FeNO-Messung

Bei der Fe_NO-Messung (Fe_NO bzw. FENO ist die Abkürzung für "Fraktioniertes exhaliertes Stickstoffmonoxid (NO)"; Synonyme: Bestimmung der Stickoxid-Konzentration (FENO) in der Atemluft; Mehrfachatemzugmethode, FENO Test) handelt es sich um ein diagnostisches Verfahren zur Bestimmung des Fe_NO-Wertes (Stickstoffmonoxid) in der Ausatemluft zur Erkennung von vorliegenden Entzündungsprozessen und chronischen pulmonalen Erkrankungen. Die Bestimmung dieses Markers zur Erkennung der bronchialen Inflammation (eosinophile Inflammation) stellt ein nicht-invasives Verfahren dar, welches bei Patienten aller Altersgruppen angewendet werden kann.

Zielsetzung der FeNO-Messung

Die FeNO-Messung dient als nicht-invasives diagnostisches Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von exhaliertem Stickstoffmonoxid (FeNO) in der Ausatemluft. Dieses Verfahren wird primär zur Erkennung und Überwachung von Entzündungsprozessen in den Atemwegen verwendet, insbesondere zur Diagnose und Therapiekontrolle von Asthma bronchiale. Der FeNO-Wert reflektiert die Intensität der eosinophilen Entzündung in den Atemwegen und hilft bei der Entscheidung über die Notwendigkeit und Dosierung antiinflammatorischer Behandlungen, wie z. B. inhalative Corticosteroide.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Asthma bronchiale – die Indikationen für die Durchführung einer Fe_NO-Messung bei Asthma bronchiale stellen die Vorhersage von Exazerbationen (Verschlechterungen) und des Weiteren die Kontrolle des Therapieeffekts dar. Hieraus kann geschlossen werden, inwieweit eine zusätzliche medikamentöse Gabe von Steroiden (Hormone der Nebennierenrinde) zur Bekämpfung des Entzündungsprozesses notwendig ist. Eine Einschätzung der Patienten-Compliance (Befolgung von Therapiemaßnahmen) bei schwer behandelbarem Asthma wird mithilfe der Fe_NO-Messung erleichtert. Die Anwendung der Fe_NO-Messung beim Asthma bronchiale wird auch als Inflammometrie bezeichnet.
  Beachte: Das Typ-2-low-Asthma beschreibt ein Asthma, bei dem weder eine Eosinophilie noch ein hohes fraktioniertes exhaliertes Stickstoffmonoxid (FeNO) festgestellt werden kann. Dieser Asthma-Typ wurde im Zusammenhang mit neueren Antikörpertherapien eingeführt, wird aber sehr kontrovers diskutiert.
• Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) – wie beim Asthma bronchiale stellt auch bei der COPD die chronische Entzündungsreaktion eine wichtige Basis des pathologischen Prozesses dar. Mithilfe der Fe_NO-Messung lassen sich frühzeitig Exazerbationen (deutliche Verschlechterung des Krankheitsbildes) erkennen, sodass die Gabe von Corticosteroiden (hier: Glucocorticoide: Hauptvertreter Cortisol) zur Optimierung der Therapiemaßnahme rechtzeitig erfolgen kann. Von entscheidender Bedeutung für die Aussagekraft des Verfahrens ist die Korrelation der eosinophilen Entzündungsreaktion mit der Konzentration des ausgeatmeten Stickstoffmonoxids. Die eosinophile Entzündungsreaktion beschreibt einen Inflammationsprozess, bei der eosinophile Granulozyten (Fresszellen) der vorherrschende Zelltyp ist. Problematisch ist jedoch, dass Raucher niedrigere NO-Werte bei der Messung erreichen als Nichtraucher, obwohl das Rauchen als entscheidender Trigger für die Entstehung einer COPD angesehen wird.
• Chronische Bronchitis – da eine chronische Bronchitis in eine COPD übergehen kann, ist es angezeigt, die Entzündungsprozesse bei der chronischen Bronchitis unter Anwendung der Fe_NO-Messung zu bewerten.
• Bakterielle Infekte der Nasennebenhöhlen (lat. Sinus paranasales) – in den Nasennebenhöhlen ist die Konzentration vom Stickstoffmonoxid physiologischerweise deutlich höher als im Bronchialsystem. Die Synthese (Produktion) von Stickstoffmonoxid scheint in der Infektabwehr eine Rolle zu spielen. Somit lassen sich Rückschlüsse auf chronische Entzündungen dieses Abschnittes der oberen Atemwege machen.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

• Es sind keine Kontraindikationen bekannt.

Vor der Untersuchung

• Die Fe_NO-Messung erfolgt mit modernen Medizingeräten, die keinerlei Vorbereitung notwendig machen. Auf einen Nikotinkonsum am Tag der Messung sollte jedoch verzichtet werden, um veränderte Messwerte zu vermeiden. Ebenfalls sollte der Patient ca. 1 Stunde vor der Messung nichts essen oder trinken, da dieses möglicherweise zur Veränderung der NO-Konzentration führen kann.

Die Verfahren

Das Grundprinzip der Fe_NO-Messung beruht auf der Ausatmung von Stickstoffmonoxid. Das Stickstoffmonoxid wird von Stickstoffmonoxid-Synthasen (Enzym) produziert, die auf Epithelzellen im Atemtrakt zu finden sind. Beim Asthma bronchiale und bei der COPD ist die Aktivität dieses Enzyms verstärkt, sodass mehr Stickstoffmonoxid über die Atemluft freigesetzt wird.

