Identifikation af forskellige lungesygdomme ved analyse af flygtige organiske forbindelser i åndedrætsprøver (PHNOSE)

Fem grupper af patienter vil blive inkluderet i undersøgelsen; hver gruppe vil omfatte 50-75 patienter:

Gruppe -1 - Sund frivillig, vil bruge som kontrol. Gruppe -2 - Patienter diagnosticeret med diastolisk hjerteinsufficiens med normalt pulmonalarterietryk ved ekkokardiografi.

Gruppe - 3 - Patienter diagnosticeret med diastolisk hjertesvigt og ude af proportioner pulmonal hypertension bekræfter ved højre hjertesvigt.

Gruppe - 4 - Patienter diagnosticeret med kronisk obstruktiv lungesygdom. Gruppe-5 patienter diagnosticeret med astma Demografiske og kliniske data vil blive indsamlet for hver patient. Udåndet alveolær luft vil blive opsamlet fra hver testgruppe. Prøver vil blive indsamlet ved hjælp af en åndedrætsopsamlingsmetode udviklet i henhold til anbefalingerne fra American Thoracic Society, som effektivt undgår artefakter og systematiske fejl. To poser vil blive indsamlet fra hver testet person: En til gaskromatografanalyse og en anden til analyse med sensorarrayet.

For at opnå en kunstig næse, der har høj følsomhed over for de unikke åndedrætsmarkører hos patienter med specifik sygdom, vil vi følge en 5-fase tilgang. I fase-1 vil vi indsamle passende udåndingsprøver fra hver patient og sammenligne patientdataene med aldersjusterede raske kontroller. I fase-2 vil vi analysere de indsamlede udåndingsprøver med den elektroniske næse opsætning. Disse åndeprøver er vores træningssæt. I fase-3 vil vi udføre kemisk hjælpeanalyse ved hjælp af gaskromatografi forbundet med massespektrometri af udåndingsprøverne under forskellige aspekter. Fase-4 vil sigte mod forbedring af vores elektroniske næse-opsætning og vil blive gennemført parallelt med de første tre faser. De vigtigste trin i denne fase vil omfatte:

• Forbedring af ydeevnen af ​​de indgående sensorer med hensyn til følsomhed og selektivitet over for de specifikke sygdommes biomarkører. Hovedparameteren for sensorforbedring vil være valget af de organiske funktionaliteter af de nanomaterialer, som sensorerne sammensætter.
• Optimering af valg af sensorer i arrayet. For at vælge sensorerne behøver vi ikke fysisk at udskifte dem, men kan udføre den statistiske analyse af output fra bestemte undergrupper af sensorer i arrayet i stedet for output fra alle sensorer. Baseret på resultaterne af gaskromatografmassespektrometerets kemiske analyse vil vi forbedre og optimere vores sensorarray for at opnå: (i) maksimal følsomhed over for åndebiomarkørerne for de undersøgte sygdomme og deres stadieafhængige koncentrationsprofiler; (ii) minimumsfølsomhed over for ikke-sygdomsrelaterede ændringer i den kemiske sammensætning af åndedrættet og (iii) minimumsfølsomhed over for åndedrættets hovedingredienser, såsom vanddamp. Teknisk tilstræber vi god reproducerbarhed af sensorfremstillingen. Vi vil forsøge at forbedre adskillelsen mellem testgrupperne ved en mere sofistikeret statistisk behandling af de indsamlede data. Mod slutningen af ​​denne proof-of-concept undersøgelse vil vi sammenligne ydeevnen af ​​vores sensorarray med diagnosen i henhold til kliniske symptomer. Sammenligningen vil blive udført i form af sand positiv, sand negativ, falsk positiv, falsk negativ, sensitivitet og specificitet.