Lungenbiopsie

Die erste perkutane transthorakale Nadelbiopsie der Lunge wurde bereits 1883 von Leyden und Günther - noch bevor Röntgenuntersuchungen zur Verfügung standen – durchgeführt. Bis in das 20. Jahrhunderts hinein wurde diese Methode zwar mehrfach angewandt, fand aber wegen der zahlreichen Komplikationen keine allgemeine Anwendung. Die standardmäßige Entnahme von Lungenparenchym wurde erst mit der Entwicklung einer flexiblen Bronchoskopie 1964 durch den Japaner Shigeto Ikeda möglich gemacht.

Die Entnahme einer Lungenbiopsie im Rahmen einer Thorakoskopie geht auf den Schweden H. C. Jacobaeus zurück, der 1910 die sog. „internistische Inspektion des Pleuraraumes“ entwickelte und diese so modifizierte, dass ab 1921 die Entnahme von Biopsien im Rahmen einer Thorakoskopie möglich wurde.

Die Thorakoskopie nach Maaßen stellt eine Modifikation der klassischen Thorakoskopie dar, die W. Maaßen 1972 entwickelte. Nunmehr konnten Biopsien unter direkter Sichtkontrolle durchgeführt werden.

Die CT-gesteuerte Punktion hat R.J. Alfidi 1975 erstmals beschrieben.

Die ersten videoassistierten Thorakoskopien (VATS) wurden ab 1990 durchgeführt. Hier spielte der ab 1983 schnell wachsende Sektor des laparoskopischen Operierens eine entscheidende Rolle.

Offene Lungenbiopsien im Rahmen einer Thorakotomie wurden erstmals von Klassen et al. 1949 beschrieben.

Die Lungenbiopsie gehört zu den diagnostischen Verfahren im Bereich der Lungenheilkunde bzw. Thoraxchirurgie, bei dem Lungengewebe entnommen wird, um anschließend zur Diagnosefindung histologisch, immunhistologisch, immunhistochemisch, zytologisch oder gentechnologisch untersucht zu werden.

 

Die Entnahme der Lungenbiopsie kann bronchoskopisch, thorakoskopisch oder durch eine offene Biopsie erfolgen. Wir unterscheiden folgende bioptische Methoden:

1. transbronchiale Lungenbiopsie (TBB) im Rahmen einer Bronchoskopie
2. transthorakal unter Durchleuchtungs- , Sonographie- oder CT-Kontrolle
3. per internistischer Thorakoskopie als direkte Biopsie
4. per offener Thorakoskopie nach Maaßen als direkte Biopsie oder atypische Resektion
5. per videoassistierter Thorakoskopie (VATS) als atypische Resektion
6. per limitierter Thorakotomie als atypische Resektion
7. bei konventioneller Thorakotomie als atypische Resektion

 

Transbronchiale Biopsie (TBB): Für diffuse Lungenerkrankungen einschließlich der Sarkoidose steht die TBB in der Diagnostik an erster Stelle. Allerdings kann durch die transbronchiale Biopsie lediglich die Hälfte der Fälle diagnostisch gesichert werden. Man sollte besonders darauf achten, dass „eine herdförmige Fibrose“ nicht eine endgültige Diagnose darstellt, da die durch die transbronchiale Biopsie gewonnenen Gewebestücke zu klein sind, um repräsentativ für das gesamte Lungengewebe zu sein. Das gilt selbst dann, wenn mehrere Segmente biopsiert wurden.

Grundsätzlich sollten mindestens 4 Bioptate entnommen werden, um die Treffsicherheit von Alveolen zu erhöhen (Gilman und Wang 1980).

Bei der Sarkoidose im Röntgen-Stadium I empfehlen Roethe und Mitarbeiter (1980) die Entnahme von 10 Bioptaten jeweils aus dem Ober- und Unterlappen, im Stadium II reichen 4 Bioptate aus, um eine diagnostische Ausbeute von über 90 % zu erhalten.

