Die PAH sowie die CTEPH stellen schwerwiegende Erkrankungen des pulmonalen Gefäßsystems dar. Der moderne PAH-Patienten des 21. Jahrhunderts wird zunehmend älter. Der Häufigkeitsgipfel der CTEPH-Erkrankung liegt zwischen dem 60. und 70. Lebensjahr. Aufgrund des fortgeschrittenen Alters leiden viele der Betroffenen an weiteren Komorbiditäten, weshalb eine genauere Betrachtung der Auswirkungen auf Belastbarkeit, verschiedene klinische und hämodynamische Parameter sowie auf die Mortalität sinnvoll erscheint. Die vorliegende Arbeit basiert auf einer monozentrischen, retrospektiven Datenanalyse eines fortlaufenden Patientenkollektivs, bestehend aus 114 PAH-Patienten, 42 CTEPH-Patienten und einer Kontrollgruppe mit 99 Patienten ohne pulmonale Hypertonie. Zudem wurden PAH- und CTEPH-Patienten als gepooltes Kollektiv betrachtet und analysiert. Die Daten zeigen, dass verschiedene wichtige Parameter, wie die 6-Minuten-Gehstrecke, die Fläche des linken und rechten Atriums, der NT-proBNP-Wert aber auch die TAPSE oder der mPAP durch Vorliegen häufiger Komorbiditäten beeinflusst werden könnten. Auch Auswirkungen der Begleiterkrankungen auf die Mortalität der Betroffenen sind mit Verweis auf vorliegende Daten wahrscheinlich.

Unklare Dyspnoe ist einer der Hauptvorstellungsgründe in den zentralen Notaufnahmen und pneumologischen Facharztpraxen [4]. Viele dieser Patienten hyperventilieren. Die Hyperventilation ist jedoch ein sehr unspezifisches Merkmal und kommt sowohl bei Pa- tienten mit Lungenerkrankungen, aber auch bei denen ohne Vorerkrankungen an der Lunge, sogar bei Patienten mit psychischen Störungen vor. Die PH ist weit verbreitet [1], wird spät erkannt [130, 160], geht ebenfalls mit einer Hy- perventilation einher und die Inzidenz der CTEPH scheint höher als bisher angenommen [1]. Goldstandard für die Diagnosestellung der PH ist der Rechtsherzkatheter [12]. Aller- dings wurde bereits vor 20 Jahren propagiert, dass mittels einer Spiroergometrie bei PH wegweisende Daten erhoben werden können und dies die Anzahl der notwendigen Rechtsherzkatheter reduzieren und im Gegenzug die Durchführung von Spiroergomet- rien steigern könnte [242, 243], um möglichst früh Patienten mit pulmonal-vaskulärer Hyperventilation von denen mit „Nicht pulmonal-vaskulärer Hyperventilation“ zu unter- scheiden. In dieser Arbeit wurden die Daten von Pateinten mit Hyperventilation analysiert (64 PAH, 46 CTEPH, 64 „Nicht pulmonal-vaskuläre Hyperventilation“) und bezüglich BGA und Spi- roergometrie ausgewertet. Anhand der BGA in Ruhe konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Grup- pen festgestellt werden. Während sich auch der kapillär gemessene pCO2Spiegel unter submaximaler Belastung bei vaskulär-assoziierter Bedarfshyperventilation und „Nicht pulmonal-vaskulärer Hyperventilation“ nicht signifikant unterschieden, zeigten die spiro- ergometrischen Parameter alle einen signifikanten Unterschied. Die höchste Sensitivität (83,6 %) und den besten negativ prädiktiven Wert (70,5 %) bei Betrachtung des Gesamt- kollektivs erreichte der Parameter VE/VCO2-slope, die beste Spezifität (82,8 %) und den höchsten positiven Vorhersagewert (88,5 %) war bei Aa-DO2 zu sehen. Auch der, während der Maximalbelastung in der Spiroergometrie gemessene pO2-Spie- gel unterschied sich in den Gruppen signifikant voneinander. Durch die Kombination mehrerer Parameter (VE/VCO2-slope, PETCO2 AT, Aa-DO2, P(a- ET)CO2 sowie pO2-Spiegel bei Maximalbelastung) kann eine Sensitivität von 82,7 % und 181 5 Zusammenfassung ein positiver Vorhersagewert von 89,2 % zur Erkennung der Patienten mit „Hyperventi- lation bei PAH/CTEPH“ erreicht werden. Die Spezifität liegt bei 82,3 % und der negativ prädiktive Wert bei 72,9 %. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Spiroergometrie mit kombinierter BGA eine geeignete Methode ist, Patienten mit vaskulär-assoziierter Hyperventilation zu er- kennen bzw. nicht-invasiv die Prätest-Wahrscheinlichkeit für weitere Untersuchungen zu erhöhen.

