| 呼吸診断 | |
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| 目的 | 病気を検出するための呼気分析 |
呼気診断は、人間の呼気サンプルを分析し、疾患や病状のモニタリング、診断、検出を行うものです。呼気に含まれる主成分である窒素、酸素、二酸化炭素、水蒸気に加え、微量ながらも1,000種類以上の化合物が含まれています。[1]これらの化合物の多くは代謝過程の副産物として生成され、様々な疾患や病状の兆候となる可能性があります。以下に、そのようなバイオマーカーの例を示します。
アセトン-糖尿病[1] アンモニア-腎疾患[2] 硫化水素-肝硬変[3] メタン- 大腸発酵[4]
糖尿病診断のための呼気アセトン
糖尿病は、体内の食物の利用に影響を与える深刻な慢性疾患であり、治療せずに放置すると生命を脅かす病気です。世界中で1億7100万人以上が罹患しています。[5]
糖尿病は、細胞によるブドウ糖の取り込みを促すホルモンであるインスリンが体内で生成されないI型糖尿病と、体がインスリンに対して抵抗性となりブドウ糖の利用が阻害されるII型糖尿病に分けられます。いずれの場合も、ブドウ糖がエネルギー源として有効に利用されないため、それを補うために脂肪酸が分解されます。ケトーシスによる脂肪酸の消費によってアセトンが生成され、それが血液中に排出されてから肺の中で空気と平衡状態になります。そのため、糖尿病は呼気中のアセトン濃度の上昇を特徴とします。[6]アセトン呼気試験によって糖尿病を 診断およびモニタリングするための新しい技術がいくつか開発されています。この呼気試験が将来、指先からの採血検査に取って代わり、非侵襲的な糖尿病モニタリングを提供すると期待されています。[7]これらの技術には、空洞増強吸収分光法（CEAS）とプラズマ発光分光法（PES）が含まれます。
早期診断、表現型解析、治療反応予測のための揮発性有機化合物混合物
現在の最先端呼気診断法は、電子鼻を使用して、人間の呼気に含まれる揮発性有機化合物（VOC）の完全な混合物を検出することです。 [8] Breathomix BVは、最新の進歩であるBreathBase®を提供しています。[9]これは、標準的な臨床ケアよりも最大2年早く肺がんを診断できます。[10]これにより、免疫療法に反応する医師がわかり、喘息とCOPDのさまざまなサブタイプを区別することができます。[11]したがって、喘息/ COPDの治療はより簡単になり、個々の患者に合わせて調整され、個別化医療/精密医療に一歩近づくことになります。
呼気エアロゾル分析
呼気エアロゾル分析は、呼吸器から放出され、呼気中に存在する粒子をサンプリングして分析するものである。[12]これは比較的新しい分野であり、インフルエンザなどの病原体の直接診断や、タンパク質やリン脂質などの呼吸器内層液（呼吸上皮）成分の生体内モニタリングに大きな可能性を秘めている。[13]呼気エアロゾルのサンプリングには、フィルター、インパクター、インピンジメントフィルター、電気集塵機など、さまざまな方法が用いられる。[14] [15]この後者の分野は、バイオエアロゾルのサンプリングと分析 の分野と関連している。
参考文献
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- ^ Marchand et al. (2006). 「大腸がんリスクの異なる集団における呼気中の水素とメタン」International Journal of Cancer, 55(6) doi :10.1002/ijc.2910550603
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