Johanna Walthelm-Hösel

• Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Patienten mit pulmonaler Hypertonie bei alveolärer Hypoventilation bei ventilatorischer Insuffizienz unterschiedlicher Genese. In den Leitlinien wird gefordert, bei Patienten mit pulmonaler Hypotonie aufgrund einer zugrundeliegenden Lungenerkrankung zunächst diese zu behandeln. Zur Behandlung einer chronischen ventilatorischen Insuffizienz wird die intermittierende nicht-invasive Überdruck-Beatmung (NIPPV) empfohlen. Zielsetzung dieser Arbeit war es, die hämodynamischen Effekte der NIPPV-Therapie beiDie vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit Patienten mit pulmonaler Hypertonie bei alveolärer Hypoventilation bei ventilatorischer Insuffizienz unterschiedlicher Genese. In den Leitlinien wird gefordert, bei Patienten mit pulmonaler Hypotonie aufgrund einer zugrundeliegenden Lungenerkrankung zunächst diese zu behandeln. Zur Behandlung einer chronischen ventilatorischen Insuffizienz wird die intermittierende nicht-invasive Überdruck-Beatmung (NIPPV) empfohlen. Zielsetzung dieser Arbeit war es, die hämodynamischen Effekte der NIPPV-Therapie bei Patienten mit PH bei alveolärer Hypoventilation zu untersuchen. Weiterhin sollte auch der Einfluss der NIPPV-Therapie auf die funktionelle Leistungsfähigkeit dieser Patienten beleuchtet werden. Zudem war es ein Ziel Patienten mit PH und alveolärer Hypoventilation zu charakterisieren. Daher wurden aus den 160 Patienten, welche sich im Zeitraum zwischen Oktober 2009 und Juli 2011 in der Spezialambulanz für pulmonale Hypertonie der Missioklinik mit dem Verdacht auf eine PH vorstellten, 19 Patienten mit PH aufgrund bei alveolärer Hypoventilation identifiziert. 18 Patienten wurden retrospektiv in die vorgelegte Studie eingeschlossen und ihre Daten analysiert. Alle Patienten durchliefen zunächst nicht-invasive Diagnostik (EKG, Röntgen-Thorax, Echokardiographie, 6-Minuten-Gehtest, Bodyplethysmographie, Mundverschlussdruckmessung, Labor). Bei allen Patienten, die dazu in der Lage waren, erfolgte zusätzlich eine Spiroergometrie. Bei erhärtetem Verdacht auf das Vorliegen einer PH nach nicht-invasiven Kriterien wurde invasive Diagnostik inklusive einer Rechtsherzkatheteruntersuchung angeschlossen. Bis dato lagen nur Studien vor, welche vom Vorliegen einer pulmonalen Hypertonie anhand von Echokardiographie-Kriterien ausgingen. Die Patienten mit invasiv bestätigter PH und Tages-Hyperkapnie erhielten zusätzlich eine kardiorespiratorische Polygraphie. Wenn eine Indikation zur nicht-invasiven Selbstbeatmung bestand, wurde eine NIPPV als BiPAP-Heimbeatmung eingeleitet. Nach drei Monaten wurden die Untersuchungen im Rahmen der Verlaufskontrolle wiederholt und die Daten zur Therapieadhärenz aus dem patienteneigenen Gerät ausgelesen. Die Genese der ventilatorischen Insuffizienz war bei den Patienten in der hier vorgelegten Arbeit unterschiedlich. Zwölf Patienten hatten ein Obesitas- Hypoventilationssyndrom mit oder ohne Komorbidität. Fünf Patienten litten an einer COPD als Ursache der alveolären Hypoventilation. Bei der Auswertung der Daten fiel auf, dass es sich bei diesem Patientenkollektiv um Patienten mit vergleichsweise schwergradiger Druckerhöhung im kleinen Kreislauf handelte. 