Therapeutische Umschau 3/99

Therapeutische Umschau 3/99
COPD und Emphysen

Ätiologie, Diagnostik und Therapie der COPD
Etiology, diagnosis and therapy of COPD

E. Ullmer, M. Solèr, A.P. Perruchoud

Abteilung für Pneumologie, Kantonsspital Basel

Zusammenfassung

Diese Übersichtsarbeit diskutiert Pathogenese, klinische Charakteristika, diagnostische Methoden und Therapiestrategien von Patienten mit COPD. Hauptmerkmal der COPD ist eine chronische exspiratorische Atemflußbehinderung, sie schließt Patienten mit chronischer Bronchitis und/oder Emphysem ein. Zigarettenrauchen ist der wichtigste Risikofaktor, daneben sind inhalative Noxen und genetische Faktoren ätiologisch bedeutsam. Nikotinentwöhnungsprogramme können die Entwicklung bzw. Progredienz der Erkrankung verhindern. Bei manifester COPD zielt der Einsatz von Bronchodilatatoren auf eine Reduktion der Symptome, Erhaltung der optimalen Lungenfunktion und Steigerung der Lebensqualität. Insbesondere die neuen langwirksamen b2-Mimetika haben die antiobstruktive Inhalationstherapie wesentlich verbessern können. Der Stellenwert von Steroiden und Theophyllin dagegen ist noch immer umstritten, ihr sinnvoller Einsatz wird diskutiert.

Summary

COPD is a disorder characterized by chronic exspiratory airflow limitation in patients with chronic bronchitis and/or emphysema. The obstruction is generally progressive, but may be partially reversible and may be accompanied by airway hyperreactivity. In this review we discuss the epidemiology, pathophysiology, clinical features, diagnostic approaches and therapeutic management in patients with COPD. Cigarette smoking is the main risk factor for the development and progression of COPD; environmental or occupational exposure to dust or fumes and genetic factors are further contributing factors. Therefore, smoking cessation is the most important therapeutic approach. Better knowledge of neutrophilic inflammation led to the development of new drugs for the treatment of COPD. The new long-acting inhaled b2-agonists fundamentally improved antiobstructive therapy. They are useful to control night-time or early morning symptoms. The role of steroids and theophylline is still unclear. Their value and efficient use are discussed.

Rehabilitation bei COPD
Pulmonary rehabilitation in COPD

B. Villiger

Thurgauer Schaffhauser Höhenklinik Davos

(Summary)

Zusammenfassung

Die Pulmonale Rehabilitation (PR) ist ein wichtiger Bestandteil der Behandlung der chronisch obstruktiven Lungenkrankheiten (COPD und Emphysem). Es ist heute wissenschaftlich erwiesen und durch Metaanalysen bestätigt, daß diese Programme die Leistungsfähigkeit und die Lebensqualität verbessern sowie die Symptome reduzieren. Weiterhin bestehen Hinweise, daß durch die PR der Medikamentenverbrauch reduziert und das Überleben verbessert werden kann.
Die PR ist multidisziplinär. Von zentraler Bedeutung sind neben der Medizinischen Trainingstherapie (Ausdauer/Kraft) Physiotherapie, Patientenschulung, psychosoziale Betreuung und Ernährungsberatung. Die PR scheint besonders geeignet für Patienten mit geringer Leistungsfähigkeit, Muskelschwäche, ausgeprägten subjektiven Symptomen und schlechter Lebensqualität. Der Ort der Rehabilitation richtet sich nach dem Schweregrad der Symptome, den Anforderungen an das Reha-Team und den lokalen Möglichkeiten.

Summary

Pulmonary rehabilitation (PR) is an important tool in the treatment of COPD patients. It is now clearly established that PR improves exercise capacity, reduces symptoms and improves quality of life in COPD patients. There is further evidence that the programms also improve survival and reduce medical consumption.
Pulmonary rehabilitation programmes are multidisziplinary and consist of exercice training (endurance, power), chest physiotherapie, education, psychosocial and nutritional support. Patients with poor exercice capacity, peripheral muscle weakness, severe complaints and poor quality of life seem to profit most from in- and outpatiens rehab programms. The type of rehabilitation depends on the severity of symptoms, the competence of the rehab-team and the local possibilities.

