นักวิทยาศาสตร์กรองบุหงาเคมีที่หนีออกจากปอดเพื่อหาแนวทางใหม่ในการวินิจฉัยโรค การหายใจ 800 ครั้งที่คุณปล่อยในแต่ละชั่วโมงมีมากกว่าอากาศที่ใช้ไป นอกจากก๊าซที่คุ้นเคย เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และออกซิเจนแล้ว การหายใจแต่ละครั้งยังมีบันทึกการระเหยของอาหารที่คุณกิน สถานที่ที่คุณเคยไป ยาที่คุณกิน สารมลพิษที่คุณพบ และการทำงานทั่วไป ของอวัยวะภายในของคุณ เป็นประวัติชีวิตประจำวันที่แพทย์ส่วนใหญ่ไม่สามารถอ่านได้
แต่นักวิจัยจำนวนหนึ่งกำลังเริ่มถอดรหัสสัญญาณที่เป็นก๊าซเหล่านี้ได้ดีขึ้น
ทำให้เราเข้าใกล้วันที่ที่เครื่องวิเคราะห์ลมหายใจของโรคอาจเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจร่างกายตามปกติ หรือแม้แต่แอปบนโทรศัพท์มือถือ
แนวคิดในการวินิจฉัยทางการแพทย์ด้วยกลิ่นที่หายใจออกนั้นเก่าแก่พอๆ กับแนวทางปฏิบัติของยา ฮิปโปเครติสเขียนบทความเรื่อง “fetor hepaticus” หรือกลิ่นคาวของตับวาย และสังเกตกลิ่นเปรี้ยวของผู้ที่ไตล้มเหลว อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้เอง ที่สถานพยาบาลกระแสหลักมองว่าแนวคิดของการวิเคราะห์ลมหายใจเป็นมากกว่าที่นักวิจัยคนหนึ่งอธิบายไว้ ว่าเป็นความอยากรู้อยากเห็นที่แปลกประหลาด
Michael Phillips อายุรแพทย์ ผู้ก่อตั้ง Menssana Research ในเมือง Fort Lee รัฐนิวเจอร์ซีย์ กล่าวว่า “เมื่อฉันไปคุยกับหมอหลายคน พวกเขาไม่หัวเราะเยาะฉันอีกต่อไป” กล่าว
ในขณะที่เทคโนโลยีทดลองยังคงมีความยุ่งยาก อุปกรณ์อ่านลมหายใจบางตัวมีขนาดเท่ากับตู้เย็นขนาดเล็ก แต่ก็มีความก้าวหน้ามากพอในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาที่นักวิทยาศาสตร์ได้ก้าวไปไกลกว่าสถานการณ์ทางทฤษฎี แพทย์มีการทดสอบลมหายใจอยู่บ้างแล้ว และนักวิจัยกำลังดำเนินการตรวจหาวัณโรค หัวใจล้มเหลว การสัมผัสสิ่งแวดล้อม โรคตับ และแม้แต่มะเร็งบางชนิด
“ข้อดีของลมหายใจคือ คุณสามารถวัดได้ทุกที่ ทุกเวลาที่คุณต้องการ คุณไม่หมดหรอก” Joachim Pleil นักเคมีวิเคราะห์ที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกากล่าว “คุณสามารถเก็บตัวอย่างลมหายใจจากผู้ชายที่ยืนอยู่ตรงหัวมุมถนน และคุณสามารถเก็บตัวอย่างห้าตัวอย่างขึ้นไปใน 10 นาที” การทดสอบการหายใจนั้นสะดวกและไม่เจ็บปวดเช่นเดียวกับการทดสอบทางการแพทย์ แม้แต่ทารกแรกเกิดที่อ่อนแอที่สุดหรือผู้ที่อายุครบร้อยปีที่อ่อนแอที่สุด ผู้ป่วยไม่จำเป็นต้องมีสติ
สำหรับแนวคิดในการทำงาน นักวิจัยต้องทำเหมืองตัวอย่างลมหายใจเพื่อค้นหาก้อนโรคในอากาศ จากนั้นจึงสร้างเครื่องจักรที่ตรวจจับโมเลกุลเหล่านั้นด้วยชนิดของความไว (ความสามารถในการระบุผู้ป่วยได้อย่างถูกต้อง) และความจำเพาะ (ความสามารถในการแยกแยะ คนที่ไม่จำเป็น) ที่จำเป็นสำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์