65 % der Studienteilnehmer wiesen einen pulmonalarteriellen Mitteldruck von >44 mmHg auf. Der Herzindex war jedoch bei unseren Studienteilnehmern nicht reduziert. Zwölf der in der vorliegenden Studie untersuchten 18 Patienten und damit 66,7 % waren übergewichtig und erfüllten so die Kriterien eines Obesitas-Hypoventilationssyndroms. Möglicherweise handelt es sich auch hier um einen gesondert zu betrachtenden Phänotyp von Patienten mit einer besonders schweren Form der pulmonalen Hypertonie bei alveolärer Hypoventilation. Passend dazu war der maximale inspiratorische Mundverschlussdruck (PImax) deutlich vermindert, was als Ausdruck der verminderten inspiratorischen Atemmuskelkraft und der daraus resultierenden Atempumpeninsuffizienz zu werten ist. Wir fanden darüber hinaus eine umgekehrte Korrelation zwischen PImax und dem pulmonalvaskulären Widerstand. Dies interpretierten wir als Zeichen dafür, dass die alveoläre Hypoventilation als Cofaktor bei der Entstehung der pulmonalen Hypertonie gesehen werden sollte. Weiterhin fiel eine positive Korrelation des mPAP mit dem BMI und dem nächtlichen maximalen Kohlendioxidpartialdruck auf. Eine Korrelation mit der Sauerstoffsättigung bestand nicht. Dies zeigte, dass die Hyperkapnie auch ohne das Vorliegen einer Hypoxämie zu einer Vasokonstriktion der Pulmonalarterien und damit zur pulmonalen Hypertonie führen kann, wie es bereits zuvor beschrieben war. Zudem sahen wir neben einer eingeschränkten TAPSE und einer vergrößerten RA-Fläche, als Zeichen einer reduzierten rechtsventrikulären Funktion, trotz normalem Herzindex und normaler linksventrikulärer Funktion deutlich erhöhte NT-proBNP-Werte. Ähnlich erhöhte BNP-Werte wurden bei verschiedenen Formen von pulmonaler Hypertonie insbesondere der PAH dokumentiert. Das NT-proBNP korrelierte zwar nicht mit funktionellen Parametern wie der 6-Minuten-Gehstrecke, der Wattleistung oder dem Herzindex (CI), dennoch ist anzunehmen, dass das NT-proBNP auch ein wichtiger Surrogat-Marker für Patienten mit pulmonaler Hypertonie infolge von alveolärer Hypoventilation sein könnte. Diese Annahme muss allerdings noch in weiteren Untersuchungen bestätigt werden. Bei den Patienten der hier vorgelegten Arbeit waren initial die 6-Minuten-Gehstrecke, die maximale Wattleistung sowie die maximale Sauerstoffaufnahme deutlich reduziert. Dies ist als Ausdruck für das Ausmaß der funktionellen Einschränkung unserer Patienten zu sehen. Es konnte gezeigt werden, dass die pulmonale Hypertonie bei alveolärer Hypoventilation trotz normalem Herzindex funktionell relevant ist. Unter der Therapie zeigte sich eine signifikante Zunahme von 6-Minuten-Gehstrecke und Wattleistung und somit einer Verbesserung der funktionellen Kapazität. Die anfangs ebenfalls deutlich pathologische Hämodynamik, mit einem wesentlich erhöhten pulmonalarteriellen Mitteldruck und pulmonalvaskulären Widerstand, scheint eine wichtige Rolle zu spielen. So fanden sich Korrelationen insbesondere von funktionellen Parametern mit hämodynamischen Parametern. Es fiel eine Wechselbeziehung des pulmonalarteriellen Mitteldrucks mit der Wattleistung und der Gehstrecke im 6-Minuten-Gehtest auf. Auch zwischen dem pulmonalvaskulären Widerstand (PVR) und der Wattleistung bestand eine Korrelation. Es kam nach drei Monaten NIPPV-Therapie zu einer signifikanten Reduktion von mPAP sowie PVR und damit zu einer deutlichen Verbesserung der pulmonalen Hypertonie. Der Herzindex blieb unverändert, war aber bereits zum Zeitpunkt der Baseline-Untersuchung nicht pathologisch. Wir stellten weiterhin fest, dass der Abfall des pulmonalarteriellen Mitteldrucks unter der Therapie wiederum mit dem Anstieg der Wattleitung korrelierte. Dies suggeriert, dass die pulmonale Hypertonie einen substanziellen Einfluss auf die funktionelle Leistungsfähigkeit bei Patienten mit schwerer PH infolge von alveolärer Hypoventilation ha und dass eine Verbesserung der Hämodynamik unter NIPPV-Therapie mit einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit einhergeht.. Auch auf Seiten der Gehstrecke im 6-Minuten-Gehtest war in unserer