title: Frühdiagnose akuter systemischer Infektionen und Prädiktion der bronchopulmonalen Dysplasie bei Frühgeborenen mittels einer elektronischen Nase (Cyranose)
Creators: name: Panning, Lena
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2024
Subjects: Frühgeborene
Bronchopulmonale Dysplasie
akute systemische Infektionen
Elektronische Nase
Medical sciences Medicine
Medizin

description: Jedes Jahr kommen in Deutschland rund 60.000 Kinder als Frühgeborene zur Welt, 1,3 % von ihnen gelten mit einem Geburtsgewicht von &lt; 1500 g als sehr kleine Frühgeborene (IQTIG, 2021). Zu den häufigsten Gründen für Mortalität in diesem Patientenkollektiv gehören akute systemische Infektionen sowie chronische Atemwegserkrankungen wie die bronchopulmonale Dysplasie (BPD), welche europaweit mit einer Inzidenz von 10-25 % aller sehr kleinen Frühgeborenen auftritt (Gortner et al., 2011). Diese beruht auf einer durch die Frühgeburt bedingten gestörten Lungenentwicklung in Kombination mit prä- und postnatal einwirkenden Noxen, welche eine Entzündungreaktion hervorrufen. Besonders aufgrund der großen Vulnerabilität von Frühgeborenen ist die möglichst frühe Diagnose einer akuten systemischen Infektion sowie Prädiktion der BPD für den klinischen Verlauf der Erkrankungen und die Prognose des Frühgeborenen entscheidend. Die Etablierung einer geeigneten Methode zur gezielten Frühdiagnose und Prädiktion von Erkrankungen bei Frühgeborenen stellt die medizinische Forschung vor eine große Herausforderung. Durch Voruntersuchungen konnte gezeigt werden, dass die elektronische Nase (Cyranose), ein elektronisches Äquivalent zum biologischen Geruchssinn, möglicherweise als neues und nicht-invasives Diagnostiktool in der Neonatologie einsetzbar ist. Diese ist in der Lage, volatile organische Substanzen (volatile organic compounds, VOCs) über einer Probe zu detektieren und zu einem „Smellprint“, einer Art Fingerabdruck der jeweiligen Probe, zusammenzufassen. Diese Smellprints können daraufhin statistisch miteinander verglichen werden. Das übergeordnete Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, ob mittels Cyranose zwischen Proben von Frühgeborenen mit und ohne sich entwickelnder BPD und Frühgeborenen mit und ohne akuter systemischer Infektion differenziert werden kann. Da besonders nicht-invasiv gewonnene Proben für die potenzielle klinische Nutzung interessant sind, wurden Urin-, Stuhl-, Speichel- und Trachealaspiratproben untersucht. Zu diesem Zweck wurden 21 Frühgeborene des Universitätsklinikums Marburg über einen Zeitraum von sechs Wochen postnatal oder bis zum Zeitpunkt ihrer Entlassung aus der stationären Behandlung beobachtet. Wenn möglich, wurden wöchentlich Urin, Stuhl und Speichel sowie im Rahmen der Erstintubation, kurz vor der Extubation oder bei klinischer Indikation zum Absaugen Trachealaspirat gewonnen. Diese Proben wurden daraufhin mittels Cyranose untersucht und durch eine lineare Diskriminanzanalyse statistisch miteinander verglichen. Hierbei konnte anhand von Trachealaspirat-, Urin- und Stuhlproben zwischen Smellprints von Kindern mit und ohne einer akuten systemischen Infektion sowie mit und ohne sich entwickelnder BPD differenziert werden. Die im Rahmen dieser Dissertation durchgeführte Pilotstudie konnte die Machbarkeit bestätigen und wichtige Ergebnisse liefern, welche nun mittels größerer Studien überprüft werden müssen. Zusammenfassend ermutigen die in dieser Arbeit gefundenen Hinweise zu weiterer Forschung, um das Potenzial der Cyranose zur Frühdiagnose akuter systemischer Infektionen und Prädiktion der BPD bei Frühgeborenen anhand von Urin-, Stuhl- und Trachealaspiratproben weiter zu untersuchen.