Grundlagen der Lungenfunktionsprüfung

Ein diagnostisches Spirometer ist ein medizinisches Gerät, das zur Messung der Lungenfunktion verwendet wird. Spirometer können mobil oder ortsfest sein. Sie werden von medizinischem Fachpersonal bedient, das die richtigen Testverfahren und -techniken kennt, um konstante und zuverlässige Resultate zu erzielen.

Die Spirometrie ist ein medizinisches Verfahren zur Untersuchung der Lungenfunktion. Mit ihr wird das Luftvolumen gemessen, das ein Mensch nach maximaler Einatmung mit voller Kraft aus den Lungen wieder ausstossen kann. Es handelt sich dabei um einen nicht-invasiven Test, der von medizinischem Fachpersonal durchgeführt wird.

Spirometrische Lungenfunktionstests dienen zur Diagnose von Atemwegserkrankungen wie COPD, Asthma und anderen chronischen oder nicht-chronischen Lungenkrankheiten. Abgesehen von ihrem Einsatz in der Lungen- und Herzgefässmedizin findet die Spirometrie auch in der Arbeitsmedizin Anwendung. Dort kann es beispielsweise darum gehen zu entscheiden, ob sich Angestellte für das Tragen von persönlicher Schutzausrüstung (PSA) wie eines Atemschutzgerätes eignen.

Die Spirometrie wird aber auch für die langfristige Überwachung der Lungengesundheit von Angestellten genutzt. Sie wird in Branchen und Betrieben wie dem Kohlebergbau, der Lagerhaltung, der Fertigung und anderen Tätigkeitsfeldern, bei denen zusätzliche Risikofaktoren miteinkalkuliert werden müssen, eingesetzt.

Eine Indikation für spirometrische Untersuchungen besteht bei diversen Symptomen oder Gegebenheiten. Zu den häufigsten gehören:

• Behandlung von Asthma oder COPD
• Kurzatmigkeit
• Überwachung von berufsbedingten Lungenerkrankungen
• COPD-Risikoeinschätzung bei ehemaligen oder gegenwärtigen Rauchern von über 45 Jahren
• COPD-Klassifizierung (COPD ist ein Überbegriff für Atemwegserkrankungen. Er umfasst z.B. die chronische Bronchitis, das Emphysem oder IPF (idiopathische Lungenfibrose).)
• Überwachung eines Krankheitsverlaufs
• Messung der Ansprechbarkeit auf Behandlung, Medikation und Atemtherapie sowie Begleitung des Verlaufs
• Raucherentwöhnung

Ein Spirometrietest ist ein nicht-invasives Verfahren und dauert oft bloss 10 Minuten.

Ein Spirometrietest liefert diverse Parameter oder Werte, die in einer medizinischen Untersuchung Aufschluss geben. Die drei wichtigsten Parameter sind FEV1, FVC, und FEV1/FVC.

FEV ist die Abkürzung für „Forced Expiratory Volume”. FEV1 entspricht dem Volumen, das innerhalb der ersten Sekunde ausgeatmet wird. Mit ihm wird der Schweregrad einer Obstruktion gemessen. Im Durchschnitt beträgt FEV1 zwischen zwei und vier Litern. Ein tieferer Wert weist auf eine Obstruktion hin.

FVC ist die Abkürzung für „Forced Vital Capacity”. Der Wert entspricht dem gesamten Luftvolumen, das ein Mensch ausatmen kann. Wenn der Patient nicht tief einatmen oder nicht vollständig ausatmen kann, sinkt der FVC-Wert. Das durchschnittliche FVC eines älteren Mannes beträgt etwa 4 Liter (1 Gallone). Der FVC-Wert dient dazu, eine allfällige Restriktion zu erkennen.

Der Parameter FEV1/FVC wird üblicherweise in Prozenten angegeben (z.B. 75%). Da während der ersten Sekunde eines Spirometrietests normalerweise etwa drei Viertel des Lungenvolumens ausgeatmet werden können, liegt der übliche Wert zwischen 65 und 85%. Der Normalbereich von FEV1/FVC ist vom Alter eines Menschen abhängig.

Die Lungenfunktionsprüfung besteht aus mehreren nicht-invasiven Tests, die die Leistung der Lunge untersuchen. Sie messen das Lungenvolumen, die Lungenkapazität, die Flow-Raten und den Gasaustausch.

