Erkennung von pulmonaler Graft-versus-Host-Krankheit (GvHD) in allogen stammzelltransplantierten Patienten durch elektronische Nase und Ionenmobilitätsspektrometer

Einleitung: Die pulmonale Graft-versus-Host-Krankheit (pGvHD) ist eine wichtige und lebensbedrohliche Komplikation der hämatopoetischen Stammzelltransplantation. Die Diagnose der pGvHD basiert auf klinischen Symptomen, Lungenfunktionstests, Computertomografie sowie dem Ausschluss anderer Ursachen, insbesondere Infektionen. Eine bedside basierte onsite Diagnostik wäre wünschenswert. Möglicherweise kann die Exhalatdiagnotik zukünftig die Therapie erleichtern.

Methoden: 12 Patienten mit der klinischen Diagnose einer pGvHD wurden analysiert und mit einer Gruppe von 16 allogen stammzelltransplantierten Patienten verglichen, welche keinerlei Zeichen einer pulmonalen Beeinträchtigung zeigten. Es wurden flüchtige organische Komponenten (VOCs) der Ausatemluft von beiden Patientengruppen durch elektronische Nase (eNose – Cyranose 320) und Ionenmobilitätsspektrometer (IMS, Bioscout TM) analysiert. Ein statistischer Vergleich wurde mittels Mann-Withney-U-Test und linearer Diskriminanzanalyse (LDA) durchgeführt.

Ergebnisse: Bei der Auswertung und dem Vergleich der eNose-Daten beider Gruppen mittels LDA konnte eine Trennschärfe von 96,3% erreicht werden (Sensitivität 100% und Spezifität 91%). Mittels IMS konnten 56 Peaks identifiziert werden. Vier Peaks wurden gefunden, die sich in den zwei Patientengruppen signifikant unterschieden. Die wahrscheinlichsten Substanzen dabei sind Hexanal und Terpinolen.

Schlussfolgerung: Diese Machbarkeitsstudie in einer kleinen Kohorte zeigt, dass die nichtinvasive und am Patientenbett einsetzbare eNose zur Unterstützung der Diagnose einer pGvHD genutzt werden kann. Demnach sollte der Einsatz der eNose in größeren Populationen weiter getestet und ihr Nutzen bestätigt werden. Der Ursprung der Substanzen, welche in der Ausatemluft mit dem IMS gemessen wurden, wird das Ziel zukünftiger Ansätze sein.