Außerdem können Tumore nach radiologischem Nachweis durch die transbronchiale Biopsie gesichert und typisiert werden. Dies ist im einsehbaren Teil des Bronchialsystems in bis zu über 90 % möglich.

Schwierig wird es, wenn der Tumor große nekrotische Anteile aufweist, da dann u. U. histologisch und zytologisch ausschließlich Nekrosengewebe darstellbar ist.

Submuköse Tumore mit (noch) intakter Schleimhaut, wie es z. B. bei Metastasen vorkommt, stellen ebenfalls eine Schwierigkeit dar, weil sie bei oberflächlicher Biopsie der zytologischen Untersuchung entgehen. Hier empfiehlt sich die größere Zange des starren Instrumentes, da mit ihr die Entnahme tieferer Biopsien möglich ist, als es mit fiberoptischen Instrumenten wäre.

Die mehr peripher gelegenen Tumore können durch Absaugen von Sekret und Einführen einer Bürste unter Durchleuchtung in bis zu 75 % bioptisch gesichert werden.

Benigne, peripher liegende Tumore können in der Regel nicht durch eine bronchoskopische Biopsie gesichert werden, da weit periphere Bereiche in den meisten Fällen nicht ausreichend zugängig sind. Außerdem lässt sich durch die derbe Konsistenz benigner Tumore oftmals nur ein unzureichendes Bioptat durch die Biopsiezange gewinnen.

Bei dem Verdacht auf einen malignen Tumor muss bei negativem histologischen Befund die Diagnostik weitergeführt werden bis hin zur Thorakotomie (sofern es mit dem Zustand des Patienten vereinbar ist), da ein negativer Befund einen malignen Tumor nicht ausschließt.

Eine transbronchiale Biopsie im Bereich des Mittellappens und der Lingula sollte wegen der Gefahr eines Pneumothorax bei Durchstoßen oder Anreißen der Pleura viszeralis nicht durchgeführt werden. Vermieden werden sollten auch Biopsien aus dem Segment 7 wegen der Nähe zum Perikard und zur Vena cava. Aus jedem Subsegment sollte nur ein Bioptat entnommen werden, da ansonsten eine erhöhte Blutungsgefahr besteht (Peter Hien 2011).

Bei derartigen Kasuistiken sind andere Arten der Diagnostik angezeigt.

 

Kontraindikation

• Pleuraempyem
• bakterielle Pneumonie
• Sauerstoffinsufflation bei PaO₂ < 60 mmHg
• schwere Restriktion (falls es zum Pneumothorax kommt, kann die Lunge sich nicht mehr ausdehnen)
• schweres Lungenemphysem (es besteht ein hohes Risiko eine Pneumothorax)
• Vorhandensein nur eines funktionellen Lungenflügels
• Blutgerinnungsstörungen
• schwere Herzinsuffizienz
• pulmonale Hypertonie (hohes Blutungsrisiko)
• PEEP-Beatmung (Gefahr des Barotraumas)

 

Das Prinzip der transbronchialen Biopsie beruht darauf, dass eine flexible Zange durch das Bronchoskop in die nicht einsehbare Peripherie platziert wird und man die geöffnete Zange noch einmal leicht vorschiebt. Sobald man einen Widerstand spürt, wird die Zange geschlossen und mit einem Ruck entfernt.

Konietzko (1995) führt die TBB grundsätzlich unter Röntgenkontrolle durch, was von anderen Autoren bei disseminierten Befunden für nicht erforderlich gehalten wird. Bei umschriebenen Befunden ist die Röntgenkontrolle aber unverzichtbar.

Sofern die Biopsie bei lokalisierten Verschattungen eingesetzt wird, sollte vom entnommenen Lungengewebe eine Imprintzytologie angefertigt werden, um beurteilen zu können, ob die Biopsie noch ausgeweitet werden muss.

Nach erfolgter Punktion muss 2 - 4 Stunden später eine Röntgenaufnahme in Expiration zum Ausschluss eines Pneumothorax durchgeführt werden.

Konietzko (1995) empfiehlt die stationäre Überwachung des Patienten für 24 h, wohingegen andere Autoren die ambulante Durchführung befürworten.

