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SONOGRAPHISCHES UND ECHOKARDIOGRAPHISCHES SCREENING VON ERSTBEWERBERN IN DER FACHGRUPPE INNERE MEDIZIN

Echocardiographic and sonographic screening of German Air Force pilot ­applicants at the Department of Internal Medicine

Aus dem Flugmedizinischen Institut der Luftwaffe Fürstenfeldbruck (Leiter: Oberstarzt Dr. F. Grell)

Mathias Borsch

WMM, 57. Jahrgang (Ausgabe 10/2013: S. 258-261)

Zusammenfassung

Hintergrund: Am Flugmedizinischen Institut der Luftwaffe durchlaufen alle Erstbewerber unter anderem ein echokardiographisches und sonographisches Screening. Ziel der Studie war es zu prüfen, ob weiterhin so zu verfahren ist.

Methoden: Retrospektive Analyse aller Erstbewerber, die zwischen dem 01. Januar 2007 und dem 31. Dezember 2011 untersucht wurden mit Fokus auf solche, die untauglich wurden oder Einschränkungen bezüglich ihrer Wehrfliegerverwendungsfähigkeit auferlegt bekamen.
Ergebnisse: Im Untersuchungszeitraum wurden 4 144 Erstbewerber untersucht, von denen 44 (1 %) untauglich wurden und 216 (5 %) Einschränkungen erhielten. 29 (65 %) der 44 untauglichen Erstbewerber hatten echokardiographische Befunde und 15 (35 %) sonographische Befunde. Von den 216 Erstbewerbern mit Einschränkungen waren 215 (> 99 %) echokardiographisch auffällig.
Schlussfolgerungen: Pathologische Befunde wurden bei 256 (6 %) der Erstbewerber diagnostiziert und hätten im weiteren Werdegang zur Ablösung von der Ausbildung oder frühzeitigem Ausscheiden aus dem Dienst führen können, wären sie nicht vorzeitig entdeckt worden. Bei teurer Pilotenausbildung und vergleichsweise geringem Aufwand für das Screening (Erstbewerber stellen nur knapp 20 % des Probandengutes) ist Letzteres effektiv und vertretbar. Die Luftwaffe sollte daher ihr aktuelles Screeningverfahren beibehalten.
Schlagworte: Erstbewerber, Screening, Echokardiographie, Sonographie, Wehrfliegerverwendungsfähigkeit.

Summary

Background: At the German Air Force Institute of Aviation Medicine (GAFIAM), all pilot applicants undergo, among other things, an echocardiographic and sonographic screening. It was the aim of this study to validate, whether this still is an effective modus operandi.
Methods: Retrospective analysis of all pilot applicants, examined at the GAFIAM between January 1st 2007 and December 31st 2011, looking for applicants, who had been disqualified for flying duty or had restrictions due to echocardiographic or sonographic findings.
Results: Within the given time frame, 4,144 pilot applicants had been examined. 44 (1 %) were disqualified and 216 (5 %) had restrictions. Of the 44 disqualified applicants, 29 (65 %) had been disqualified due to echocardiographic findings and 15 (35 %) due to sonographic findings. Of the 216 applicants with restrictions imposed on them, 215 (99 %) had echocardiographic findings.
Conclusions: Pathologies were found in 256 (6 %) of the examined pilot applicants. Those could have lead to their disqualification or premature retirement, if not discovered beforehand. Screening is deemed effective and its costs are justified. In summary, the German Air Force should continue its current screening of pilot applicants.
Keywords: pilot applicants, screening, echocardiography, sonography, waiver.