Mit Spirometrie ist eine bestimmte Art der Lungenfunktionsprüfung gemeint. Mit ihr werden Lungenvolumen und Flow-Rate gemessen oder, mit anderen Worten, wie viel und wie schnell ein Patient Luft ein- und ausatmen kann. Anhand der Spirometriewerte lässt sich ablesen, ob eine Obstruktion, eine Restriktion, eine Mischform davon oder ein unauffälliger Lungenfluss vorliegt.

Bei der Spirometrie werden Gasaustausch und absolutes Lungenvolumen (RV, FRC und TLC) NICHT ermittelt.

Ein DLCO-Test misst die Diffusionskapazität (oder den Transferfaktor) der Lunge für Kohlenmonoxid (CO). Damit wird der Gasaustausch zwischen Lunge und Blut untersucht. Dieser Wert wird zusammen mit den Spirometriewerten für die Differenzialdiagnose genutzt. Der DLCO-Wert gibt zudem Aufschluss über den Schweregrad einer Erkrankung und ist eins der aussagekräftigsten Korrelate des Lungenemphysems.

Die letzte Komponente der Lungenfunktionsprüfung bildet die Messung des Lungenvolumens (RV, FRC, und TLC). Dafür werden Verfahren wie die Plethysmographie, Gasverdünnung oder Stickstoffauswaschung angewendet. Das Lungenvolumen wird oft für die Diagnose von restriktiven Erkrankungen gebraucht. Bei obstruktiven Erkrankungen dient es zur Einschätzung einer Hyperventilation. Veränderungen der Lungenvolumen können aber auch Begleiterscheinungen zahlreicher anderer Erkrankungen sein.

Die komplette Lungenfunktionsprüfung umfasst Spirometrie (evtl. mit Pre-/Post-Bronchodilatatoren), DLCO (Diffusionskapazität) und die Messung des absoluten Lungenvolumens.

Bei einem DLCO-Test (Diffusionskapazitätstest) handelt es sich um eine quantitative Messung des Gastransfers zwischen Lunge und Blut. Er ergänzt die Spirometrie in der Untersuchung und Behandlung von Herz- und/oder Lungenerkrankungen.

Ein DLCO-Test (Diffusionskapazitätstest) wird verwendet, um die Art der Lungenkrankheit genau zu bestimmen. Er wird im Anschluss an die Spirometrie durchgeführt, wenn eine Obstruktion oder wenn Probleme mit dem Lungenvolumen vorliegen.

• Abgrenzung Lungenemphysem gegenüber obstruktiver Bronchitis und chronischem Asthma
• Untersuchung von COPD
• Nachweis von Lungengefässerkrankungen
• Untersuchung von Kurzatmigkeit
• Untersuchung von Behinderung oder Einschränkung bei ILD oder COPD

• Lungenemphysem
• Interstitielle Lungenerkrankung
• Idiopathische Lungenfibrose
• Mukoviszidose
• Herzschwäche
• Primäre pulmonale Hypertonie
• Chronische Lungenembolie
• Anämie
• Linksseitige Herzerkrankung (systolische und diastolische Herzschwäche, Mitralklappenerkrankung)

• Asthma
• Intrakardialer links-nach-rechts Shunt
• Polyzythämie
• Lungenblutung

Das Lungenvolumen wird für die Diagnose von restriktiven Lungenkrankheiten und für die Untersuchung von Hyperventilation bei obstruktiven Lungenkrankheiten verwendet. Bei restriktiven Lungenerkrankungen können die Werte für TLC, VC und RV wegen der eingeschränkten Ausdehnfähigkeit der Lunge reduziert sein.

Wenn sich die Lunge nicht genügend ausdehnen und mit Luft füllen kann, besteht bei obstruktiven Krankheiten wie COPD das Risiko einer Hyperventilation. Dies führt zu erhöhten TLC- und RV-Werten. Umgekehrt fallen die IC-Werte wegen der in der Lunge eingesperrten Luft tiefer aus.

Bei einer restriktiven Lungenerkrankung sind die Atemwege verengt.

Beispiele dafür sind:

• Interstitielle Lungenerkrankungen wie die idiopathische Lungenfibrose
• Sarkoidose
• Fettleibigkeit
• Skoliose
• Neuromuskuläre Erkrankungen wie Muskeldystrophie oder ALS

Einige Beispiele für obstruktive Lungenerkrankung sind:

• COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease)
• Lungenemphysem
• Chronische Bronchitis
• Asthma
• Bronchiektasie