 

Transbronchiale Lungen-Kryobiopsie (TBLC): Bei der transbronchialen Lungen-Kryobiopsie wird mit Hilfe sogenannter Kryosonden Lungengewebe durch Kältetechnik entnommen. Dazu wird im Rahmen einer Bronchoskopie im Bereich der Sondenspitze das Gewebe angefroren und anschließend durch das Bronchoskop extrahiert.

So ist es möglich, auch größere Bioptate zu entnehmen, was wiederum die Diagnostik der interstitiellen Erkrankungen entscheidend verbessert (Kreuter 2016). Ebenso bleiben Dank der raschen Gefrierung (5 Sek. bis die minimale Temperatur erreicht ist) morphologische Strukturen besser erhalten als bei anderen bioptischen Verfahren:

• keine Quetschartefakte
• keine Einblutungen in das Bioptat

Nachteile der Methode sind

• eine erhöhte Pneumothoraxrate mit 5 % - 30 %
• eine etwas erhöhte Blutungsrate
• die Notwendigkeit der Intubation

Derzeit laufen mehrere internationale multizentrische Studien, um den Stellenwert der Kryobiopsie bei den seltenen Lungenerkrankungen besser beurteilen zu können (Kreuter 2016).

Eine 2016 von Ravaglia et al zum Vergleich der transbronchialen Kryobiopsie (TBLC) mit der (chirurgischen) transkutanen / transthorakalen Lungenbiopsie (SLB) veröffentlichte Studie im Karger Kompass Pneumologie hat gezeigt, dass die Krankenhausverweildauer niedriger war, ebenso die Todesrate (Todesfälle: SLB: 2,7 %; TBLC: 0,3 %). Lediglich im Bereich der Diagnosesicherung lag die SLB vor der TBLC (SLB: zu 98,7 %;TBLC: zu 82,8 %).

Somit ist die Kryobiopsie sicher und gegenüber der SLB mit deutlich geringeren Komplikations- und Mortalitätsraten verbunden. Die TBLC empfiehlt sich daher bei der Diagnostik von interstitiellen Lungenerkrankungen als diagnostischer Ansatz der ersten Wahl. Sollte damit keine Sicherung der Diagnose möglich sein, muss man weiterhin auf die SLB zurückgreifen.

 

Transkutane / transthorakale Lungenbiopsie (SLB): Die Indikation zur transkutanen Biopsie muss streng gestellt werden. Die Morbidität ist mit 42% - 44 % sehr hoch, die Letalität liegt bei 0,5 % - 1,1 % (Hecker 2003). Risiko und Nutzen sollten demnach genau abgewogen werden.

Ein tumorverdächtiger Rundherd z. B. wird i. d. R. immer operativ angegangen, unabhängig von zuvor erfolgter histologischer oder zytologischer Sicherung. Hier sollte eine Punktion nur dann erfolgen, wenn der Patient inoperabel ist und sich aus einer Punktion therapeutische Konsequenzen ergäben.

Die diagnostische Sicherheit einer transthorakalen Biopsie wird von Hecker (2003) mit 63 % - 75 % angegeben.

Bei den benignen Tumoren ist die Erfolgsquote allerdings sehr niedrig. Die benignen Tumore sind meistens von sehr fester Konsistenz. Aufgrund dessen kann über die Biopsienadel nicht genügend Material für die histologische Untersuchung gewonnen werden.

Indikationen für eine SLB bestehen:

• - wenn die Diagnose durch die transbronchiale Biopsie nicht gesichert werden konnte
• - bei vorwiegend peripher in der Lunge gelegenen herdförmigen Veränderungen
• - bei bis dahin unklaren infiltrativen Prozessen in der Lunge

Kontraindikationen für eine SLB:

• - jegliche Form der hämorrhagischen Diathese (z. B. Thrombozytopenie, Koagulopathien wie z. B. das von-Willebrand-Jürgens-Syndrom, vaskuläre hämorrhagische Diathesen wie z. B. Purpura-Schoenlein-Henoch und M. Osler u.a.)
• - Therapie mit Antikoagulantien
• - pulmonale Hypertonie
• - Verdacht auf einen Gefäßprozess (z. B. arteriovenöses Aneurysma; im Zweifelsfall vor der Biopsie Angiographie erforderlich)
• - kardiale oder respiratorische Insuffizienz
• - höhergradiges oder bullöses Lungenemphysem
• - obere Einflussstauung

Für die transthorakale Biopsie ist eine wenigstens 24-stündige Überwachung erforderlich.

