A PDF file should load here. If you do not see its contents
the file may be temporarily unavailable at the journal website
or you do not have a PDF plug-in installed and enabled in your browser.
Alternatively, you can download the file locally and open with any standalone PDF reader:
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs13629-017-0194-z.pdf
Opsporen van prostaatkanker in uitademingslucht met behulp van een draagbare elektronische neus
Opsporen van prostaatkanker in uitademingslucht met behulp van een draagbare elektronische neus
Claire G. Waltman 0 1
Joep G. H. van Roermund 0 1
0 afdeling Urologie, Maastricht Universitair Medisch Centrum , Maastricht , Nederland
1 dr. Joep G. H. van Roermund
In the last decade, several non-invasive methods have been researched in order to improve detection of prostate cancer (PCa). This study investigated the possibility of detecting PCa based on exhaled-breath analysis using an advanced, easy-to-use, portable electronic nose ('AeonoseTM'). Exhaled-breath was probed from 85 patients. Within this population, 32 were diagnosed with primary PCa, and 53 patients were used as controls: 30 having negative biopsies, 23 with benign prostate hyperplasia. In order to differentiate between groups, an artificial neural network was trained. This trained model showed an area under the curve of 0.79 with a sensitivity and specificity of 0.84 (95% CI = 0.66-0.94) and 0.70 (95% CI = 0.55-0.81) respectively, when comparing primary PCa and controls. Negative predictive value found was 0.88. In conclusion, these promising results imply Aeonose™ exhaled-breath analysis can be used to detect PCa.
prostate cancer; exhaled-breathe; electronic nose; volatile organic compounds (VOCs)
Introductie
Al sinds de Griekse oudheid is bekend dat
uitademingslucht informatie bevat over iemands gezondheidstoestand.
Uit onderzoek is gebleken dat honden een zeer goed
ontwikkeld reukorgaan hebben en concentraties van 0,001 deeltjes
per miljoen kunnen detecteren in de vorm van vluchtige
organische stoffen, volatile organic compounds (VOCs) [
1
].
Dit zijn stoffen die het menselijk lichaam produceert
gedurende de dagelijkse (normale) metabole processen en in
de circulatie terechtkomen om vervolgens te worden
uitgescheiden in onder andere urine en uitademingslucht [
2
].
In een onderzoek van Cornu et al. is reeds aangetoond
dat speciaal getrainde honden prostaatkanker kunnen
ruiken in urine, met een sensitiviteit en specificiteit van bijna
91 % [
3
]. Honden dienen getraind te worden om ziek en
gezond van elkaar te kunnen onderscheiden. Dit is een
intensief en kostbaar trainingstraject. Daarbij hebben
honden een beperkte levensduur. De elektronische neus is een
nieuwe technologische innovatie die deze problemen kan
ondervangen. Het is een interessante ontwikkeling in het
kader van de opsporing van prostaatkanker. Voorheen
bestond de standaarddiagnostiek van prostaatkanker uit louter
het rectaal toucher, een transrectale echo van de prostaat
en het serum-PSA. Inmiddels heeft de MRI zijn intrede
gedaan in de primaire diagnostiek en zijn er moleculaire
markers. Bij de besluitvorming over het al dan niet nemen
van een biopt, helpt de prostaatkanker-risicocalculator [
4
].
Geen van deze methoden is echter afdoende sensitief dan
wel specifiek. De gouden standaard voor het vaststellen
van prostaatkanker is het nemen van prostaatbiopten. De
kans op een fout-negatieve uitslag bij een eerste biopt is
vrij hoog, namelijk 20–25 %. Bij een tweede biopt ligt dit
percentage rond de 10–15 [
5–7
]. Het is dan ook wenselijk
om een nieuwe diagnostische test te ontwikkelen, die beter
kan discrimineren tussen het gezonde individu en de
patiënt met prostaatkanker. Door betere discriminatie zullen
minder patiënten worden blootgesteld aan de nadelen en
risico’s van prostaatbiopten. Vanuit dit oogpunt is het
interessant om te weten of een elektronische neus op basis van
analyse van uitademingslucht kan vaststellen of er sprake
is van prostaatkanker [
8, 9
].
In deze prospectieve pilotstudie is met een draagbare,
op een accu werkende elektronische neus (AeonoseTM)
onderzocht of prostaatkanker kan worden vastgesteld op basis
van een uitademingsluchtprofiel.
Materiaal en methoden
Het huidige onderzoek is opgezet als een prospective proof
of concept study en werd tussen juli 2016 en februari 2017
Figuur 1 De AeonoseTM
in onze kliniek uitgevoerd met toestemming van de
Medisch Ethische Toetsingscommissie (METC). In dit
onderzoek werden 85 patiënten geïncludeerd, die werden
verdeeld over drie groepen: onbehandelde prostaatkanker (n =
32), negatieve prostaatbiopten (n = 30) en benigne
prostaathyperplasie (BPH) zonder klinische verdenking op
prostaatkanker (n = 23). Voorwaarde voor inclusie was
beschikbaarheid van een recente serum-PSA-waarde, alsmede een
histopathologisch rapport van de prostaatbiopten. Het
aantal te nemen weefselbiopten is afhankelijk van het
prostaatvolume (cc), zoals beschreven in de PRIAS-studie [
10
].
Deelname aan het onderzoek was niet mogelijk bij een
maligniteit in de voorgeschiedenis of tekenen van een actieve
infectie, om mogelijke interferentie met de data te
voorkomen. Alle deelnemers hebben schriftelijk ingestemd met
deelname aan het onderzoek.
Werking van de Aeonose™
De AeonoseTM (fig. 1) is een draagbare elektronische
neus, waarin zich drie metaaloxide sensoren bevinden met
verschillende oppervlakte-eigenschappen. Een groo (...truncated)