Die Firma Palas GmbH aus Karlsruhe hat mit dem Resp-Aer-Meter ein universell einsetzbares Messgerät entwickelt, das über die Atemluft feststellt, wie potenziell infektiös eine Person ist. Das Gerät identifiziert ausgeatmete Partikel mit hochgenauer Größenauflösung und hilft, mögliche Superspreader, etwa von COVID-19 Viren, zu erkennen. In einem Preprint (Vorveröffentlichung einer unter Begutachtung befindlichen Studie) wurde die Wirksamkeit des Gerätes nun bestätigt.
Dass Corona-Viren über die Luft beziehungsweise Aerosole verbreitet werden, ist mittlerweile bekannt. Was jedoch viele nicht wissen: Die Anzahl der ausgeatmeten Aerosole gibt Hinweise auf Veränderungen in der Lunge und die potenzielle Ansteckungsgefahr, die von der infizierten Person ausgeht. „Nicht jeder Kranke ist gleich infektiös und gibt die Erkrankung weiter. Um dies festzustellen kann das Resp-Aer-Meter einen wichtigen Beitrag leisten und Infektionen besser sichtbar machen“, erklärt Dr. Maximilian Weiß, CEO der Palas GmbH.
So funktioniert das Resp-Aer-Meter
Um die Aerosolkonzentration in der Atemluft zu messen, atmet die Testperson in das Resp-Aer-Meter. Die Auswertung erfolgt unmittelbar – im Gegensatz zum Beispiel von PCR-Tests: Das Messgerät bestimmt, wie viele Partikel in welcher Größe im Atem vorhanden sind. Dies dient als Indikator für eine mögliche Erkrankung. Beim Überschreiten eines bestimmten Wertes gilt der Betreffende als infektiös und kann so von der Gruppe isoliert werden, bevor er andere ansteckt.
Ein wichtiger Baustein für mehr Sicherheit
Im Gegensatz zu den gängigen Testverfahren zeigt das Resp-Aer-Meter aber nicht einfach nur ein positives oder negatives Ergebnis, sondern auch den quantitativen Grad der potenziellen Infektions- und Ansteckungsgefahr. Es ist damit ein weiterer wichtiger Baustein im Kampf gegen die Pandemie. „Neben der AHA-Plus-Regel und dem Impfangebot verlassen wir uns immer mehr auf PCR- und Schnelltests, deren Zuverlässigkeit immer wieder in Frage gestellt werden“, sagt Dr. Maximilian Weiß und geht sogar noch einen Schritt weiter: „Mit dem zusätzlichen Einsatz dieses Gerätes lassen sich Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie optimieren. Zum Beispiel hinsichtlich der Quarantänezeiten. Wer nicht infektiös ist, muss auch nicht länger als notwendig in Quarantäne bleiben.“
Studie zeigt deutliche Unterschiede für zwischen COVID-19-positiven und -negativen Personen
In der aktuellen, vorveröffentliche Studie „Aerosol measurement identifies SARS-CoV 2 PCR positive adults compared with healthy controls“ am Universitätsklinikum Frankfurt (Preprint, https://doi.org/10.1101/2022.01.21.22269423) wurden mit dem Resp-Aer-Meter bei COVID-19-positiven Personen eine signifikante Erhöhung des Aerosolausstoßes gegenüber der gesunden Kontrollgruppe festgestellt. Eine Identifikation anhand der vom Resp-Aer-Meter gemessenen Aerosole kann dabei in sehr guter Übereinstimmung mit den PCR-Tests gebracht werden. Die erhöhte Aerosolkonzentration ist auf Veränderungen in der Lunge und der Atemwege aufgrund der Infektion zurückzuführen. Zudem zeigte sich, dass innerhalb der positiven Personengruppe erhebliche Unterschiede in der Zahl der ausgeatmeten Aerosole besteht und einige wenige Personen zu Superspreadern werden. Superspreader sind Personen, die eine besonders hohe Anzahl von Krankheitserregern in ihrer Atemluft aufweisen. Sie gelten als besonders infektiös.
Diese Erkenntnis zeigt das große Potential, welches eine systematische Erfassung der Aerosolkonzentration in der Atemluft bietet. Insbesondere bei der Erforschung von Atemwegs- und Lungenerkrankungen, sowie der Früherkennung von Superspreadern.
Auch in einer zweiten Vorveröffentlichung, bei der das Resp-Aer-Meter eingesetzt wurde, zeigten sich deutlich erhöhte Aerosolkonzentrationen für die erkrankten Personen.
Weitere Einsatzgebiete
Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig, zum Beispiel im Veranstaltungsbereich und bei Zutrittskontrollen. So testet der Handballbundesligist MT Melsungen seine Spieler und Mitarbeiter vor jedem Zusammentreffen zusätzlich mit dem Resp-Aer-Meter, um frühzeitig eine mögliche Infektion zu erkennen.
Weitere Einsatzmöglichkeiten sind in Krankenhäusern und in der Wissenschaft zu finden. Denn das Exhalationsgerät bietet darüber hinaus auch eine Vielzahl an zusätzlichen Informationen und Daten und eignet sich vor allem für wissenschaftliche und medizinische Zwecke. Auch in der Forschung und Entwicklung – zum Beispiel im Bereich der Pneumologie – lassen sich neue Erkenntnisse durch das Gerät gewinnen. Mögliche Fragestellungen sind hier: Unterscheiden sich infektiöse Atemwegserkrankungen über die ausgeatmete Partikelgrößenverteilung? Ist eine erhöhte Partikelkonzentration im Atem auf einen bestimmten Partikelgrößenbereich zurückzuführen? Wie beeinflussen Krankheitsvarianten oder persönliche Merkmale (Alter, BMI, Vorerkrankungen) das Ergebnis?
