又来一款呼吸测癌设备，这次还能测17种疾病

赵峰

通过呼吸来检测癌症，如今科学家在该领域取得了很多成就。近日，以色列的研究人员开发了一款新设备，可用来同时检测17种疾病，包括肺癌、直肠癌、头部和颈部癌症、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌和帕金森等。

前两周，中科院的研究人员在Journal of Gastroenterology and Hepatology杂志上展示了一款自主研发的实时在线检测呼气质谱仪，利用该仪器，被检者只需长呼一口气，3分钟内就能检测出是否患有食管癌，临床试验准确率达85%至90%。近日，以色列科学技术研究所的研究人员在《ACS Nano》杂志上展示了另一款通过呼气来检测疾病的设备，它也是首台可以根据一个样本分析多项疾病的机器。


人工智能纳米阵列

以色列的研究人员开发了一种人工智能纳米阵列，通过利用分子修饰的黄金纳米粒子和单壁碳纳米管随机网络来对疾病进行无创性诊断。


这项研究涉及了2808个呼吸样本。人工智能纳米阵列检测到了1404例呼样本患有17种疾病中的一种。该试验表明，人工智能纳米阵列可达到86%的准确率，并且能检测和识别不同的疾病。分析表明，每种疾病都有自己独特的“呼吸印记（breathprint），一种疾病的存在不会屏蔽其他疾病的“呼吸印记”。


聚类分析也显示了这款设备在同类疾病的分类上具有很强的潜力。混杂的临床和环境因素对纳米阵列性能的影响并未显著改变检测结果。


另外，研究人员利用独立的分析技术（如气相色谱-质谱联用技术）对纳米阵列的诊断能力和分类能力进行验证。他们发现，呼气中的13种挥发性有机化合物与某些疾病相关，并且挥发性化合物的组成在不同疾病中有差异。


呼气设备检测17种疾病


基于独特的“呼吸印记”，这款人工智能纳米阵列可通过分析呼气中的挥发性有机化合物来追踪17种不同疾病，包括肺癌、直肠癌、头部和颈部癌症、卵巢癌、膀胱癌、前列腺癌、肾癌、胃癌、克隆病、溃疡性结肠炎、肠道易激综合征、特发性帕金森病、非典型震颤麻痹、多发性硬化症、肺动脉高血压、先兆子痫、慢性肾病。


研究人员还发现，这台仪器能够对一个样本进行多种病症的诊断，这就意味着可以用它来检查癌症患者的肿瘤来源是否是唯一的，或者是否存在其他的并发症。


不过，研究人员表示，这款设备被医学广泛使用之前，仍需对大量人群进行进一步的研究。他们的终极目标是创造一种便携设备，能够简单快速的对多种疾病做出准确诊断。他们认为研究呼吸比分析其它体液简单多了。相比于体液，呼吸产生的挥发性有机化合物是监测身体健康状况最有效的方法。这种方法的样本采集比较简便，并且对人体无侵入性，对医生的要求依从性高，分析起来也不复杂，还能够在具有安全保障的情况下根据要求多次采集。