Identifikasjon av forskjellige lungesykdommer ved analyse av flyktige organiske forbindelser i pusteprøver (PHNOSE)

Fem grupper av pasienter vil bli inkludert i studien; hver gruppe vil omfatte 50-75 pasienter:

Gruppe -1 - Frisk frivillig, vil bruke som kontroll. Gruppe -2 - Pasienter diagnostisert med diastolisk hjertesvikt med normalt pulmonalarterietrykk ved ekkokardiografi.

Gruppe - 3 - Pasienter diagnostisert med diastolisk hjertesvikt og uproporsjonal pulmonal hypertensjon bekrefter ved høyre hjertesvikt.

Gruppe - 4 - Pasienter diagnostisert med kronisk obstruktiv lungesykdom. Gruppe-5 pasienter diagnostisert med astma Demografiske og kliniske data vil bli samlet inn for hver pasient. Utåndet alveolær luft vil bli samlet fra hver testgruppe. Prøver vil bli samlet inn ved hjelp av en pustinnsamlingsmetode utviklet i henhold til anbefalingene fra American Thoracic Society, som effektivt unngår artefakter og systematiske feil. To poser vil bli samlet inn fra hver person som testes: En for gasskromatografanalyse, og en annen for analyse med sensorgruppen.

For å oppnå en kunstig nese som har høy følsomhet overfor de unike pustemarkørene til pasienter med spesifikk sykdom, vil vi følge en 5-fase tilnærming. I fase-1 vil vi samle passende pusteprøver fra hver pasient og sammenligne pasientdata med aldersjusterte friske kontroller. I fase-2 vil vi analysere de innsamlede pusteprøvene med det elektroniske neseoppsettet. Disse pusteprøvene er vårt treningssett. I fase-3 vil vi utføre kjemisk hjelpeanalyse ved bruk av gasskromatografi koblet med massespektrometri av pusteprøvene under ulike aspekter. Fase-4 vil ta sikte på å forbedre vårt elektroniske neseoppsett og vil bli gjennomført parallelt med de tre første fasene. Hovedtrinnene i denne fasen vil omfatte:

• Forbedring av ytelsen til komponentsensorene når det gjelder følsomhet og selektivitet til biomarkører for spesifikke sykdommer. Hovedparameteren for sensorforbedring vil være valg av de organiske funksjonalitetene til nanomaterialene som komponerer sensorene.
• Optimalisering av valg av sensorer i arrayet. For å velge sensorer trenger vi ikke å erstatte dem fysisk, men kan utføre den statistiske analysen av utgangen til bestemte undergrupper av sensorer i matrisen, i stedet for utgangen til alle sensorene. Basert på resultatene av gasskromatografens massespektrometer kjemisk analyse, vil vi forbedre og optimere sensorgruppen vår for å oppnå: (i) maksimal følsomhet for pustebiomarkørene til de studerte sykdommene og deres stadiumavhengige konsentrasjonsprofiler; (ii) minimumsfølsomhet for ikke-sykdomsrelaterte endringer i den kjemiske sammensetningen av pusten og (iii) minimumsfølsomhet overfor hovedingrediensene i pusten, slik som vanndamp. Teknisk sett tar vi sikte på god reproduserbarhet av sensorfabrikasjonen. Vi vil forsøke å forbedre separasjonen mellom testgruppene ved mer sofistikert statistisk behandling av de innsamlede dataene. Mot slutten av denne proof-of-concept-studien vil vi sammenligne ytelsen til sensorgruppen vår med diagnosen i henhold til kliniske symptomer. Sammenligningen vil bli gjort i form av sann positiv, sann negativ, falsk positiv, falsk negativ, sensitivitet og spesifisitet.