In der vorliegenden Studie wurden Häufigkeit, Charakteristika und Einflussfaktoren von Überleben, funktioneller Kapazität, Atempumpenstörung und pulmonaler Hypertonie bei Sarkoidose analysiert. Insgesamt wurden die Daten von 182 mitteleuropäischen Patienten mit gesicherter Sarkoidose retrospektiv erfasst und der Überlebensstatus erhoben. Von 127 Patienten lagen die kompletten Ergebnisse der Diagnostik in der Missionsärztlichen Klinik Würzburg vor. Mit den Daten aller dieser Patienten wurden Überlebensanalysen, Prädiktionsanalysen und Korrelationsanalysen durchgeführt. Damit war die Studie eine der umfangreichsten, die sich mit mitteleuropäischen Sarkoidosepatienten und ihrem Krankheitsverlauf retrospektiv auseinandersetzte. Von allen 179 im Follow-up erfassten Patienten sind 19 (11 männlich) im mittleren Alter von 68 Jahren verstorben (10%). Eine pulmonale Hypertonie wurde in 6 Fällen mittels Rechtsherzkatheter wenige Monate bis 3 Jahre vor dem Tod diagnostiziert und 7 verstorbene Patienten erfüllten die echokardiographischen Kriterien einer pulmonalen Hypertonie. Die Prävalenz der SAPH war insgesamt 10% (12 Patienten mit mPAP 39±10 mmHg), der echokardiographische Verdacht auf pulmonale Hypertonie bestand bei 22 (PASP > 36 mmHg) bzw. 15 (TRVmax > 2,8 m/s) Patienten. Funktionell relevant waren Rechtsherzfunktion (RA, TAPSE, NT-proBNP), Hämodynamik (PASP, TRVmax, mPAP), Ventilation (FEV1, VC) und Transferfaktor (r bzw. ß > 0,4 bzw. < -0,4, p < 0.05). Mortalitätsprädiktoren waren u.a. eine Gehstrecke < 338 m und eine V’O2peak ≤ 63,5 %/Soll (AUC > 0,8, p < 0.05). Bei 13 von 17 mit Mundverschlussdruckmessung untersuchten Patienten wurde eine Atempumpenstörung diagnostiziert. 7 der 13 Patienten hatten eine invasiv-diagnostizierte SAPH. Die 13 Patienten zeigten eine erhöhte Atempumpenlast (P0.1 0,56[0,38-0,66] kPa) und 12 der 13 Patienten auch eine erhöhte respiratorische Kapazität (P0.1/PImax 12,0[7,5-19,5]%) und Atemfrequenz (BF 23[19-24]/min). Die Atemmuskelkraft war nur bei einer Patientin pathologisch gemäß den Grenzwerten von Koch et al. Die Atempumpenlast bzw. die respiratorische Kapazität hing stark vom pulmonalarteriellen Druck ab (mPAP, PVR, PASP, TRVmax korrelierten sehr gut mit P0.1 bzw. P0.1/PImax). SAPH-Patienten und Patienten ohne pulmonale Hypertonie zeigten signifikante Unterschiede in Bezug auf Atemmuskelkraft und Atempumpenlast. Die echokardiographischen Lungenhochdruck-Parameter hatten starke prädiktive Eigenschaften (100% Sensitivität, Spezifität) bezüglich der Entwicklung einer Atempumpenstörung (PASP ≥ 40 mmHg, TRVmax ≥ 2,9 m/s). Innerhalb des Lungenhochdruck-Kollektivs war der Zusammenhang zwischen Atempumpenlast und Parametern der pulmonalen Hypertonie und der Einfluss auf funktionelle Kapazität und Ventilation zudem wesentlich stärker (r > 0,8 bzw. < -0,8, p < 0.05). Die Prävalenz der SAPH ist hoch, das Auftreten mit eingeschränktem Überleben und funktioneller sowie Atempumpeneinschränkung assoziiert. Der Verlauf der Sarkoidose wird von dem Auftreten einer pulmonale Hypertonie, einer Atemlasterhöhung und einer Einschränkung der funktionellen Kapazität beeinflusst. Die bisher gefundenen Daten sollten an größeren Populationen bestätigt oder korrigiert werden. Sarkoidose-Mortalitäts- sowie SAPH-Prädiktoren könnten im klinischen Alltag in Form von Therapiekontroll- und Screeningparametern von Nutzen sein und das Management der Sarkoidosepatienten erleichtern.

Es war ein wichtiger Meilenstein in der Behandlung der pulmonalarteriellen Hypertonie, als herausgefunden wurde, dass gewisse Patienten mit positivem Vasoreagibilitätstest von einer Langzeittherapie mit Kalziumkanalantagonisten profitieren und eine deutlich erhöhte Lebenserwartung aufweisen. Seit 2018 werden diese Patienten einer eigenen Subklassifikation zugeordnet. Das Augenmerk dieser retrospektiven Studie lag daher insbesondere darauf, welche vasoresponsiven Patienten zur neuen Gruppe der Langzeit-Kalziumkanalblocker-Responder gehören und ob das Konzept der wiederholten Vasoreagibilitätstestungen in diesem Kollektiv umgesetzt wird.

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 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.