Dass Corona-Viren über die Luft beziehungsweise Aerosole verbreitet werden, ist mittlerweile bekannt. Was jedoch viele nicht wissen: Die Anzahl der ausgeatmeten Aerosole gibt Hinweise auf Veränderungen in der Lunge und die potenzielle Ansteckungsgefahr, die von der infizierten Person ausgeht. „Nicht jeder Kranke ist gleich infektiös und gibt die Erkrankung weiter. Um dies festzustellen kann das Resp-Aer-Meter einen wichtigen Beitrag leisten und Infektionen besser sichtbar machen“, erklärt Dr. Maximilian Weiß, CEO der Palas GmbH.
So funktioniert das Resp-Aer-Meter
Um die Aerosolkonzentration in der Atemluft zu messen, atmet die Testperson in das Resp-Aer-Meter. Die Auswertung erfolgt unmittelbar – im Gegensatz zum Beispiel von PCR-Tests: Das Messgerät bestimmt, wie viele Partikel in welcher Größe im Atem vorhanden sind. Dies dient als Indikator für eine mögliche Erkrankung. Beim Überschreiten eines bestimmten Wertes gilt der Betreffende als infektiös und kann so von der Gruppe isoliert werden, bevor er andere ansteckt.
Ein wichtiger Baustein für mehr Sicherheit
Im Gegensatz zu den gängigen Testverfahren zeigt das Resp-Aer-Meter aber nicht einfach nur ein positives oder negatives Ergebnis, sondern auch den quantitativen Grad der potenziellen Infektions- und Ansteckungsgefahr. Es ist damit ein weiterer wichtiger Baustein im Kampf gegen die Pandemie. „Neben der AHA-Plus-Regel und dem Impfangebot verlassen wir uns immer mehr auf PCR- und Schnelltests, deren Zuverlässigkeit immer wieder in Frage gestellt werden“, sagt Dr. Maximilian Weiß und geht sogar noch einen Schritt weiter: „Mit dem zusätzlichen Einsatz dieses Gerätes lassen sich Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie optimieren. Zum Beispiel hinsichtlich der Quarantänezeiten. Wer nicht infektiös ist, muss auch nicht länger als notwendig in Quarantäne bleiben.“
Studie zeigt deutliche Unterschiede für zwischen COVID-19-positiven und -negativen Personen
In der aktuellen, vorveröffentliche Studie „Aerosol measurement identifies SARS-CoV 2 PCR positive adults compared with healthy controls“ am Universitätsklinikum Frankfurt (Preprint, https://doi.org/10.1101/2022.01.21.22269423) wurden mit dem Resp-Aer-Meter bei COVID-19-positiven Personen eine signifikante Erhöhung des Aerosolausstoßes gegenüber der gesunden Kontrollgruppe festgestellt. Eine Identifikation anhand der vom Resp-Aer-Meter gemessenen Aerosole kann dabei in sehr guter Übereinstimmung mit den PCR-Tests gebracht werden. Die erhöhte Aerosolkonzentration ist auf Veränderungen in der Lunge und der Atemwege aufgrund der Infektion zurückzuführen. Zudem zeigte sich, dass innerhalb der positiven Personengruppe erhebliche Unterschiede in der Zahl der ausgeatmeten Aerosole besteht und einige wenige Personen zu Superspreadern werden. Superspreader sind Personen, die eine besonders hohe Anzahl von Krankheitserregern in ihrer Atemluft aufweisen. Sie gelten als besonders infektiös.
Diese Erkenntnis zeigt das große Potential, welches eine systematische Erfassung der Aerosolkonzentration in der Atemluft bietet. Insbesondere bei der Erforschung von Atemwegs- und Lungenerkrankungen, sowie der Früherkennung von Superspreadern.
Auch in einer zweiten Vorveröffentlichung, bei der das Resp-Aer-Meter eingesetzt wurde, zeigten sich deutlich erhöhte Aerosolkonzentrationen für die erkrankten Personen.
Weitere Einsatzgebiete
Die Anwendungsmöglichkeiten sind sehr vielfältig, zum Beispiel im Veranstaltungsbereich und bei Zutrittskontrollen. So testet der Handballbundesligist MT Melsungen seine Spieler und Mitarbeiter vor jedem Zusammentreffen zusätzlich mit dem Resp-Aer-Meter, um frühzeitig eine mögliche Infektion zu erkennen.
Weitere Einsatzmöglichkeiten sind in Krankenhäusern und in der Wissenschaft zu finden. Denn das Exhalationsgerät bietet darüber hinaus auch eine Vielzahl an zusätzlichen Informationen und Daten und eignet sich vor allem für wissenschaftliche und medizinische Zwecke. Auch in der Forschung und Entwicklung – zum Beispiel im Bereich der Pneumologie – lassen sich neue Erkenntnisse durch das Gerät gewinnen. Mögliche Fragestellungen sind hier: Unterscheiden sich infektiöse Atemwegserkrankungen über die ausgeatmete Partikelgrößenverteilung? Ist eine erhöhte Partikelkonzentration im Atem auf einen bestimmten Partikelgrößenbereich zurückzuführen? Wie beeinflussen Krankheitsvarianten oder persönliche Merkmale (Alter, BMI, Vorerkrankungen) das Ergebnis?