นักวิทยาศาสตร์ทราบถึงสารประกอบทางเคมีมากกว่า 3,000 ชนิดที่สามารถออกมาจากปอดได้ แต่มักมีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย สัญญาณของโรคบางอย่างหายไปที่ความเข้มข้นส่วนในพันล้านส่วน ความท้าทายไม่ใช่แค่การหาเข็มในกองหญ้า แต่ให้เข็มในกองหญ้าที่มีขนาดเท่ากับทาวน์เฮาส์ และทำราคาถูกจนนำไปใช้ได้จริง “เราต้องคิดแบบทดสอบที่เป็นประโยชน์ ไม่ใช่แค่การแสดงและบอกเล่า” Raed Dweik นักระบบทางเดินหายใจจากคลีฟแลนด์คลินิกกล่าว
อย่างไรก็ตาม
การทดลองเมื่อเร็วๆ นี้ให้เหตุผลสำหรับการมองโลกในแง่ดี งานวิจัยที่น่าสนใจอย่างหนึ่งของ Dweik คือภาวะหัวใจล้มเหลว ซึ่งส่งผลกระทบต่อชาวอเมริกันมากกว่า 5 ล้านคน และเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้ผู้สูงอายุต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล โรคนี้เกิดขึ้นเมื่อกล้ามเนื้อหัวใจเสียหายและไม่สามารถสูบฉีดเลือดได้อย่างถูกต้อง เนื้อเยื่อของร่างกายจะค่อยๆ ขาดแคลนเชื้อเพลิง ในบรรดาบัตรเรียกสารเคมีของภาวะหัวใจล้มเหลวคือการผลิตอะซิโตนและเพนเทนที่มากเกินไปโดยเซลล์ที่ใช้ออกซิเจนน้อยเกินไป
การเขียนในวารสาร American College of Cardiologyเมื่อเดือนเมษายน ดไวค์และเพื่อนร่วมงานของเขาบรรยายถึงการศึกษาผู้ป่วย 41 คน โดย 2 ใน 3 เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลด้วยภาวะหัวใจล้มเหลว จากการหายใจออกเพียงครั้งเดียว การทดสอบลมหายใจของ Dweik สามารถแยกผู้ที่มีภาวะหัวใจล้มเหลวออกจากผู้ป่วยที่เหลือโดยพิจารณาจากระดับอะซิโตนและเพนเทน เขากล่าวว่าการทดสอบการหายใจล้มเหลวของหัวใจนั้นแม่นยำทุกครั้ง การทดลองพิสูจน์หลักการเช่นนี้มีความสำคัญ เนื่องจากนักวิจัยต้องแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถระบุผู้ป่วยที่ทราบว่าป่วยก่อนที่จะทำการทดสอบในผู้ที่ไม่ทราบสุขภาพ
ดไวค์ยังใช้อะซิโตน เพนเทน และสารประกอบอีกชนิดหนึ่งคือไตรเมทิลลามีน เป็นรากฐานของการทดสอบลมหายใจเพื่อตรวจหาโรคตับ ระดับไตรเมทิลลามีนเพิ่มขึ้นในผู้ที่เป็นโรคตับเนื่องจากเอนไซม์ที่มักจะเอาสารประกอบออกจากร่างกายลดน้อยลง Dweik และเพื่อนร่วมงานรายงานในวันที่ 10 กันยายนClinical Gastroenterology and Hepatologyว่าในบรรดาผู้ป่วยที่เป็นโรคตับอักเสบจากแอลกอฮอล์ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของความล้มเหลวของตับ สารประกอบทั้งสามนั้นเกินระดับเกณฑ์ที่กำหนดประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของเวลาทั้งหมด (สำหรับการเปรียบเทียบ การตรวจแมมโมแกรมสำหรับการตรวจมะเร็งเต้านมมีความไวโดยรวมประมาณร้อยละ 79)
การทดสอบวัณโรคอย่างรวดเร็ว
