Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) – Medizingerätediagnostik

Obligate Medizingerätediagnostik

• Spirometrie (Basisuntersuchung im Rahmen der Lungenfunktionsdiagnostik) – gehört zur Erstdiagnostik/Stufe 1
  • [COPD wird nach GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) anhand der FEV1 eingeteilt: s. u.
  • Asthma bronchiale:
    • Nachweis einer Obstruktion (Verengung bzw. Verlegung der Atemwege): FEV1 (exspiratorische Einsekundenkapazität oder forciertes exspiratorisches Volumen) erniedrigt und FEV ₁ / VC < 70 % (VC = Vitalkapazität)
      Beachte: Der Tiffeneau-Index (FEV1/FVC) < 70 Prozent als Schwellenwert führt bei Menschen im Alter bis 55 Jahre zur Unterdiagnose und bei Älteren häufig zur Überdiagnose. Für die Diagnose einer COPD sollen möglichst nur noch die Referenzwerte der GLI (Global Lung Initiative) genutzt werden.
    • Nachweis einer Reversibilität: (annähernde) Normalisierung nach Bronchospasmolyse/medikamentöse Relaxation der kontrahierten, d. h. "verkrampften" Bronchialmuskulatur
      Für ein Asthma bronchiale spricht im Bronchospasmolysetest eine signifikante Reversibilität der Obstruktion, definiert als Zunahme des FEV₁ um mehr als 12 % und mehr als 200 ml; ein Anstieg um mehr als 400 ml gilt als hochspezifischer Hinweis auf ein Asthma bronchiale.
  • Achtung! Laut einer Studie haben 54,1 % der (Ex-)Raucher ohne spirometrischen COPD-Nachweis (GOLD 0) mindestens einen klinisch oder radiologisch erkennbaren Lungenschaden [1].
    
• Achtung! Laut einer Studie haben 54,1 % der (Ex-)Raucher ohne spirometrischen COPD-Nachweis (GOLD 0) mindestens einen klinisch oder radiologisch erkennbaren Lungenschaden [1].
  
• Bodyplethysmographie (Ganzkörperplethysmographie; große Lungenfunktion) – Erstdiagnostik/Stufe 2; gibt Aufschluss über den Grad der Lungenüberblähung (Lungenemphysem) sowie über das Ausmaß der Atemwegsobstruktion:
  
  • COPD
    
    • COPD Schweregrad 1-2(-3): Residualvolumen (RV; Luftmenge welche nach maximaler Ausatmung noch in der Lunge verbleibt) unauffällig oder leicht erhöht
      
    • COPD Schweregrad 4 (mit Emphysem): RV deutlich erhöht
      
  • Asthma bronchiale: RV unauffällig
    
  • Herzinsuffizienz (Herzschwäche): RV unauffällig
    
  • Interstitielle Lungenerkrankung: Totale Lungenkapazität (TLC) vermindert
• Röntgenaufnahme des Thorax (Röntgen-Thorax/Brustkorb), in zwei Ebenen; gehört zur Erstdiagnostik
  
  • COPD
    
    • COPD Schweregrad 1-2(-3): unauffällig
    • COPD Schweregrad 4 (mit Emphysem): Zwerchfelltiefstand, abgeflachte Zwerchfelle, horizontal verlaufende Rippen, erhöhte Strahlentransparenz, verminderte Lungengefäßzeichnung
  • Asthma bronchiale: unauffällig
  • Herzinsuffizienz: verstärkte Lungengefäßzeichnung, Kardiomegalie (Herzvergrößerung)
    
  • Interstitielle Lungenerkrankung: interstitielle und/oder feinfleckige Zeichnungsvermehrung

Die COPD wird nach GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease)  anhand der FEV1 wie folgt eingeteilt:

Beachte: 

• FVC (forcierte Vitalkapazität; Lungenvolumen, das nach maximaler Einatmung (Inspiration) mit maximaler Geschwindigkeit (forciert) ausgeatmet werden kann) und FEV1 (Einsekundenkapazität; größtmögliche Menge an Luft, die innerhalb von 1 Sekunde forciert ausgeatmet werden kann) sind bei einer COPD die besten Mortalitätsprädiktoren (Vorhersagefaktoren für die Sterblichkeit).
• Jeder zweite Raucher, der bei der Spirometrie die Kriterien einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) (noch) nicht erfüllte [Tiffeneau-Index (forcierte Einsekundenkapazität (FEV1)/forcierte Vitalkapazität (FVC) > 70 %)], hatte einen CAT-Score (COPD Assessment Test, s. u. Anamnese) von 10 oder mehr, d. h. er litt unter den Symptomen einer COPD [3].
• Eine Studie mit 24.207 Teilnehmern hatte das Ziel hatte den Tiffeneau-Index-Grenzwert zu finden, der die höchste Sensitivität und Spezifität hatte: Das Ergebnis war ein Tiffeneau-Index von 0,71 bei einer Sensitivität von 66 % und einer Spezifität von 79 % [4].
• Bei alten Menschen ist ein Tiffeneau-Index (FEV1/FVC) von unter 0,7 womöglich noch normal!
  • Tiffeneau-Index (FEV1/FVC) < 70 Prozent als Schwellenwert führt bei Menschen im Alter bis 55 Jahre zur Unterdiagnose und bei Älteren häufig zur Überdiagnose. Für die Diagnose einer COPD sollen möglichst nur noch die Referenzwerte der GLI (Global Lung Initiative) genutzt werden.

Fakultative Medizingerätediagnostik – in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Anamnese, körperlichen Untersuchung, Labordiagnostik und obligaten Medizingerätediagnostik – zur differentialdiagnostischen Abklärung

• Echokardiographie (Echo; Herzultraschall) wg.
  • Verdacht auf Cor pulmonale (Rechtsherzschwäche) [häufig leichte Form der pulmonalen Hypertonie (PH)/Lungenhochdruck]
  • Prüfung der systolischen und diastolischen linksventrikulären Funktion 
• Perfusions-Stress-MRT: z. B. Adenosin-Stress-MRT: dabei weiten sich gesunde Arterien nach Gabe von Adenosin um bis zum 5-Fachen des ursprünglichen Diameters [nachgewiesene Perfusionsdefekte des Herzmuskels lassen erkrankte Koronarien identifizieren]
• Computertomographie des Thorax/Brustkorb (Thorax-CT) – Indikationen:
  • zur detaillierten Darstellung von COPD-assoziierten Atemwegsveränderungen und Lungenemphysem-Manifestationen
  • notwendig vor operativen Eingriffen oder bei Verdacht auf Tumoren, Bronchiektasen (Synonym: Bronchiektasie; sackförmige oder zylindrische Ausweitungen der Atemgangswege (Bronchien))
  Hinweis: Die CT-Untersuchung der Lunge ist überall dort einer Röntgenaufnahme überlegen, wo es um die Identifikation von fibrotischen Lungengerüstveränderungen,  Milchglasarealen, kleinen Rundherden/Noduli und der präzisen Beurteilung des Bronchialsystems geht.
• Quantitative Computertomographie (qCT) – zur Darstellung anatomischer Strukturen und funktioneller Lungenparameter [Nachweis von Arealen, in denen die Luft beim Ausatmen „steckenbleibt“ („air trapping“)]
• Elektrokardiogramm (EKG; Aufzeichnung der elektrischen Aktivitäten des Herzmuskels) – bei Verdacht auf Herzrhythmusstörungen oder Herzhypertrophie
  