Damit die Fe_NO-Messwerte vergleichbar und aussagekräftig sein können, müssen die Bedingungen bei jeder Messung sehr ähnlich sein. Von entscheidender Bedeutung ist die Flussabhängigkeit der Fe_NO-Messung, da die NO-Konzentration direkt abhängig von der Ausatemgeschwindigkeit ist. Bei schneller Atmung ist die NO-Konzentration signifikant niedriger als bei langsamer Atmung. Dennoch ist zu bedenken, dass sich die Messung verhältnismäßig stark durch die Nahrungsaufnahme beeinflussen lässt. Des Weiteren wurde festgestellt, dass bei einigen Patienten mit deutlichen nächtlichen Asthmabeschwerden die NO-Werte in der Nacht reduziert waren. Trotz dieser Problematik konnten klinische Studien zeigen, dass Nutzung der Fe_NO-Messung positive Effekte auf die Therapiemaßnahmen hat.

Konventionelle Fe_NO-Messung

• Dieses Verfahren beschreibt die Methode, bei der direkt in der Ausatemluft der Stickstoffmonoxid-Gehalt mithilfe des NO-Analyzers bestimmt werden kann. Nach der Ausatmung wird nach wenigen Sekunden die NO-Konzentration angezeigt.

Externe Fe_NO-Messung

• Bei Säuglingen und Kleinkindern lässt sich eine konventionelle Fe_NO-Messung nicht realisieren, da sich keine konstante Flussgeschwindigkeit erreichen lässt. Durch die Anwendung der externen Fe_NO-Messung ist es möglich, eine beliebige Messgasprobe zu analysieren. Hierzu muss das Kleinkind oder der Säugling in einen Sammelbeutel ausatmen.

Mögliche Befunde und ihre Bedeutung

Beachte: FeNO-Werte sind immer im Kontext mit der aktuellen ICS-Dosierung (inhalative Corticoide) zu betrachten, da höhere Dosierungen von ICS das FeNO deutlich senken.

Nach der Untersuchung

• Nach der Bestimmung des Fe_NO-Wertes muss vom behandelnden Arzt die Therapie des Patienten evaluiert (analysiert und bewertet) werden.

Mögliche Komplikationen

• Da es sich um eine nicht invasive Messmethode handelt, sind keine Komplikationen zu erwarten. Es kann lediglich zu allergischen Reaktionen auf das Material der Messeinheit kommen.

Weitere Hinweise

• Eine Metaanalyse zeigte, dass die FeNO-Messung wahrscheinlich kein geeignetes Verfahren ist, um schwere Exazerbationen frühzeitig zu erkennen. Die Messdaten sind wahrscheinlich auch keine Entscheidungshilfe für die Intensivierung oder Deeskalation einer Therapie [6].
• Eine Metaanalyse zur diagnostischen Genauigkeit von FE_NO in der aus Atemluft bei Asthmaverdacht und unklarer Spiroergometrie (Methode, bei der über die Messung der Atemgase, in Ruhe und unter Belastung, Aussagen über die Herz- und Lungenleistung möglich ist) ergab eine mittlere Sensitivität (Prozentsatz erkrankter Patienten, bei denen die Krankheit durch die Anwendung des Verfahrens erkannt wird, d. h. ein positiver Befund auftritt) des FE_NO von 65 % und eine Spezifität (Wahrscheinlichkeit, dass tatsächlich Gesunde, die nicht an der betreffenden Erkrankung leiden, im Test auch als gesund erkannt werden) von 82 %. Die diagnostische Odds Ratio belief sich auf 9,23, d. h. Patienten mit einem erhöhten FE_NO haben ein rund 9-mal hohes Risiko, an Asthma zu leiden, wie Patienten mit unauffälligen Werten [7].

FE_NO-Messungen bei Asthma: Grenzwerte und mögliche Indikationen [8]

Literatur

1. de Laurentiis G, Maniscalco M, Cianciulli F, Stanziola A, Marsico S, Lundberg J, Weitzberg E, Sofia M: Exhaled nitric oxide monitoring in COPD using a portable analyzer. Pulm Pharmacol Ther. 2008 Aug;21(4):689-93. doi: 10.1016/j.pupt.2008.04.006
2. Ghdifan S, Verin E, Couderc L, Lubrano M, Michelet I, Marguet C: Exhaled nitric oxide fractions are well correlated with clinical control in recurrent infantile wheeze treated with inhaled corticosteroids. Pediatric Allergy and Immunology. 2010 . 21:1015-1020
3. Holz O, Buhl R, Hausen T, von Berg A, Weber M, Woth H, Magnussen H: Messung der Atemwegsentzündung in der pneumologischen Praxis: Anwendung und Interpretation. Pneumologie. 2007. 61(3):194-201. doi: 10.1055/s-2007-959175
4. Hirche T: Klinische Pneumologie. Springer Verlag 2008
5. Zach M: Pädiatrie. Springer Verlag 2007
6. Essat M, Harnan S, Gomersall T et al.: Fractional exhaled nitric oxide for the management of asthma in adults: a systematic review. Eur Respir J. 2016 Mar;47(3):751-68.
7. Karrasch S et al.: Accuracy of FENO for diagnosing asthma: a systematic review. Thoraxjnl 2016. doi:10.1136/thoraxjnl-2016-208704
8. S2k-Leitlinie: Fachärztliche Diagnostik und Therapie von Asthma. (AWMF-Registernummer: 020-009) März 2023. Langfassung

Leitlinien

1. S2k-Leitlinie: Fachärztliche Diagnostik und Therapie von Asthma. (AWMF-Registernummer: 020-009) März 2023. Langfassung