Einführung

Die Effektivität des Screenings von fliegerischen Erstbewerbern wurde, genau wie die des Screenings im Allgemeinen, in der Vergangenheit kontrovers diskutiert. In Zeiten von Budgetkürzungen und rückläufiger Bewerberzahlen ist es für die Luftwaffe zwingen erforderlich, aus dem Pool der Kandidaten die Bestmöglichen auszuwählen und in die weitere Ausbildung einzuschleusen. Der für das Screening notwendige finanzielle, personelle und infrastrukturelle Aufwand sowie die zuweilen minimalen Effekte von Screeningverfahren nähren konstant Zweifel daran, ob das Screening überhaupt sinnvoll ist. Diese Diskussion kann zu völlig unterschiedlichen Bewertungen führen, je nachdem, welche Auffassung von Screening vertreten wird, und welche Ergebnisse gewünscht werden.
Angeborene Herz- oder Klappenfehler sind häufig, die bikuspide Aortenklappe findet sich bei 1 bis 3 % der europäischen Bevölkerung, in 70 – 80 % der Fälle bei Männern [1, 4, 8, 9]. Auch wenn die Klappenfunktion das gesamte Leben lang unbeeinträchtigt bleiben kann, ist die bikuspide Aortenklappe dennoch die häufigste Ursache für die Aortenstenose und/oder Aorteninsuffizienz in der Altersgruppe der 40- bis 60-Jährigen [2, 3, 5]. Sie ist verantwortlich für mehr als 50 % der Patienten, die sich einer Stenose-bedingten Aortenklappenersatz-Operation unterziehen müssen [2, 3, 5, 6, 8].
Den flugmedizinischen Leitlinien der United States Air Force und Navy zufolge schließt die bikuspide Aortenklappe nahezu alle Wehrfliegerverwendungsgrade aus, auch wenn in speziellen Fällen eine Sondergenehmigung mit Einschränkungen erteilt werden kann. Andere Klappenfehler und angeborene Herzerkrankungen, die mittels Echokardiographie entdeckt werden können, schließen die Wehrfliegerverwendungsfähigkeit ebenfalls aus [12, 13]. Die Zentralen Dienstvorschriften 46-1 und 46-6 der Bundeswehr bewerten diese Herz- und Klappenveränderungen ebenfalls als potenziell, in bestimmten Fällen auch als definitiv die Tauglichkeit ausschließend [14, 15].
Insgesamt ist einerseits sicherzustellen, dass der zukünftige Pilot in seiner Gesundheit nicht durch den Flugdienst gefährdet wird, andererseits soll auch der militärische Auftrag nicht durch einen Piloten mit Gesundheitsstörung gefährdet werden. Darüber hinaus stellt das Screening eine Präventionsmaßnahme bei jungen, bis dato asymptomatischen und vermeintlich gesunden, Menschen dar, die nicht selten bislang unbekannte Erkrankungen detektiert hat. Schließlich ist es auch im Sinne der allgemeinen militärischen wie zivilen Flugsicherheit geboten, die zukünftigen Luftfahrzeugführer und Besatzungsmitglieder möglichst genau zu untersuchen, bevor sie am Flugverkehr teilnehmen.
Aus all diesen Gründen durchlaufen fliegerische Erstbewerber der Bundeswehr unter anderem ein echokardiographisches und sonographisches Screening in der Fachgruppe Innere Medizin des Flugmedizinischen Institutes der Luftwaffe. Manche anderen Institutionen wie zum Beispiel die U.S. Air Force haben Verfahren dieser Art eingestellt, weil sie in deren Bewertung als ineffektiv und zu kostenintensiv eingestuft werden [11].
Ziel dieser Arbeit war es daher, das aktuelle Verfahren hinsichtlich Effektivität und Aufwandsintensität zu überprüfen und gegebenenfalls Änderungsvorschläge zu erarbeiten.