Die Biopsie erfolgt unter Durchleuchtung im Liegen. Sollte bei einer Herdlokalisation die Punktion unter Durchleuchtung schwierig sein, empfiehlt sich die Durchführung unter computertomographischer Kontrolle und bei wandständigen Prozessen unter sonographischer Kontrolle.

Die Komplikationen einer transthorakalen Lungenbiopsie sind:

• Pneumothorax (häufigste Komplikation; die Angaben schwanken zwischen 10 - 30 %, in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Röntgenkontrolle)
• Luftembolie (der Patient sollte zur Vermeidung 24 h nach dem Eingriff streng liegen, insbesondere nicht den Kopf anheben oder hoch lagern)
• bronchopleurale Fistel
• Empyem
• Blutungen
• Stichkanalmetastasierung

Thorakoskopische Lungenbiopsie: Die thorakoskopische Biopsie hat den Vorteil, dass man unter Sichtkontrolle gezielt Material entnehmen kann. Dies kann mit Punktionsnadeln, Zangen oder per Stanze erfolgen. Durch die thorakoskopische Punktion können Bioptate bis zu einer Größe von 3 cm – meistens technisch ohne Probleme – mit Hilfe eines Bergebeutels entnommen werden.

Voraussetzung für die Entnahme von Bioptaten auf diesem Wege ist die Möglichkeit der raschen Koagulation. Viskum (1989) empfiehlt nach der Probeentnahme die routinemäßige Einlage einer Pleuradrainage.

Die Diagnosesicherung kann durch diese Form der Untersuchung bei ca. 80 % der Patienten erfolgen. 

Zu unterscheiden ist zwischen: 

• internistischer Thorakoskopie
• chirurgischer Thorakoskopie
• videoassistierter Thorakoskopie

Internistische Thorakoskopie: Die sog. internistische Thorakoskopie wird von Pulmologen durchgeführt und dient in erster Linie der Inspektion des Pleuraraumes. Sie wird sowohl zu diagnostischen als auch therapeutischen Zwecken (Pleurodese, Ausräumung, Adhäsiolyse und Platzierung einer Drainage) eingesetzt.

Bioptate der Lunge können ausschließlich aus dem sog. Lungenmantel entnommen werden.

Der Vorteil der internistischen Thorakoskopie liegt darin, dass die Untersuchung in Lokalanästhesie stattfinden kann und eine Intubation nicht erforderlich ist. Somit ist die Untersuchung auch für eine Klientel geeignet, die für eine umfangreichere Maßnahme nicht in Frage käme.

Kontraindikationen:

• manifeste pulmonale Insuffizienz
• manifeste Herzinsuffizienz
• Gerinnungsstörungen (Quick < 60 %, Thrombozyten < 80.000)
• medikamentöse Antikoagulation
• Anämie mit einem Hb < 6 mm/l
• Z. n. Myokardinfarkt vor weniger als 6 Wochen
• schwere Kyphoskoliosen (sowohl Lagerungsprobleme als auch pulmonale Komplikationen möglich)

Die Patienten sollten nach dem Eingriff für 1-2 h im Aufwachraum (Heine 2007) überwacht werden. Beim Transport auf die Normalstation sollte die Röntgenkontrolle zur Überprüfung der Lungenausdehnung und der richtigen Lage der Drainage erfolgen.

