Spektrometer zur Frühdiagnose von Lungenkrankheiten im Atem

Siemens erforscht eine Methode, um anhand der Atemluft eine frühe Diagnose von Tuberkulose und Lungenkrebs zu stellen. Analysiert wird dabei die molekulare Zusammensetzung der Atemluft. Ist die Testperson krank, verschieben sich die Mengenverhältnisse der im Atem enthaltenen Moleküle. Wie die Zeitschrift Pictures of the Future in ihrer aktuellen Ausgabe berichtet, verliefen erste Tests mit Atemproben von Krebs- und Tuberkulosepatienten vielversprechend. Nun muss das Verfahren mit einer größeren Vielfalt an Personen überprüft werden.

Alleine im Jahr 2011 erkrankten laut Weltgesundheitsorganisation 8,7 Millionen Menschen weltweit an Tuberkulose; 1,4 Millionen Patienten starben daran. Wenn die Krankheit, die oft wie eine schwere Erkältung beginnt, nicht früh genug erkannt wird, stecken sich weitere Personen an. Eine Lösung wäre eine Methode, mit der Tuberkulose einfach und frühzeitig erkannt wird. Auch für das Frühstadium von Lungenkrebs fehlt bislang eine zuverlässige Diagnose. Derzeit beträgt deshalb die durchschnittliche Überlebensdauer nach Feststellung der Krankheit nur rund zwei Jahre.

Wissenschaftler der globalen Siemens-Forschung Corporate Technology bedienen sich der alten Erkenntnis, dass bestimmte Krankheiten an Geruchsveränderungen des Atems erkannt werden können. Der Cocktail aus hochkomplexen Molekülen, der im Atem vorhanden ist, verändert sich bei kranken Menschen auf spezielle Weise. Die Forscher identifizieren die einzelnen Moleküle in der Atemluft und ihre Mengenanteile mit einem Quadrupol-Massenspektrometer. Dabei werden die Substanzen in der Atemprobe elektrisch aufgeladen und anschließend durch ein elektrisches Feld geschickt. Unterschiedlich schwere Teilchen werden verschieden stark abgelenkt und landen an unterschiedlichen Stellen des Detektors. So ergibt sich eine Art Fingerabdruck, aus dem Rückschlüsse auf Krankheiten gezogen werden.

Nach den erfolgreichen Versuchen mit Tuberkulose- und Lungenkrebspatienten muss nun geprüft werden, welchen Einfluss Alter, Geschlecht oder Essgewohnheiten auf die Messungen haben. Auch Tests mit Raucher stehen noch aus. Bestätigen sich die guten Ergebnisse, könnte die Technik praxistauglich weiterentwickelt werden: Das Spektrometer müsste in einen Koffer passen, damit es in Arztpraxen eingesetzt werden könnte. Außerdem müsste die Software für den umkomplizierten Einsatz optimiert werden.

Quelle: idw / Siemens AG