Methoden

Als Probanden zählten alle Erstbewerber für den fliegerischen Dienst, die zwischen dem 01. Januar 2007 und dem 31. Dezember 2011 in der Fachgruppe Innere Medizin des Flugmedizinischen Institutes der Luftwaffe auf ihre Wehrfliegerverwendungsfähigkeit I untersucht wurden. Insgesamt wurden in diesem Zeitraum 20 241 Personen untersucht. 4 144 dieser Untersuchten (98 % männlich, 2 % weiblich) waren Erstbewerber. Die übrigen 16 097 waren aktives fliegendes Personal oder Erstbewerber für andere Verwendungsreihen.
Das Alter der Erstbewerber betrug 17 bis 52 Jahre (Median 20 Jahre, Mittelwert 20 Jahre, SD 3 Jahre). Die deutlich über dem Altersmedian liegenden fünf Probanden im Alter von 31, 31, 33, 36 und 52 Jahren wurden aus organisatorischen Gründen vollständig wie Erstbewerber untersucht, obwohl es sich nicht um Erstbewerber im eigentlichen Sinne handelte. Sie wurden dennoch im Datenbestand belassen, da sie dieselben Kriterien zu erfüllen hatten wie die anderen Probanden.
Alle Probanden durchliefen die Standard-Echokardiographie der Fachgruppe, die aus B-Mode, M-Mode, PW- und CW-Doppler besteht. Darüber hinaus durchliefen alle Probanden die Standard-Sonographie der Fachgruppe, welche die Untersuchung von Schilddrüse, Halsgefäßen, Abdominal- und Retroperitonealorganen sowie Blase und Prostata beinhaltet und ebenfalls aus B-Mode, PW- und CW-Doppler besteht.
Retrospektiv wurden alle Probanden hinsichtlich ihrer Untersuchungsergebnisse, ihres aktuellen Tauglichkeitsstatus sowie des endgültigen Urteils inklusive potenzieller Einschränkungen untersucht.
Ziel war es, die Erstbewerber zu identifizieren, die entweder als untauglich beurteilt wurden oder aber aufgrund ihrer echokardiographischen beziehungsweise sonographischen Untersuchung Einschränkungen hinsichtlich ihrer Wehrfliegerverwendungsfähigkeit hinnehmen mussten. Es handelte sich um folgende Einschränkungen: „kein Einsatz auf Hubschrauber“, „kein Einsatz auf strahlgetriebenen Luftfahrzeugen mit Schleudersitz (Jet)“ und „kein Einsatz auf Eurofighter EF2000“.
Im Anschluss wurde der genaue Ausschluss- oder Einschränkungsgrund ermittelt sowie die Häufigkeit und Ausprägung der echokardio- und sonographischen Befunde statistisch ausgewertet.
Unter Zuhilfenahme von Microsoft Excel wurden unter anderem Häufigkeitsverteilungen, Mittelwerte, Mediane und andere statistische Daten ermittelt und in Balken- sowie Kreisdiagrammen dargestellt. Der Schwerpunkt lag hierbei auf der Art und Häufigkeit der einzelnen pathologischen Untersuchungsbefunde, Einschränkungen und Verwendungsausschlüsse. Zusätzlich wurden Angaben zur Alters- und Geschlechtsverteilung der Stichprobe gemacht.