• 6-Minuten-Gehtest – standardisiertes Verfahren zur objektiven Beurteilung, Bestimmung des Schweregrades sowie Verlaufsbeurteilung einer Belastungseinschränkung, die auf kardiopulmonale Ursachen zurückzuführen ist.
• Reversibilitätstest mittels Bronchospasmolyse (medikamentöse Relaxation der kontrahierten, d. h. "verkrampften" Bronchialmuskulatur) – ermöglicht die Unterscheidung zwischen Asthma bronchiale und COPD
  Zunächst wird eine Peak-Flow-Messung (Messung des Ausatmungsvolumens) durchgeführt. Ist der Wert erniedrigt, wird ein bronchiendilatierendes (brochienerweiterndes) Spray (Beta-2-Sympathomimetikum: z. B - 400 μg Salbutamol) bzw. Anticholinergikum (- 160 μg Ipratropium) oder ein Glucocorticoid (20-40 mg Prednisolonäquivalent über 14 Tage oder inhalativ mind. mittelhohe Cortisondosen über 4-6 Wochen) verabreicht. So wird getestet, ob sich durch diese Maßnahme die Atemwege erweitern lassen. Ist dies der Fall, so verbessert sich auch deutlich der Peak-Flow-Wert und es liegt höchstwahrscheinlich ein Asthma bronchiale vor.
  Bleibt der zuvor erniedrigte Peak-Flow-Wert auch nach dem Versuch der Atemwegserweiterung erniedrigt, spricht dieses eher für eine chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD).
• FeNO-Messung (Synonyme: Bestimmung der Stickoxid-Konzentration (FENO) in der Atemluft; Mehrfachatemzugmethode, FENO Test) – Biomarker für Inflammation/diagnostisches Verfahren zur Bestimmung des FeNO-Wertes (Stickstoffmonoxid) in der Ausatemluft zur Erkennung von vorliegenden Entzündungsprozessen und chronischen pulmonalen Erkrankungen:
  
  • COPD: üblicherweise normal; erniedrigt bei ehemaligen Rauchern
  • Asthma bronchiale: > 50 ppb (hoher Wert), bei Nichtrauchern stützt die Diagnose einer eosinophilen Atemwegsinflammation (Atemwegsentzündung)
    
• Eine Bestimmung der CO-Diffusionskapazität (Synonyme: Kohlenmonoxid-Diffusionskapazität, Kohlenmonoxid-Transferfaktor (TLCO); Lungendiffusionsmessung; engl.: Diffusing capacity or Transfer factor of the lung for carbon monoxide, DLCO) kann zur Diagnostik der COPD herangezogen werden. [Im Falle einer COPD auf dem Boden eines Lungenemphysems häufig erniedrigt/Marker einer frühen COPD; bei Asthma normal oder leicht erhöht].
• Bei Patienten, die unter Belastung eine starke Dyspnoe aufweisen oder Anzeichen einer Rechtsherzbelastung, sollte eine arterielle Blutgasanalyse (Verfahren zur Messung der Gasverteilung von O₂ (Sauerstoff), CO₂ (Kohlendioxid) sowie des pH-Wertes und des Säure-Basen-Haushaltes im Blut) in Ruhe sowie ggf. unter Belastung durchgeführt werden.

Diagnoseschema für eine COPD: Paradigmenwechsel durch Integration der CT-Bildgebung

Ein US-amerikanisches Forschungsteam um Surya P. Bhatt (University of Alabama) schlägt ein erweitertes COPD-Diagnoseschema vor, das nicht mehr allein auf der Atemwegsobstruktion (Verengung der Bronchien während der Ausatmung) basiert, sondern strukturelle Veränderungen in der Thorax-CT explizit integriert [5].

Zentrale Neuerung:
Personen ohne postbronchodilatatorische Obstruktion (FEV₁/FVC < 0,70) können nun ebenfalls als COPD-Patienten gelten, sofern mindestens drei von fünf Nebenkriterien erfüllt sind:

• Emphysem (Lungenüberblähung) oder Bronchialwandverdickung in der CT
• Dyspnoe (Atemnot)
• Eingeschränkte respiratorische Lebensqualität
• Chronische Bronchitis (Langzeiterkrankung, bei der die Bronchien dauerhaft entzündet sind.)

