Identifiering av olika lungsjukdomar genom analys av flyktiga organiska föreningar i andningsprov (PHNOSE)

Fem grupper av patienter kommer att inkluderas i studien; varje grupp kommer att omfatta 50-75 patienter:

Grupp -1 - Frisk volontär, kommer att använda som kontroll. Grupp -2 - Patienter diagnostiserade med diastolisk hjärtsvikt med normalt lungartärtryck genom ekokardiografi.

Grupp - 3 - Patienter som diagnostiserats med diastolisk hjärtsvikt och oproportionerlig pulmonell hypertoni bekräftar med höger hjärtsvikt.

Grupp - 4 - Patienter med diagnosen kronisk obstruktiv lungsjukdom. Grupp-5 patienter med diagnosen astma Demografiska och kliniska data kommer att samlas in för varje patient. Utandad alveolär luft kommer att samlas in från varje testgrupp. Prover kommer att samlas in med hjälp av en andningsinsamlingsmetod utvecklad enligt rekommendationerna från American Thoracic Society, som effektivt undviker artefakter och systematiska fel. Två påsar kommer att samlas in från varje testad person: En för gaskromatografanalys och en annan för analys med sensoruppsättningen.

För att uppnå en konstgjord näsa som har hög känslighet mot de unika andningsmarkörerna hos patienter med specifik sjukdom, kommer vi att följa en 5-fas metod. I fas-1 kommer vi att samla in lämpliga utandningsprover från varje patient och jämföra patientdata med åldersjusterade friska kontroller. I fas-2 kommer vi att analysera de insamlade utandningsproverna med den elektroniska näsinställningen. Dessa andningsprover är vårt träningsset. I fas-3 kommer vi att utföra kemisk hjälpanalys, med hjälp av gaskromatografi kopplat till masspektrometri av utandningsproverna under olika aspekter. Fas-4 kommer att syfta till att förbättra vår elektroniska nossetup och kommer att genomföras parallellt med de tre första faserna. Huvudstegen i denna fas kommer att inkludera:

• Förbättring av prestanda hos de ingående sensorerna när det gäller känslighet och selektivitet för de specifika sjukdomsbiomarkörerna. Huvudparametern för sensorförbättring kommer att vara valet av de organiska funktionerna hos de nanomaterial som utgör sensorerna.
• Optimering av valet av sensorer i arrayen. För att välja sensorer behöver vi inte byta ut dem fysiskt, utan kan utföra den statistiska analysen av utsignalen från särskilda undergrupper av sensorer i matrisen, istället för utsignalen från alla sensorer. Baserat på resultaten av den kemiska analysen av gaskromatografmasspektrometern kommer vi att förbättra och optimera vår sensoruppsättning för att uppnå: (i) maximal känslighet för andningsbiomarkörerna för de studerade sjukdomarna och deras stadiumberoende koncentrationsprofiler; (ii) lägsta känslighet för icke-sjukdomsrelaterade förändringar av den kemiska sammansättningen av utandningen och (iii) lägsta känslighet för de viktigaste ingredienserna i utandningen, såsom vattenånga. Tekniskt sett strävar vi efter god reproducerbarhet av sensortillverkningen. Vi kommer att försöka förbättra separationen mellan testgrupperna genom mer sofistikerad statistisk behandling av insamlade data. Mot slutet av denna proof-of-concept-studie kommer vi att jämföra prestandan hos vår sensoruppsättning med diagnosen enligt kliniska symptom. Jämförelsen kommer att göras i termer av sant positivt, sant negativt, falskt positivt, falskt negativt, sensitivitet och specificitet.