Moderne Sauerstoff-Langzeittherapie praktische Aspekte
Modern long term oxygen therapy practical aspects

H.P. Anderhub¹, E.W. Russi²

Praxis für Pneumologie, Zürich¹, Abteilung für Pneumologie des Universitätsspitals², Zürich

(Summary)

Zusammenfassung

Eine korrekt und konsequent durchgeführte Sauerstoff-Langzeittherapie kann die Lebensqualität und das Überleben von Patienten, die an einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung, die mit einer Hypoxämie einhergeht, leiden, verbessern. Diese Therapieform, deren Gelingen von der Dauer der täglichen Sauerstoffzufuhr abhängt, scheitert nicht selten daran, daß der mit einer Nasenbrille an die Sauerstoffquelle gebundene Patient Hemmungen hat, sich außerhalb des Hauses zu bewegen. Damit wird ein zentrales Ziel, nämlich die Mobilität des Patienten, nicht erreicht. Ein wesentlicher Fortschritt ist die seit Jahren erfolgreich eingesetzte Zufuhr von Sauerstoff über einen transtrachealen Katheter, welcher mit großer Effizienz und kosmetisch befriedigend einen größeren Bewegungsradius ermöglicht.

Summary

Modern and accurately performed long term oxygen therapy improves quality of life and life expectancy in patients with chronic obstructive lung disease suffering from hypoxemia. This type of therapy often fails since the patient is bothered by the nasal prongs and fears to dwell outside his home. As a consequence, the major goal of this form of therapy, namely enhanced patients mobility is not attained. Oxygen can be delivered at a high efficiency by a transtracheal catheter. This mode of application may considerably improve the patients comfort and hence his compliance and mobility.

Alpha-1-Antiproteinase-Mangel
a1-antitrypsin deficiencya

D. Ritscher, E. W. Russi

Abteilung Pneumologie, Departement Innere Medizin, Universitätsspital Zürich

(Summary)

Zusammenfassung

Der wichtigste pathogenetische Mechanismus bei der Entstehung des Lungenemphysem ist das Ungleichgewicht zwischen der proteolytisch wirkenden Elastase aus Granulozyten und ihres endogenen Inhibitors (Elastasen/Antielastasen-Hypothese). Diese Hypothese wird klinisch durch das Krankheitsbild des a1-Antritrypsin-Mangels (a1-Proteaseinhibitor-Mangel), das bei Rauchern zur frühzeitigen Entwicklung eines Lungenemphysems führt, gestützt.
a1-Proteaseinhibitor ist ein strukturell und molekulargenetisch charakterisiertes Akutphasenprotein, das in der Leber synthetisiert wird und über die Blutzirkulation in die Lunge gelangt. Seine zentrale Funktion ist die Inaktivierung überschüssiger Neutrophilen-Elastase im Lungengewebe, die bei Entzündungen freigesetzt wird und Elastin und andere Bestandteile der extrazellulären Bindegewebsmatrix zerstört.
Wir beschreiben die seit der Entdeckung des API-Mangels im Jahr 1963 gewonnenen Erkenntnisse über Epidemiologie, Klinik, Genetik und Molekularbiologie dieser Krankheit.

Summary

The dysbalance between proteolytic neutrophil elastase and its endogeneous inhibitor seems to be a pathogenetic key mechanism in the origin of pulmonary emphysema (elastase-antielastase hypothesis). This hypothesis is supported by the observation, that low serum levels of a1-antitrypsin can be observed in smokers with premature pulmonary emphysema.
a1-proteinase inhibitor is an acute phase protein with known structural and moleculargenetic aspects, which is synthesized by the liver and reaches the lung by the circulation. Its role is the inactivation of excessive neutrophil elastase in the pulmonary parenchyma, which is liberated during inflammation and destroys elastin and other components of extracellular connective tissue matrix.
This is an overview on epidemiology, clinical aspects, genetics and molecular biology of this particular disease, which was described in 1963.

Nichtinvasive Beatmung bei chronisch obstruktiver Lungenerkrankung
Noninvasive mechanical ventilation in chronic obstructive lung disease

I. Laube, K.E. Bloch

Abteilung für Pneumologie, Departement Innere Medizin, Universitätsspital Zürich

(Summary)

