Библиографическое описание:

Агейкин А. В., Колесова Е. В., Пронин И. А., Темников В. А. «Электронный нос» как прорыв в неинвазивной диагностике заболеваний // Молодой ученый. — 2015. — №23. — С. 308-309.



 

Своевременная и качественно проведенная диагностика заболеваний на сегоднящний день является основной составляющей грамотного высококвалифицированного подхода к последующему лечению пациентов различного нозологического профиля. При этом многие манипуляции связаны как с дискомфортными ощущениями, так и со множеством осложнений после выполняемой процедуры. К примеру, такая диагностическая процедура, как ангиография, выполняемая уже довольно давно пациентам для оценки сосудистого русла и определения тактики последующего лечения, сопряжена со множеством осложнений, а также имеет определенный круг противопоказаний к её выполнению.

Современная мировая медицина стремится к минимизации всех нежелательных последствий после проведения диагностических процедур. Кроме того, с расширением возможностей того или иного диагностического способа, увеличивается круг обследуемых, что в свою очередь резко повышает вероятность ещё на начальных стадиях проявлениях заболевания диагностировать его у «случайного» пациента, следовательно, и возможность своевременно назначить соответствующую терапию.

Тенденция к неинвазивности неуклонно растет с каждым годом. Ежегодные профилактические медицинские осмотры, а также осмотры, определяющие профессиональную пригодность, уже давно поставлены на поток. Следовательно, существует необходимость в таком диагностическом оборудовании, которое смогло бы неинвазивно, быстро и с высокой точностью поставить предварительный диагноз пациенту. [1] К такому оборудованию можно отнести «электронный нос», который обладает возможностью определять газы и их концентрацию в выдыхаемом воздухе.

Сравнительно недавно, благодаря развитию нанотехнологического производства, на рынках стали появляться высокочувствительные сенсоры, позволяющие идентифицировать критически низкие концентрации газов, которые содержаться в выдыхаемом воздухе.

На сегодняшний день уже имеются приборы для диагностики заболеваний по выдыхаемому воздуху. Примером может служить масс-спектрометр. Но поскольку данное высокотехнологичное оборудование очень громоздкое и дорогое, то оснащать им больничные помещения и частные медицинские клиники не представляется возможным. Кроме того, работа на нем требует специально обученного персонала, что также осложняет использование масс-спектрометра в учреждениях здравоохранения. Следовательно, существует необходимость в создании портативного прибора, функциональные возможности которого были бы максимально приближены к вышеуказанному устройству.

Рассматривая это оборудование необходимо уделить внимание некоторым аспектам диагностики. Известно, что состав выдыхаемого воздуха составляет смесь, в которую входят 78,6 % азота, 16 % кислорода, 4,5 % диоксида углерода и 0,9 % других газов, включая летучие органические соединения (ЛОС). В последнюю группу могут входить такие соединения, как монооксид азота, водород, сероводород, аммиак и т. д. Концентрация этих газов в выдыхаемом воздухе составляет в среднем от 40 ppb до 15 ppm. Этот набор газов встречается как в норме, так и при патологии в организме человека. В случае наличия заболевания, могут изменяться не только концентрация, а также и сам состав выдыхаемого воздуха. Ярким примером может слушать появления запаха ацетона изо рта у больных сахарном диабетом. [2]

Благодаря внедрению современных технологий было выяснено, что каждый конкретный газ и его концентрация могут отвечать за патологию в той или иной системе органов или в конкретном органе. К примеру, монооксид углерода является маркером воспаления и его появление свидетельствует об иммунном ответе на инфекции и индукции антиоксидантной защиты в легочной ткани. В зависимости от концентрации этого газа возможны такие заболевания, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), бронхиальная астма (БА), муковисцедоз, рак легких. Также данную группу заболеваний может подтвердить и отдифференцировать конкретное заболевание по своей концентрации другой газ — монооксид азота. [3, 4]

Кроме заболеваний бронхолегочной системы данное оборудование позволит диагностировать и заболевания пищеварительной системы с использованием таких газов, как водород, сероводород, аммиак, метилмеркаптан, ацетальдегид и т. д. По их наличию и концентрации можно сделать заключение о наличии у пациента гастрита, гепатита, цирроза печени, колита и т. д. [5–7]

Таким образом, существует необходимость в проведении дальнейших исследований в этой области с созданием портативного устройства, которое бы позволило в условиях частной медицинской клиники или государственного учреждения здравоохранения осуществлять диагностику различных заболеваний. Кроме того, неинвазивность методики позволила бы использовать данный прибор как в педиатрической практике, так и у пациентов психиатрического профиля. Всё вышеперечисленное выводит этот метод диагностики на совершенно новый уровень.

 

Литература:

 

  1.      Агейкин А. В., Пронин И. А. Диагностика заболеваний желудочно-кишечного тракта человека по выдыхаемому воздуху с помощью массива полупроводниковых газовых сенсоров. Молодой ученый. 2014. № 12(71). с. 383–384.
  2.      A. Amano, Y. Yoshida, T. Oho & T. Koga., Oral Surgery Oral Medicine Oral Pathology., 2002, 94 (6), 692.
  3.      L. R. Narasimhan, William Goodman & C. N.Kumar Patel., PNAS, 2001, 98, 4617.
  4.      Chuji Wang & Sahay Peeyush., Sensors. 2009, 9, 8230.
  5.      Suja DuBois, Renuka Bhattacharya, Steve Rulyak, Todd Hubbard, David Putnam, and David J. Kearney., Digestive Diseases and Sciences., 2005, 50 (10),1780.
  6.      D.J Kearney, T.Hubbard & D. Putnam., Digestive Diseases and Sciences., 2002, 47 (11), 2523.
  7.      R. Adrover, D. Cocozzella, E. Ridruejo, A. Garcıa & J.Rome., J. J. PodestDig Dis Sci., 2012, 57, 189.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle