Methodologische Faktoren bei der Messung von Ausatemproben mithilfe der elektronischen Nase Cyranose 320

Elektronische Nasen in Form von polymerbeschichteten Halbleiterarrays werden vermehrt für medizinische Zwecke verwendet. Mit der aus 32 Sensoren bestehenden Cyranose 320 (Smith Detection) wurden Veränderungen der Ausatemluft von Patienten mit Atemwegserkrankungen wie Asthma bronchiale beschrieben. Aufgrund der fehlenden Spezifität der Sensoren ist die genaue Prüfung und Standardisierung der Messbedingungen essentiell. Wir fanden, dass die Antwort im Sinne des Sensorprofils primär von der Lungentiefe abhing, aus der die Probe stammte, weniger von der Ausatemrate, mit der die Probe gesammelt wurde (25, 50, 150 mL/s). Ausatemrate und volumetrische Lungentiefe hängen allerdings bei konstanter Sammelzeit miteinander zusammen. Als praktikabel zur Standardisierung erwiesen sich ein Sammelbeutel im Bag-in-box-System und eine Ausatmung durch den Mund von 10s Dauer bei einem Druck von 10 cmH2O und einer Rate von 150 mL/s. Die Sensoren reagierten stark auf Feuchte, die ca. 95% der Signale bewirkte. Allerdings waren nicht alle Kennlinien der Sensoren gegen Feuchte linear. Dies führte zu unterschiedlichen (unnormierten oder normierten) Sensorprofilen der Ausatemluft in Abhängigkeit von der Feuchte/Temperatur der Raumluft. Die Trocknung von Umgebungs-Referenzluft und/oder Probenluft mittels CaCl2 oder Silicagel war unvollständig. Daher verblieben undefinierte Restdifferenzsignale. Diese Befunde sprechen dafür, als Referenzluft ungefilterte, 100% feuchte Luft bei Raumtemperatur zu verwenden, um eine exakte Vergleichbarkeit der Proben am Sensorarray sicherzustellen. Die genannten Kautelen scheinen bei der Verwendung der Cyranose 320 zur Analyse der Ausatemluft bei respiratorischen oder systemischen Erkrankungen relevant.