Messung des funktionellen Totraumes mit Capnovolumetrie

Hintergrund: Die Bestimmung des funktionellen Totraumes ist in einigen Bereichen der Lungenphysiologie und deren klinischen Anwendung von Bedeutung, bedarf jedoch besonderer Methoden. Darüber hinaus ist bei Patienten mit schwerer chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) eine Anwendung der meisten Verfahren nicht möglich, da die verschiedenen Phasen des Exspirogrammes nicht mehr getrennt werden können. Valide Ergebnisse der Totraumbestimmung können bei solchen Patienten lediglich mit einer teuren und aufwendigen massenspektrometrischen Methode unter Verwendung des mit dem stabilen Isotop ¹⁸O markierten C¹⁸O₂ als Tracergas erhalten werden. Das Tracergas wird nach Inhalation nur aus dem Totraum wieder ausgeatmet, während im Alveolarraum eine vollständige Resorption erfolgt. Eine Analyse der Konzentration-vs.-Volumen-Kurve erlaubt somit die Bestimmung des funktionellen Totraumes.

Material und Methodik: Ziel unserer Studie war der Vergleich der kommerziell verfügbaren Capnovolumetrie (Viasys-Jaeger, Würzburg) mit der C¹⁸O₂-Methode bei gesunden Probanden und Patienten mit verschiedenen pulmonalen Erkrankungen. Untersucht wurden n=18 gesunde Probanden, n=45 Patienten mit COPD, n=2 Patienten mit cystischer Fibrose und n=3 Asthmatiker. Es erfolgte eine vergleichende Bestimmung des funktionellen Totraumes mit Respirations-Massenspektrometrie (RMS) mittels des Tracergases C¹⁸O₂ und der Methode nach Fowler sowie der von Viasys-Jäger kommerziell implementierten Capnovolumetrie (CV) (Threshhold-Totraum).

Ergebnisse: Die mittels RMS als Referenzmethode und CV gemessenen Werte des Totraumes wichen deutlich voneinander ab. Dabei lagen die mittels RMS erhaltenen Werte des Totraumvolumens um fast 40% über den mittels CV gemessenen Werten. Allerdings zeigte sich eine gute Korrelation zwischen beiden Messgrößen (Korrelationskoeffizient r=0.65, p<0.0001). Die beiden Methoden waren dabei für alle Probanden- und Patientengruppen gleichermaßen geeignet; eindeutige patienten- bzw. krankheitsspezifische Abweichungen in der Korrelation fanden sich nicht.

Diskussion und Schlussfolgerungen: Die mittels RMS und CV gemessenen Totraumvolumina sind aufgrund der hohen Abweichung voneinander nicht direkt vergleichbar. Da die mit beiden Methoden gemessenen Werte jedoch gut miteinander korrelieren, liegt es nahe, die mit der einfachen und billigeren CV-Methode gemessenen Volumina mit der in dieser Studie ermittelten Ausgleichsgeraden zu korrigieren. Dies erlaubt in der klinischen Routine eine Bestimmung der Totraumvolumina bei COPD-Patienten mit guter Approximation.