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:
- 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.
- A. Amano, Y. Yoshida, T. Oho & T. Koga., Oral Surgery Oral Medicine Oral Pathology., 2002, 94 (6), 692.
- L. R. Narasimhan, William Goodman & C. N.Kumar Patel., PNAS, 2001, 98, 4617.
- Chuji Wang & Sahay Peeyush., Sensors. 2009, 9, 8230.
- Suja DuBois, Renuka Bhattacharya, Steve Rulyak, Todd Hubbard, David Putnam, and David J. Kearney., Digestive Diseases and Sciences., 2005, 50 (10),1780.
- D.J Kearney, T.Hubbard & D. Putnam., Digestive Diseases and Sciences., 2002, 47 (11), 2523.
- R. Adrover, D. Cocozzella, E. Ridruejo, A. Garcıa & J.Rome., J. J. PodestDig Dis Sci., 2012, 57, 189.