Ergebnisse

Von den insgesamt in der Fachgruppe Innere Medizin untersuchten 4 144 Erstbewerbern wurden 3 820 (92 %) als tauglich eingestuft, 77 (2 %) als untauglich und weitere 247 (6 %) als tauglich mit Einschränkungen. Diese Zahlen stellen das Ergebnis der gesamten internistischen Untersuchung dar, die zwar das echokardio- und sonographische Screening beinhaltet, jedoch auch weitere Untersuchungen umfasst.
Betrachtet man lediglich die Ergebnisse nach besagtem Screening, so wären 3 884 (94 %) Probanden als tauglich, 44 (1 %) als untauglich und 216 (5 %) als tauglich mit Einschränkung einzustufen gewesen (Abb. 1). Die Differenz der Werte kommt dadurch zustande, dass 33 Erstbewerber aufgrund anderer internistischer Untersuchungsergebnisse beziehungsweise Pathologien als untauglich und weitere 31 als tauglich mit Einschränkungen beurteilt wurden.
Von den 44 untauglichen Erstbewerbern wurden 29 (65 %) aufgrund echokardiographischer Befunde und 15 (35 %) aufgrund sonographischer Befunde untauglich bewertet. Die überwältigende Mehrheit der 216 Probanden (215; > 99%) mit Einschränkungen erhielt diese aufgrund echokardiographischer Befunde, lediglich ein Proband aufgrund eines sonographischen Befundes.
In der Gruppe der echokardiographischen Befunde waren Veränderungen der Aortenklappe am häufigsten (18 von 29; 62 %), gefolgt von Veränderungen der Trikuspidalklappe (4 von 29; 14 %). Veränderungen der Nieren waren mit 9 von 15 (60%) die häufigsten sonographischen Befunde (Abb. 2 und 3).
Die häufigsten Ausschlussgründe, abgesehen von echokardiographischen und sonographischen Befunden, betrafen hämatologische und onkologische Erkrankungen, dicht gefolgt von Asthma, Adipositas und Herzrhythmusstörungen.
Hinsichtlich der einschränkenden Befunde im Bereich der Echokardiographie (Abb. 4) waren Pulmonalklappendefekte mit 25 % (53 von 216) und Trikuspidalklappendefekte mit 24 % (52 von 216) am häufigsten, gefolgt von kombinierten Klappenvitien (20 %), Mitralklappendefekten (11 %) und der bikuspiden Aortenklappe (10 %).
Insgesamt 31 Probanden wurden aufgrund anderer Befunde wie zum Beispiel tachykarder Dysregulation, ausgeprägter Akne oder Herzrhythmusstörungen zwar als tauglich eingestuft, erhielten jedoch Einschränkungen.
Die bei Weitem am häufigsten vergebene Einschränkung war „kein Einsatz auf strahlgetriebenen Luftfahrzeugen mit Schleudersitz (Jet)“ (81 % der Fälle). Die Einschränkungen „kein Einsatz auf Hubschrauber“ (3 % der Fälle) und „kein Einsatz auf Eurofighter EF2000“ (16 % der Fälle) wurden wesentlich seltener vergeben (Abb. 5).

Diskussion

Erstbewerber für den Fliegerischen Dienst der Bundeswehr stellten 4 144 von 20 241 (20 %) der im Untersuchungszeitraum von fünf Jahren begutachteten Probanden dar. Von diesen Erstbewerbern wurden in der Fachgruppe Innere Medizin 2 % als untauglich beurteilt, 6 % erhielten Einschränkungen hinsichtlich ihrer Tauglichkeit.
Die meisten dieser Einschränkungen betrafen den Einsatz auf strahlgetriebenen Luftfahrzeugen mit Schleudersitz (Jet). Genau für diese Verwendungsreihe werden jedoch am dringendsten geeignete Bewerber gesucht, und gerade die angehenden Strahlflugzeugführer erhalten die umfassendste und somit auch teuerste Ausbildung.
Mehr als die Hälfte der mit Einschränkungen versehenen und annähernd 90 % der als untauglich beurteilten Erstbewerber wurden mittels Echokardio- oder Sonographie identifiziert. Wären sie nicht in bewährter Weise gescreent worden, wären sie höchstwahrscheinlich in den fliegerischen Dienst eingestellt worden. Dies hätte durch einen Befundprogress zu einer Untauglichkeit im weiteren Ausbildungsgang oder aktiven Dienst führen können. Eine vorzeitige Ablösung aus der fliegerischen Verwendung oder gar eine vorzeitige Entlassung aus der Bundeswehr hätte die Folge sein können. Zieht man nun die hohen Ausbildungskosten von aktuell 5 063 500 Euro (!) in Betracht, die anfallen, um einen Erstbewerber zum einsatzbereiten (combat ready) Eurofighter-Piloten zu qualifizieren (bereits eine Flugstunde EF-2000 beläuft sich auf circa 73 992 Euro), so wäre die Auswahl und Einstellung eines solchen Erstbewerbers ein nicht unerheblicher Verlust an Haushaltsmitteln gewesen [7].
Bei schwindenden finanziellen Ressourcen muss alles getan werden, um die bestmöglich geeigneten Kandidaten für die Pilotenausbildung auszuwählen. Das bisher durchgeführte Screening mittels Echokardio- und Sonographie hat sich als effektiv bei der Identifizierung von Probanden mit ausschließenden oder einschränkenden Gesundheitszuständen erwiesen.
Es fällt prinzipiell nur bei Erstbewerbern für den fliegerischen Dienst der Bundeswehr und somit lediglich bei circa 20 % des Probandengutes der Fachgruppe Innere Medizin an, sodass die etwa 45 – 60 Minuten zusätzlicher Untersuchungszeit bei dieser zahlenmäßig überschaubaren Klientel hinsichtlich des Gesamtuntersuchungsaufkommens nicht weiter ins Gewicht fallen.
Das Screening ermöglicht es jedoch, potenziell vergeudete Ausbildungskosten in Millionenhöhe zu vermeiden.
Darüber hinaus gab es mehrere Fälle, in denen im Rahmen des Screenings erhobene Befunde zu weiterer Diagnostik und teilweise sogar Therapie von bislang asymptomatischen Probanden mit bis dato unerkannten Erkrankungen geführt haben. Einzelne Probanden wurden in der Fachgruppe Innere Medizin mit der Erstdiagnose eines Malignoms (zum Beispiel Schilddrüsen-Karzinom) konfrontiert. Der Effekt des Screenings als präventivmedizinisches Werkzeug sollte somit also nicht unterschätzt werden.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend sind wir der Ansicht, dass die bisherige Screening-Philosophie des Flugmedizinischen Institutes der Luftwaffe bezüglich Echokardiographie und Sonographie von Erstbewerbern fortgeführt werden sollte, da sie nicht nur im finanziellen Interesse der Bundeswehr ist, sondern auch ein wertvolles präventiv- und sportmedizinisches Werkzeug darstellt und ganz allgemein auch der Flugsicherheit dient [10].

