Kaum eine Diagnose geht mit einer vergleichbar schlechten Prognose einher wie die des Lungenkrebses. Ursächlich sind zum einen die unspezifischen Symptome wie Husten, Abgeschlagenheit und Dyspnoe, die eine rechtzeitige Diagnosestellung erschweren. Zum anderen fehlen geeignete Methoden zum frühzeitigen Screening von Risikopatienten. In verschiedenen Studien wurde bereits gezeigt, dass elektronische Nasen eine nicht invasive, zuverlässige und kostengünstige Methode darstellen könnten um diese diagnostische Lücke in Zukunft zu füllen [34, 74, 78].
In dieser Doktorarbeit sollten einerseits die mit der Cyranose320® beschriebenen Ergebnisse mit unseren Mess- und Samplingmethoden reproduziert werden. Weiterhin sollte zur Validierung der elektronischen Nase „ Sonynose®“, eines Prototypen der der Firma Sony®, ein direkter Vergleich mit der Cyranose320® in der Fähigkeit anhand von Atemproben zwischen Lungenkrebs- und COPD- Patienten zu unterscheiden, durchgeführt werden. Zu diesem Zweick wurden im Rahmen dieser Doktorarbeit Atemproben von n=25 COPD- und Lungenkrebspatienten mit beiden elektronischen Nasen vermessen. Im späteren Verlauf wurden außerdem n=22 gesunde Probanden als zusätzliche Vergleichsgruppe rekrutiert. Sämtliche erhobenen Datensätze wurden anschließend zum Trainieren eines künstlichen neuronalen Netzwerks genutzt und ausgewertet.
Mit beiden elektronischen Nasen und unseren Mess- und Samplingmethoden konnte keine ausreichende Trennung von COPD- und Lungenkrebspatienten erzielt werden. Mit Hilfe der Sonynose® bzw. des Sensormoduls SM 47 wurden lediglich eine Spezifität und Sensitivität von 47,8% bzw. 68,2% bei der Klassifikation von COPD- und Lungenkrebspatienten erreicht. Im Vergleich erreichte die Cyranose320® einer Spezifität und Sensitivität von 44,0% und 64%. Die in der Literatur beschriebenen Ergebnisse konnten mit beiden elektronischen Nasen somit nicht reproduziert werden.
Gesunde Probanden und Lungenkrebspatienten hingegen konnten mit beiden elektronischen Nasen vergleichsweise erfolgreich voneinander getrennt werden. Hier wurden eine Spezifität von 86,7% und Sensitivität von 76,0% mit Hilfe des Sensormoduls SM 47 der Sonynose® und eine Spezifität und Sensitivität von 77,8% bzw. 95,5% bei der Cyranose320® bei der Klassifikation von Lungenkrebspatienten und gesunden Probanden erreicht.
Im Verlauf unserer Messungen stellten wir fest, dass die Sensormodule der Sonynose® zunehmend von Sensorausfällen betroffen waren. Derartige Ausfälle von Sensoren wurden bei der Cyranose320® hingegen nicht festgestellt. Dennoch können auch bei den Sensoren der Cyranose320® gebrauchsbedingter Verschleiß bzw. Sensorveränderungen nicht sicher ausgeschlossen werden. Da die Atemproben der gesunden Probanden und Lungenkrebspatienten in aufeinander folgenden Zeiträumen vermessen wurden, ist die hier gute Trennung der beiden Gruppen im Zusammenhang mit den im Verlauf festgestellten Sensorausfällen kritisch zu beurteilen und in Frage zu stellen. Insbesondere gilt dies, da mit beiden elektronischen Nasen eine sehr gute Trennung der erhobenen Messdaten alleine anhand des Messzeitpunktes möglich war. Letztlich konnte mit beiden elektronischen Nasen das anspruchsvolle Ziel, COPD- und Lungenkrebspatienten anhand von Atemproben zu unterscheiden, nicht erreicht werden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:17099 |
| Date | 02 February 2018 |
| Creators | Gerhold, Jan |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0019 seconds