Regionale Ventilations-Perfusions-Veränderungen nach endobronchialer Ventiltherapie mittels Single-Photon-Emissions-Computertomographie bei Erwachsenen mit schwerer COPD

Warum das für Menschen mit Atembeschwerden wichtig ist

Für Millionen mit schwerer chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) kann schon das Gehen durch einen Raum wie Bergsteigen wirken. Ärztinnen und Ärzte verfügen inzwischen über ein minimalinvasives Verfahren, das die am stärksten geschädigten Lungenbereiche mithilfe kleiner Einwegventile kollabieren lässt und so manchmal das Atmen erleichtert und die Energie steigert. Diese Studie stellt eine zentrale Frage: Kann eine fortgeschrittene 3D-Untersuchung namens SPECT/CT zeigen, wie sich Luft- und Blutströmung nach dieser Ventilbehandlung im Detail innerhalb der Lunge verlagern, und könnte das schließlich helfen, diejenigen Patienten zu identifizieren, die am ehesten profitieren?

Ein genauer Blick auf geschädigte Lungen

Bei COPD werden die winzigen Lungenbläschen zerstört, die den Sauerstoffaustausch ermöglichen; zurück bleiben überblähte, ineffiziente Bereiche. Diese kranken Regionen speichern Luft und verdrängen gesündere Lungenanteile, sodass jeder Atemzug schwerer fällt. Das Ventilverfahren, bekannt als bronchoskopische Lungenvolumenreduktion, entfernt kein Gewebe, sondern platziert kleine Einwegventile in den Atemwegen des am stärksten betroffenen Lappens. Luft kann entweichen, aber nicht wieder eindringen, sodass dieser Lappen schrumpft und der Rest der Lunge sowie das Zwerchfell freier arbeiten können. Bislang stützten sich Ärztinnen und Ärzte größtenteils auf CT-Scans und katheterbasierte Tests zur Auswahl geeigneter Patienten, doch diese Methoden zeigen nicht im Detail, wie Luft und Blut tatsächlich innerhalb jedes Lappens verteilt sind.

Eine neue Methode zur Kartierung von Luft- und Blutfluss

Die Forschenden prüften, ob SPECT/CT — ein Verfahren, das 3D-Röntgenbilder mit Tracern kombiniert, die eingeatmete Luft und Blut verfolgen — Veränderungen der Lungenfunktion vor und nach dem Einsetzen der Ventile messen kann. Sie schlossen sechs ältere Erwachsene mit sehr schwerem Emphysem und ausgeprägter Lungenüberblähung ein. Jeder Patient erhielt Ventile in einem einzelnen, stark geschädigten Lappen. Vor und etwa drei Monate nach dem Eingriff führte das Team SPECT/CT-Scans durch, während die Patienten einen schwach radioaktiven Nebel einatmeten, um die Ventilation darzustellen, und eine Injektion erhielten, um den Blutfluss zu zeigen. Spezialisierte Software teilte anschließend die Lungen in Lappen auf und berechnete, welchen Anteil an Gesamtluft, Blut und Volumen jeder Lappen beitrug.

Was sich in der Lunge veränderte

Nach der Ventilbehandlung zeigte der behandelte Lappen auffällige Funktionseinbußen: Sein Anteil am Luftstrom sank um etwa zwei Drittel, der Blutfluss um etwa drei Viertel, und sein Volumen verringerte sich um ungefähr ein Viertel. Anders gesagt: Die Ventile schalteten die erkrankte Region erfolgreich ab und ließen sie entlüften. Gleichzeitig übernahmen benachbarte Lappen auf derselben Brustseite die Mehrarbeit. Sie gewannen an Luftstrom, Blutfluss und Volumen, was darauf hindeutet, dass sowohl Luft als auch Blut in relativ gesündere Gewebebereiche umgelenkt wurden. Im Gegensatz dazu veränderten sich Lappen auf der gegenüberliegenden Brustseite kaum, was darauf hinweist, dass die wesentliche Umverteilung nahe dem behandelten Bereich stattfand. Die SPECT/CT-Bilder hielten diese Verschiebungen klar fest, lappenweise bei allen sechs Patienten.

Leistungsfähigkeit des Körpers versus Lungenkarten

Trotz dieser dramatischen inneren Veränderungen waren die Verbesserungen in gesamtkörperlichen Messwerten bescheiden. Im Mittel gingen die Patienten etwas weiter beim Sechs-Minuten-Gehtest und erzielten leicht bessere Lungenfunktionswerte, doch die Zugewinne waren gering und individuell unterschiedlich. Beim Vergleich der auf SPECT/CT sichtbaren Veränderungen mit Änderungen in Gehstrecke und Standard-Lungenfunktion waren die Zusammenhänge schwach. Einige Patienten zeigten große Umverteilungen von Luft- und Blutfluss, ohne sich deutlich besser zu fühlen, was hervorhebt, wie Faktoren wie langbestehende Muskelschwäche, Herzgesundheit oder verbleibende Lungensteifigkeit die Vorteile selbst gut platzierter Ventile abschwächen können.

Was das für die zukünftige Versorgung bedeuten könnte

Diese frühe, kleine Studie legt nahe, dass SPECT/CT wie eine detaillierte Wetterkarte für die Lunge wirken kann, die genau zeigt, wie Luft und Blut nach einer Ventilbehandlung umgeleitet werden. Zwar ist es noch zu früh, um diese Untersuchung zur Entscheidung heranzuziehen, wer Ventile erhalten sollte, doch die Ergebnisse deuten an, dass mit größeren Studien und längerer Nachbeobachtung solch detaillierte Bildgebung Ärzten helfen könnte, den besten Ziel-Lappen auszuwählen, Patienten zu erkennen, die wahrscheinlich nicht profitieren, und diese Kartierung möglicherweise auf andere Lungenerkrankungen auszuweiten. Für Menschen mit schwerer COPD könnte das langfristig zu individuelleren Behandlungsplänen und einer höheren Wahrscheinlichkeit führen, dass sich invasive Eingriffe tatsächlich in leichterem Atmen und einem besseren Alltag auszahlen.

Zitation: Karmali, D., Ghosh, P., Spottiswoode, B. et al. Regional ventilation–perfusion changes after endobronchial valve therapy assessed by single-photon emission computed tomography in adults with severe COPD. Sci Rep 16, 5153 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35460-2

Schlüsselwörter: COPD, endobronchiale Ventile, Lungenbildgebung, Ventilation Perfusion, SPECT CT