Zusammenfassung

Unter nichtinvasiver Beatmung versteht man eine mechanische Unterstützung der Atmung ohne endotrachealen Zugang. Die nichtinvasive Überdruckbeatmung, welche über Gesichts-, Mund/Nasen oder Nasenmasken appliziert wird, kann bei Patienten mit akuter respiratorischer Insuffizienz im Rahmen einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung die Notwendigkeit zur Intubation und die damit verbundenen Komplikationen reduzieren, die Hospitalisationsdauer verkürzen und das Überleben verbessern. Im Gegensatz zur chronischen Ateminsuffizienz bei neuromuskulären Erkrankungen und Thoraxdeformitäten, wo die nichtinvasive intermittierende Langzeit-Heimventilation etabliert ist, ist die Rolle dieser Therapie bei der chronisch obstruktiven Lungenkrankheit zur Zeit noch kontrovers und zeigt keine eindeutigen Vorteile gegenüber der üblichen Behandlung mit Medikamenten und Sauerstoff. Die Einleitung einer nichtinvasiven Beatmung erfordert eine engmaschige Überwachung, Geduld, spezielle Fachkenntnisse und Erfahrung. Solche Faktoren sind für den Erfolg dieser vielversprechenden, neuartigen Therapiemodalität von großer Bedeutung.

Summary

Noninvasive mechanical ventilation is provided without establishing an endotracheal airway. In acute respiratory failure due to chronic obstructive lung disease, noninvasive positive-pressure ventilation delivered through a nasal or face mask may eliminate the need for intubation and related complications, reduce the duration of hospitalisation and improve survival compared to assisted ventilation through an endotracheal tube. In chronic respiratory failure related to neuromuscular diseases and thoracic deformities, the advent of noninvasive intermittent longterm ventilation is well established. However, it is not clear, whether addition of noninvasive ventilation to standard treatment with medication and longterm oxygen improves symptoms and survival in chronic respiratory failure due to chronic obstructive lung disease. During introduction of noninvasive ventilation, patients must be monitored closely. Patient selection and information, meticulous optimization of the ventilator settings and delivery system, education and experience of the personnel have an important impact on the success of this novel way of providing mechanical ventilatory support.

Die Beurteilung der Operabilität bei Patienten mit COPD
Preoperative pulmonary evaluation of COPD patients

A. Stucki, C. T. Bolliger

Abteilung für Pneumologie, Departement Innere Medizin, Universitätsspital Basel

(Summary)

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit bespricht generell die Risikofaktoren für postoperative Komplikationen, unter spezieller Berücksichtigung von pulmonalen Komplikationen, welche vermehrt bei Patienten mit einer chronisch obstruktiven Pneumopathie (COPD) auftreten. In einem zweiten Teil erfolgt die Besprechung der funktionellen Evaluation von Lungenresektionskandidaten.
Postoperative pulmonale Komplikationen (PPK) sind häufig von klinischer Relevanz und beeinflussen entscheidend die postoperative Morbidität und Mortalität. PPK sind bei COPD-Patienten signifikant häufiger. Risikofaktoren für PPK umschließen vorbestehende Lungenerkrankungen, insbesondere eine COPD, eine Raucheranamnese, die Dauer und die Art der Anästhesie, obere abdominale und thorakale Eingriffe, das Alter sowie eine Adipositas. Die präoperative Evaluation dieser Risikopopulation wird besprochen. Eine präoperative Lungenfunktionsprüfung und eine Thorax-Röntgenaufnahme sind nur bei Risikopatienten sowie bei Patienten vor einer Lungenresektionsoperation gerechtfertigt. Es gibt keinen absoluten lungenfunktionellen Wert, welcher eine klare Kontraindikation für einen nichtthorakalen chirurgischen Eingriff darstellt, allerdings sollte insbesondere bei COPD-Patienten ein möglichst schonender Eingriff (z.B. laparaskopisches Vorgehen versus offenem Eingriff) erwogen werden, auch zeigt eine epidurale Anästhesieform gegenüber einer Intubationsnarkose deutlich weniger PPK. Die Prävention von PPK umfaßt ein Sistieren des Rauchens (mindestens 8 Wochen vor einem elektiven Eingriff) und, falls indiziert, eine präoperative Therapie mittels Antibiotika, Beta2-Agonisten, Steroiden (steroid-trial) sowie eine intensive perioperative Atemtherapie.
Die funktionelle Evaluation von Lungenresektionskandidaten erfolgt aufgrund eines Algorithmus, welcher sich hauptsächlich auf das forcierte exspiratorische Erstsekundenvolumen (FEV1), die Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO) und auf die maximale Sauerstoffaufnahme unter Belastung (V.O2max) stützt. Bei kritischen Patienten wird aufgrund einer seitengetrennten Perfusionsszintigraphie die verbleibende Funktion abgeschätzt, welche in Abhängigkeit des Resektionsausmaßes noch zu erwarten ist.

Summary

In this overview general risk factors for postoperative complications are discussed with special reference to pulmonary complications, which frequently occur in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). In a second part the functional evaluation of lung resection candidates is presented.
Pulmonary complications are the most frequent cause of postoperative morbidity and mortality. Risk factors include: underlying respiratory disease, especially COPD, current smoking, duration of anaesthesia, type of surgical procedure (upper abdominal or thoracic surgery), age and obesity. The preoperative evaluation of patients at risk is discussed. For non-thoracic surgery preoperative pulmonary function testing and a preoperative chest radiograph are indicated for high-risk patients only, whereas they are mandatory for all lung resection candidates. There are no cut-off values in pulmonary function testing which would preclude nonthoracic surgical procedures. In patients with COPD, laparascopic procedures are recommended; and regional or epidural anaesthesia have less adverse effects on pulmonary function than general anaesthesia. Prevention of postoperative pulmonary complications includes smoking cessation at least eight weeks before surgery, and, if indicated preoperative treatment with antibiotics, beta2-agonists, steroids (steroid-trial) and intensive perioperative chest physiotherapy (incentive spirometry). The functional reserves of lung resection candidates is assessed with an algorithm based on the forced expiratory volume in one second (FEV1), the transfer factor of the lung for carbon monoxide (DLCO), and the maximal oxygen uptake on exercise (V.O2max). In critical patients additional split function studies are necessary to estimate the remaining pulmonary function depending on the extent of resection.

Die chirurgische Lungenvolumenreduktion eine Option zur Behandlung des schweren Lungenemphysems
Lung volume reduction surgery a novel treatment modality for severe pulmonary emphysema

E.W. Russi, W. Weder

Abteilung für Pneumologie und Klinik für Viszeralchirurgie, Universitätsspital Zürich

(Summary)

Résumé

Die chirurgische Lungenvolumenreduktion (LVR) ist ein neuartiges operatives Behandlungskonzept für ausgewählte Patienten mit fortgeschrittenem Lungenemphysem, die trotz optimaler Therapie schon bei geringer Anstrengung an Atemnot leiden und funktionell erheblich eingeschränkt sind.
Mittels beidseitiger videoassistierter thorakoskopischer Resektion werden die am meisten vom Emphysem betroffenen Lungenabschnitte reseziert. Dadurch wird die stark überblähte Lunge verkleinert und die Atemmechanik verbessert. Dieses Verfahren, das an spezialisierten Zentren eine überraschend geringe perioperative Mortalität und Morbidität hat, führt bei der Mehrheit der operierten Patienten zu einer deutlichen symptomatischen Verbesserung, die durch eine Besserung der Lungenfunktion und der körperlichen Belastbarkeit bedingt ist. Die maximale funktionelle Verbesserung wird innert drei Monaten nach der Operation erreicht und nimmt nach ein bis zwei Jahren langsam ab.

Summary

Lung volume reduction surgery is a novel operative concept, which may be applied in certain patients, who are severely handicapped by advanced pulmonary emphysema and suffer from dyspnea at minimal exercise despite optimal medical therapy.
The most destroyed lung parts are resected by videoassisted thoracoscopy. This type of surgery has a surprisingly low morbidity and mortality at specialized centers. It improves symptoms by ameliorating lung function and exercise tolerance. Maximal functional improvement is observed and lung function starts to decline slowly within one to two years thereafter.

Lungentransplantation bei fortgeschrittenem Lungenemphysem
Lung transplantation for end-stage pulmonary emphysema

R. Speich¹, A. Boehler¹, W. Weder²

Departement Innere Medizin¹ und Chirurgie², Universitätsspital Zürich

(Summary)

Zusammenfassung

Die isolierte Lungentransplantation hat sich innerhalb der letzten 15 Jahre von einer experimentellen Technik zu einer etablierten Therapie für Patienten mit fortgeschrittenem Lungenemphysem entwickelt. Die wesentlichen Gründe für diesen Fortschritt sind genauere Selektionskriterien, eine standardisierte Operationstechnik und Organpräservation, ein optimiertes peri- und postoperatives Management, die Prophylaxe von infektiösen Komplikationen sowie die verfeinerte Abstimmung der Immunsuppression. Indikation, Technik, Therapie und Resultate der Lungentransplantation bei Lungenemphysem werden dargestellt.

Summary

Over the last 15 years lung transplantation developed from an experimental technique to a valid therapy for patients with end-stage pulmonary emphysema. The main reason for this progress are better defined selection criteria, improved operative technique and organ preservation, optimized peri- and postoperative management, and a more precise immunosuppressive and anti-infective therapy. Indications, technique, treatment and results of lung transplantation in emphysema patients are discussed.

wwwadmin@HansHuber.com, 3. März 1999