Arbeit eine deutliche Verbesserung unter der Therapie zu verzeichnen. Und zwar war die Zunahme der Strecke größer als in Studien, die den Therapieeffekt von vasoaktiven Substanzen bei PAH-Patienten untersucht hatten. Nicht überraschend war es, dass sich die Blutgase am Tage und in der Nacht ausschließlich in der Gruppe der Probanden mit höherer NIPPV-Nutzungsdauer und damit höherer Therapieadhärenz signifikant verbesserten, was als Ausdruck der Effektivität der Therapie gewertet wurde. Ebenso ließ sich zeigen, dass auch der Effekt der Beatmungstherapie auf die Hämodynamik sowie die funktionelle Leistungsfähigkeit von der Therapieadhärenz abhängig war. Nur bei den Probanden mit höherer Adhärenz kam es zu einer signifikanten Reduktion von mPAP und PVR, zur statistisch relevanten Verbesserung von Gehstrecke und Wattleistung sowie zu einem signifikanten Abfall des NT-proBNPs. Dies unterstreicht, dass die positiven Effekte auf die Hämodynamik und die funktionelle Leistungsfähigkeit unserer Patienten mit pulmonaler Hypertonie aufgrund von alveolärer Hypoventilation als Therapieeffekt der NIPPV-Therapie zu verstehen ist. Eingeräumt werden muss, dass die vorgelegte Arbeit aufgrund der eher kleinen Studienteilnehmerzahl und dem Studiendesign als retrospektive, Single-center-Studie eine gewisse Limitation hat. Hier wären an unsere Studie anknüpfende, prospektive Studien mit größeren Patientenzahlen und über einen längeren Beobachtungszeitraum wünschenswert. Die Daten wurden 2012 auf dem Kongress der DGP sowie dem Kongress der European Respiratory Society präsentiert. Weiterhin wurde die Studie 2014 im European Respiratory Journal als Original-Arbeit im Sinne einer Vollpublikation veröffentlicht.…
• We aimed to characterise the association of pulmonary hypertension due to hypoventilation and exercise capacity, and the haemodynamic and functional changes under noninvasive ventilation. A retrospective analysis was carried out to assess haemodynamics and functional capacity in 18 patients with daytime pulmonary hypertension, due to hypoventilation, at baseline and after 3 months of noninvasive ventilation. Patients presented with a mean±sd pulmonary artery pressure of 49±13 mmHg, preserved cardiac index (3.2±0.66 L·min−1·m−2), 6-minWe aimed to characterise the association of pulmonary hypertension due to hypoventilation and exercise capacity, and the haemodynamic and functional changes under noninvasive ventilation. A retrospective analysis was carried out to assess haemodynamics and functional capacity in 18 patients with daytime pulmonary hypertension, due to hypoventilation, at baseline and after 3 months of noninvasive ventilation. Patients presented with a mean±sd pulmonary artery pressure of 49±13 mmHg, preserved cardiac index (3.2±0.66 L·min−1·m−2), 6-min walking distance of 303±134 m and severely elevated N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP) levels. Mean pulmonary artery pressure correlated negatively with maximum work rate (R= -0.72; p=0.03) and 6-min walking distance (R= -0.62; p=0.01). Following noninvasive ventilation we found a significant reduction of mean pulmonary artery pressure (-18 mmHg; p<0.001) and NT-proBNP levels (-2110 pg·mL−1; p=0.001), and improvement in the 6-min walking distance (+66 m; p=0.008) and maximum work rate (+18 W; p=0.028). Changes in work rate correlated inversely with pulmonary artery pressure (R= -0.75; p=0.031). In this specific cohort with hypoventilation and severe pulmonary hypertension, pulmonary hypertension was associated with reduced exercise capacity. Following noninvasive ventilation, haemodynamics and exercise capacity improved significantly.…