Kategorisierung:

• Hauptdiagnose: Obstruktion plus ≥ 1 Nebenkriterium
• Nebendiagnose: ≥ 3 Nebenkriterien ohne Obstruktion (Emphysem und Bronchialwandverdickung zwingend bei unklarer Ätiologie)

Ergebnisse der Kohortenanalyse (COPDGene, CanCOLD):

• 15,4 % der vormals obstruktionsfreien Personen wurden neu als COPD klassifiziert.
• Diese zeigten eine deutlich erhöhte Gesamtmortalität / Gesamtsterberate (aHR 1,98) und Atemwegsmortalität (aHR 3,58) sowie mehr Exazerbationen (Verschlimmerung der Symptome einer bereits bestehenden Erkrankung) und schnelleren FEV₁-Abfall (s. o.) [5].
• Gleichzeitig wurden 6,8 % vormals als COPD geltende Personen ausgeschlossen, da sie keine Symptome oder strukturelle Veränderungen zeigten.

Bewertung:
Die neue Systematik erlaube laut Francesca Polverino (Baylor College of Medicine) eine frühere und differenziertere Diagnosestellung, insbesondere bei bislang unklassifizierten Patienten, und stelle einen Paradigmenwechsel dar [6].

Fazit:
Das modifizierte Schema erkennt COPD auch ohne Obstruktion (Atemwegsverengung), setzt jedoch die strukturelle Bildgebung (CT) voraus. Es verbessert die Prognoseabschätzung und könnte die klinische Praxis grundlegend verändern.

Lungenrundherd (LRH) 

Als Lungenrundherd gilt eine intrapulmonale Parenchymverdichtung mit einem Durchmesser von weniger als 3 cm, die weder mit einer Atelektase noch mit einem pathologisch vergrößerten Lymphknoten einhergeht.

Die Empfehlungen für das Vorgehen bei Lungenrundherden basieren auf den Fleischer Kriterien (Fleischner Society guidelines (FSG)) von 2005 [2]:

Die angegebenen Kontrollen sind CT-Untersuchungen.

Literatur

1. Regan EA et al.: Clinical and Radiologic Disease in Smokers With Normal Spirometry. JAMA Intern Med. 2015 Jun 22. doi: 10.1001/jamainternmed.2015.2735
2. Macmahon H, Austin JH, Gamsu G et-al. Guidelines for management of small pulmonary nodules detected on CT scans: a statement from the Fleischner Society. Radiology. 2005;237 (2): 395-400.
3. Woodruff PG et al.: Clinical Significance of Symptoms in Smokers with Preserved Pulmonary Function. N Engl J Med 2016; 374:1811-1821, May 12, 2016, DOI: 10.1056/NEJMoa1505971
4. Bhatt SP et al.: Discriminative Accuracy of FEV1:FVC Thresholds for COPD-Related Hospitalization and Mortality JAMA. 2019;321(24):2438-2447. doi:10.1001/jama.2019.7233
5. A Multidimensional Diagnostic Approach for Chronic Obstructive Pulmonary Disease COPDGene 2025 Diagnosis Working Group and CanCOLD Investigators JAMA. Published online May 18, 2025. doi:10.1001/jama.2025.7358
6. Polverino F: Beyond Obstruction—A Milestone in COPD Diagnosis JAMA. Published online May 18, 2025. doi:10.1001/jama.2025.6653

Leitlinien

1. S2k-Leitlinie: Diagnostik, Prävention und Therapie der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). (AWMF-Registernummer: 020 - 006), Januar 2018 Langfassung
2. S3-Leitlinie: Akuter und chronischer Husten. (AWMF-Registernummern: 053-013) Februar 2021. Kurzfassung Langfassung
3. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD): 2021 GOLD Report. Global Strategy for the Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. www.goldcopd.org
4. S3-Leitlinie: Nationale VersorgungsLeitlinie COPD. (AWMF-Registernummer: nvl- 003). Juni 2021 Kurzfassung Langfassung