呼吸疾病患者（用呼吸诊断疾病）

当警方调查酒后驾驶时，他们可以使用一种称为呼气测醉器的手持设备来测量一个人呼吸中的酒精含量，进而测量血液中的酒精含量。 是否可以使用相同的检测机制来诊断疾病？答案是肯定的。 这是因为人体呼出的空气中含有 800 多种化合物，而最近的研究发现，这些化合物的特定浓度与不同的疾病阶段密切相关。 例如，呼出气中丙酮浓度显着升高是糖尿病的明显征兆。 此外，高浓度的一氧化氮与炎症有关，因此一氧化氮可作为呼吸系统疾病的生物标志物。 醛含量过高与肺癌密切相关。当人向采样器呼气时，呼出的气体到达传感器，传感器可以检测气体中各种物质的含量，这是基于传感器中金属氧化物半导体电阻的变化。 在几分钟内，可以通过外部计算机上的软件分析生成呼出气中所有化合物的表格。与传统抽血相比，呼吸传感器使患者能够更快地获得测试结果。 此外，呼吸传感器是一种收集关键健康数据的非侵入式方式，可以简化医疗诊断过程。 由于其便携性、低成本和高检测能力，呼吸传感器可以为医疗资源相对有限的低收入国家的医疗保健服务的发展提供新的机遇。 呼吸传感器还可以帮助减缓病毒在社区中的传播，例如，将这些设备放置在超市或餐馆等室内公共场所的门口，以检查人们的体温。

2020 年 3 月，以色列理工学院的 Husam Hajk 及其同事完成了一项探索性临床研究，他们分析了人们呼出的气以诊断 Covid-19。 在判断新冠肺炎疑似病例是阳性还是阴性时，呼吸传感器的准确率高达95%，灵敏度高达100%。 2021 年，美国卫生与公众服务部向 NASA 拨款 380 万美元，用于将 NASA 的电子鼻改装成可以检测 Covid-19 的设备。 电子鼻是一种基于纳米传感器阵列技术的监视器，可自动扫描国际空间站的“空气”中是否存在潜在危险的化学物质。呼吸传感器技术的采用也面临一些关键挑战。 首先，需要提高呼吸传感器对某些疾病尤其是肺结核和癌症的检测精度。 其次，呼出气中含有多种化合物，会混淆检测结果并产生误报。 同时，分析传感器数据的算法也需要改进，以达到更高的精度。 此外，为了验证呼吸传感器在大规模人群中诊断疾病的能力，还需要更多的资金支持来开展相关的临床试验。

（摘自《环球科学》2023杂志订阅 网上订杂志 科普杂志 http://www.zazhipu.com/2001058.html ）