Die Komplikationsrate ist mit 2,34 % (Heine 2007) niedrig. Die Gefahr der Infektion steigt allerdings mit zunehmender Liegedauer der Drainage. Die Spezifität der internistischen Thorakoskopie ist sehr hoch und liegt zwischen 90 % - 95 % (Hecker 2003). Die Sensitivität ist wegen des nur von peripher her gewonnen Bioptates niedrig und liegt lediglich bei 60 % - 75 % (Hecker 2003)

 

Chirurgische Thorakoskopie: Die chirurgische Thorakoskopie, auch Thorakoskopie nach Maaßen genannt, wird vom Thoraxchirurgen durchgeführt und stellt eine Modifizierung bzw. Erweiterung der internistischen Thorakoskopie dar. Sie kann in Lokalanästhesie erfolgen, wird meistens aber in Vollnarkose durchgeführt. 

Kontraindikationen: 

• globale respiratorische Insuffizienz
• schwere unbehandelte Herzrhythmusstörungen
• Z. n. frischem Myokardinfarkt
• Blutgerinnungsstörungen (Quick < 40 %, Thrombozytenzahl < 40.000 cmm)
• es muss Narkosefähigkeit bestehen

Die ersten videoassistierten Thorakoskopien (VATS) wurden 1990 durchgeführt. Anfangs benutze man das laparoskopische Instrumentarium. In den darauffolgenden Jahren wurden aber rasch spezielle thorakoskopische Instrumente entwickelt. Das führte zu einer besseren Handhabung.

Nach Einführung der endoskopischen Klammernahtgeräte besserte sich die Möglichkeit der Entnahme von Lungenbiopsien noch einmal entscheidend hinsichtlich der Blut- und auch der Luftdichtigkeit.

Die VATS wird in Doppellumenintubation durchgeführt. Der Standardzugang in 3-Punkt-Technik kann sowohl in der Axillarlinie als auch in der hinteren oder vorderen Axillarlinie liegen und so lassen sich die veränderten Areale sicher identifizieren.

Die Sensitivität und auch die Spezifität liegen beide deutlich über 90 %. Die Morbidität beträgt < 2 % , die Letalität gleicht Null.

Die VATS gilt heutzutage als der „golden standard“ (in Bezug auf die elektive Lungenbiopsie).

Eine VATS kann auch, sofern erforderlich, zur klassischen Thorakotomie erweitert werden.

 

Lungenbiopsie im Rahmen einer Thorakotomie: Über 2/3 der Patienten, die an interstitiellen Lungenerkrankungen leiden, benötigen für die eindeutige Diagnose eine offene Lungenbiopsie.

Die Thorakotomie zur Biopsieentnahme sollte aber erst dann durchgeführt werden, wenn weniger aggressive Verfahren zu keiner eindeutigen Diagnose führen konnten. Im Falle von Erkrankungen, bei denen in therapeutischer Absicht ohnehin eine Thorakotomie erforderlich ist, wird man auf die präoperative Histologie verzichten.  Die offene Lungenbiopsie im Rahmen einer Thorakotomie ist seit Anfang des 20ten Jahrhunderts technisch möglich (Hecker 2003).Es handelt sich bei einer Thorakotomie zur Entnahme von Biopsien um eine sog. „kleine diagnostische Thorakotomie“, auch Minithorakotomie genannt.  

Diese Methode ist jedoch nicht einsetzbar, wenn größere pleurale Verwachsungen bestehen.

Sowohl die Sensitivität als auch die Spezifität dieser Bioptate liegen beide deutlich über 90 %. Die Mortalitätsrate liegt unter 2 %.  Die offene Lungenbiopsie ist somit sowohl in den diagnostischen Ergebnissen als auch in der Komplikationsrate der VATS gleich zu setzen. Die Biopsiestelle sollte immer über dem Lungenbezirk mit den deutlichsten pathologischen Veränderungen liegen. In der vorderen Axillarlinie erfolgt eine ca. 4 - 6 cm lange Infusion.

Die durch die Bioptate entstehende Läsion muss mit Durchstichligatur, einem Klammerapparat oder Ähnlichem versorgt werden. Anschließend wird eine intrathorakale Drainage eingelegt.

 

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