Pneumologie 2013; 67 - V475
DOI: 10.1055/s-0033-1334509

Phänotypisierung von COPD-Patienten durch die Analyse der Ausatemluft mittels Ionenmobilitäts-Spektrometrie

A Kronseder 1, T Schramm 1, M Truger 1, S Peters 1, S Karrasch 1, RA Koczulla 2, D Nowak 1, RA Jörres 1
  • 1Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin, Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität, München
  • 2Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Marburg, Klinik für Innere Medizin, Schwerpunkt Pneumologie

Hintergrund: COPD ist eine heterogene Erkrankung, die durch Komorbiditäten beeinflusst werden kann. Diesbezüglich wurden verschiedene Phänotypen vorgeschlagen. Wir untersuchten, ob eine elektronische Nase geeignet ist, solche Charakteristika aufzuspüren.

Methode: 55 stabile COPD-Patienten und 24 Kontrollprobanden atmeten in Ruhe über ein Ventil in ein zylindrisches Gefäß. Aus diesem erfolgte parallel eine Analyse der flüchtigen Ausatemluft-Komponenten mit einem Ionenmobilitäts-Spektrometer (IMS, Sionex). Bei der Auswertung zeigte sich, dass die Daten auf der x-Achse (Spalten, Spannung) in 23 und auf der y-Achse (Zeilen, Retentionszeit) in 693 Datenfelder zusammengefasst werden konnten, wodurch eine Matrix von 23 × 693 Datenfeldern entstand. Die Gruppen und Untergruppen der untersuchten Personen wurden für die einzelnen Werte der Daten-Matrix mithilfe des Mann-Whitney-U-Tests (geforderter Level p = 0,005) miteinander verglichen. Die Grenzwerte zur Interpretation der multiplen Testung basierten auf Bootstrap-Auswertungen der Gesamtdaten. Hierbei ergab sich, dass i.A. nur ≤2 Unterschiede pro Spalte per Zufall auftraten (p ≤0,005).

Ergebnisse: Wurden innerhalb jeder Spalte mindestens 10 signifikante Unterschiede mit p ≤0,005 gefordert, so waren bei COPD-Patienten vs. Kontrollen 17 und bei COPD-Patienten mit GOLD I/II vs. III/IV 9 von 23 Spalten verschieden. In einigen Spalten übertraf die Anzahl der signifikanten Unterschiede pro Spalte den Grenzwert von 10 bei weitem. Auch die Auswertung der Daten in Bezug auf Komorbiditäten oder Exazerbationshistorie bei COPD ließ signifikante Unterschiede erkennen.

Schlussfolgerung: Messungen der Ausatemluft mittels einer hochempfindlichen elektronischen Nase korrelieren mit Schweregrad und klinischen Merkmalen einer COPD. Dies könnte die nicht-invasive Unterscheidung zwischen COPD-Phänotypen unterstützen.

Unterstützt durch das Kompetenznetz Asthma und COPD gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ 01GI0881 – 0888).