呼吸检测器诞生记_互动科普

使用社交账号登录

购买价格:
付款方式:

互动科普

主页 > 科普纵览 > 生物 • 医学

呼吸检测器诞生记

admin  发表于 2017年09月23日

堂·吉诃德式的长期事业追求,只为探寻通过人呼出的气体来诊断疾病的方法。

1971年,Linus Pauling发表了一篇论文,分析了人体呼出气体的组成成分。他的研究表明,人呼出的气体中含有大约200种不同的化合物,远比以前人们所猜测的数量要多。

大约25年后,Phillips研制的一种仪器获得了美国食品药品管理局的初步批准。它用来采样分析心脏移植病人手术后第一年的呼出气体,作为检测器官排斥反应的常规活组织检查的补充测试。

根据人体呼出的气体来诊断疾病的想法与医学历史一样古老。

7[R7SBS0GR0N6C7MN]~$IXW.png

身兼美国纽约医学院临床学教授的Plillips,被公认为是将呼气检测方法这一新生领域引起大众注意之人,他发表在1992年7月的Scientific American的一篇文章呼气检测在医学上的应用(Breath Tests in Medicine)至今仍在被引用,甚至包括恶意批评者在内。不过在发展这项诊断技术的过程中,他不时地采用了风险性极高的方法。在20世纪90年代初期,他最早进行的一项试验就是试图根据呼出气体分析仪检测到戌烷和另一种有机分子的增多来诊断精神分裂症,这项结果似乎验证了俄罗斯研究人员的发现,即在精神分裂症患者发病过程中出现有戌烷增多现象。Phillips后来承认最初选择这项课题是很不合适的,因为精神分裂症的生物学机理还未搞清。他说道:“回顾那项试验,它并不是明智之举。”1993年,在经历无数退稿和批评之后,基于那项试验的论文最终在《临床病理学杂志》(Journal of Clinical Pathology)发表了。

Phillips评论道:“那可真是一项长期艰苦的工作。”他形容说:“我提交的项目基金申请单被拒绝的数量多得可以把整个房间的墙壁贴满。”来自呼出气体检验团体的研究人员之所以反对,最主要理由之一与该公司检测的烷烃类有机分子有关。批评者认为,这些特殊烷烃及其衍生物的指纹图谱可能并非患者新陈代谢的产物,而是来自于所接触环境之中的碳氢化合物,比如说吸入了过往车辆的排气。Phillips和他在Menssana公司的同事Joel Greenberg、Renee N.Cataneo和Irfan Munawar已经尝试解决这个问题。他们对患者的呼出气体和室内空气同时进行采样,然后从呼出气体中得到的测量值减去该物质在室内空气里的测量值,剩余部分就应该是来自新陈代谢过程的成分。

HYB2JCPF6S3`ZHHHI{G]}EA.png

然而,就连这一措施也不能使怀疑者们满意。碳氢化合物的剩余物可以在体内脂肪中存留数天,所以仅仅将室内空气里的成分去除还是不够的。而且,被检测的特殊烷烃的量是如此微乎其微,以致于其他研究者怀疑,这种疾病患者和健康个体的呼出气体之间的特征上的差异是否只是统计学上的巧合而已。本身也在使用另一种方法来研究呼出气体检测的美国约翰霍普金斯大学环境科学教授Terence H.Risby说道:“我不想看到有人发明了一种测试方法,到头来测定的只是人为误差,那只会对这个领域造成损害。”任职于美国俄亥俄州哥伦布市拜特尔纪念学院(Battelle Memorial Institute)的Sydney Gordon认为,如果要使检测问题得到解决,一种更有效的方法是针对以氮、硫或氧为主的化合物,它们可能提供更清晰的信息。除此之外,怀疑者们还认为Menssana公司的研究成果目前还有待其他实验室的验证。

尽管如此,Phillips依然是一位极端乐观主义者,对任何质疑的观点都能给以反击。他强调,在针对心脏移植排斥反应和肺癌试验中,已经显示了试验组和对照组患者呼出气体的烷烃相关水平存在明显的统计差异。这两组病人接触汽车尾气和其他环境污染物的机会相当,因此外来污染物质的影响不会成为造成混淆的因素。

J(W0]F[}1OA%}A)6]SWID_4.png

且不论这类学术争论何去何从,但公司必须要快速发展。多年来,由于得不到创业风险投资,该公司一直依靠美国国家卫生研究院的小企业补助金而生存。即使是移植排斥反应试验恐怕也不能带来丰厚的收入,因为医生们已经习惯采用常规活体组织检查,除非活体组织检查难以实施,否则他们可能会拒绝采用新式的呼出气体检测方法。

Menssana公司目前正在进行一项有关肺癌检测的临床试验,另外也进行了乳腺癌的初步研究,这是受了Phillips妻子的启发,她本人便是一名乳腺癌患者。长期而言,Phillips还考虑进行心绞痛及环境毒素方面的试验。他的这项技术的未来远景是发明类似于电视剧星舰奇航(Star Trek)中所描述的叫做Tricorder的仪器,病人只要朝它呼一口气,就能诊断出所患的各种疾病。如果这一远景终有实现的那一天,恐怕还要等上好长一段时间。  

[ 邢志祺/译 赵庚新,杨光/校]  


全部评论

你的评论