Literatur

  1. Basso C, Boschello M, Perrone C et al.: An echocardiographic survey of primary school children for bicsupid aortic valve. Am J Cardiol 2004; 93 (5): 661 – 663.
  2. Fedak PW Verma S, David TE et al.: Clinical and pathophysiological implications of a bicuspid aortic valve. Circulation 2002; 106: 900 – 904.
  3. Freeman RV, Otto C: Aortic Valve Disease. In: Fuster, Walsh, Harringont, eds. Hurst’s: The Heart. New York: McGraw Hill; 2011: 1692 – 1720.
  4. Nistri S, Basso C, Marzari C et al.: Frequency of biscuspid aortic valve in young male conscripts by echocardiogramm. Am J Cardiol 2005; 96 (5): 718 – 721.
  5. O’Gara P, Loscalzo J: Valvular Heart Diseases. In: Dietel, Suttorp, Zeitz, eds. Harrisons Innere Medizin (German). Berlin: ABW Wissenschaftsverlag; 2012: 2069 – 2091.
  6. Perloff JK: Congenital Heart Disease in Adults. In: Braunwald, eds. Heart Disease. Philadelphia: WB Saunders Company; 1997: 963 – 987.
  7. Presseinformationszentrum der Luftwaffe. Ausbildungskosten eines Jetpiloten. 2011 (http://www.luftwaffe.de).
  8. Roberts WC: The congenitally bicuspid aortic valve. A study of 85 autopsy cases. Am J Cardiol 1970; 26 (1):72 – 83.
  9. Roberts WC, Ko JM: Frequency by decades of unicuspid, bicuspid, and tricuspid aortic valves in adults having isolated aortic valve replacement for aortic stenosis, with or without associated aortic regurgitation. Circulation 2005; 111: 920 – 925.
  10. Scharhag J: Bikuspide Aortenklappe und Sporttauglichkeit. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin 2010; 61 (11): 270 – 271.
  11. Strader J, Harrell T, Kruyer W: Efficacy of echocardiographic screening of pilot applicants. Aviat Space Environ Med 2008; 79 (5): 514 – 517.
  12. U.S. Air Force Waiver Guide 2012; 59 – 69.
  13. U.S. Navy Aeromedical Reference and Waiver Guide 2012; 36 – 41.
  14. Zentrale Dienstvorschrift 46-1 2010; 248 – 249.
  15. Zentrale Dienstvorschrift 46-6 2012; 37 – 39.

Datum: 05.11.2013

Quelle: Wehrmedizinische Monatsschrift 2013/10