Elektronische Nase zeigt, was sie kann

Kann das auch mit der rheumatoiden Arthritis (RA) funktionieren? Das fragte sich eine Arbeitsgruppe um Demy Gerritsen vom Medisch Spectrum Twente in Enschede. Als diagnostische Schnüffler kamen allerdings nicht Hunde zum Einsatz, sondern eine elektronische Nase. Das tragbare Messgerät kann volatile organische Verbindungen in der ausgeatmeten Luft analysieren und spezielle Muster erkennen.

Zunächst musste die elektronische Nase auf das Erschnüffeln der RA trainiert werden. Dazu entwickelte das Team ein Vorhersagemodell, das mit 100 verblindeten Proben validiert wurde. Für den Lerndatensatz sammelte man Atemproben von 223 RA-Patientinnen und -Patienten und 215 Männern und Frauen ohne RA. Für fünf Minuten atmeten die Personen durch die elektronische Nase – erst alle RA-Erkrankten, dann die Kontrollen. Die Daten wurden anschließend durch maschinelle Lernalgorithmen verarbeitet.

Das Ergebnis der prospektiven Beobachtungsstudie: Bei der Differenzierung zwischen RA-Betroffenen und Kontrollen zeigte das Modell eine moderate Unterscheidungsfähigkeit, berichtet die Arbeitsgruppe in ihrem Poster:

• Sensitivität 0,72
• Spezifität 0,57
• positiver Vorhersagewert 0,64
• negativer Vorhersagewert 0,66

Durch die Analyse volatiler Verbindungen in der Atemluft lässt sich offenbar zwischen dem Vorliegen einer RA und ihrem Fehlen unterscheiden, schließt das Autorenteam. Damit könnte die elektronische Nase als Screening-Tool nützlich sein und womöglich die Überweisung von Personen mit RA-Verdacht zur rheumatologischen Fachpraxis beschleunigen, meinen die niederländischen Kolleginnen und Kollegen. Sie schlagen vor, das Modell weiter zu verbessern – z. B. indem man die Atemdaten um klinische Parameter ergänzt.

Quellen:
1. Gerritsen D et al. Ann Rheum Diss 2024; 3,1: 792
2. EULAR European Congress of Rheumatology 2024