared to the baseline measurements. In hyperreactive patients, PaO₂ significantly decreased after provocation and significantly increased after lysis (p < 0.05). In PC20 %+ asthmatics, a mean reduction of 27.8 % in FEV1 was ­observed, which was < 20 % in the other groups. No significant correlations were observed between radiological data and the ­results of pulmonary function tests. In healthy persons, we demonstrated highly significant parenchymal response to bronchoprovocation and broncholysis, which was not otherwise documented by pulmo­nary function tests. Conclusion: In both PC20 %+ and PC20 %- patients as well as in healthy individuals, HRCT was efficient in the evaluation of pathoanatomical alterations of the lung parenchyma subsequent to inhalation provocation. In healthy individuals, these parenchymal alterations were not documented by pulmonary function tests.

HRCT - bronchial asthma - lung density - pulmonary function test - bronchial hyperresponsiveness

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1 Persönliche Kommunikation mit K. S.