Πόσο πιθανή είναι μια διάγνωση καρκίνου μόνο από την αναπνοή μας;
Η μηχανική μάθηση κατακτά ολοένα και περισσότερο έδαφος, φέρνοντας στην υπηρεσία της ιατρικής ηλεκτρονικές … μύτες, που μπορούν με ευαισθησία μέχρι και 90% και ειδικότητα 87% να εντοπίσουν τον καρκίνο αναγνωρίζοντας συγκεκριμένες πτητικές οργανικές ενώσεις στην αναπνοή μας. Μέχρι στιγμής δηλαδή, το 90% των περιστατικών που ανακαλύπτονται από τις ηλεκτρονικές μύτες είναι πραγματικά θετικά, ενώ το 87% των αρνητικών αποτελεσμάτων είναι πραγματικά αρνητικά.
Μελέτη που δημοσιεύθηκε στο JAMA από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μάαστριχτ της Ολλανδίας αφορούσε 52 πρωτογενείς μελέτες που είχαν συμπεριλάβει 3.677 ασθενείς με καρκίνο. Η μετα-ανάλυση έδειξε η ευαισθησία στα τεστ να κυμαίνεται από 48,3% μέχρι 95,8% και η ειδικότητα από 10-100%.
Όπως επισημαίνουν οι ερευνητές, αυτές οι πτητικές ενώσεις που εντοπίζονται στην αναπνοή, αποτελούν προϊόντα βιοχημικών διαδικασιών του σώματος. Η σύνθεση αυτών των πτητικών ενώσεων διαφοροποιείται όταν συμβαίνουν παθολογικές διεργασίες στον οργανισμό μας εξαιτίας του καρκίνου. Και επειδή οι ενώσεις αυτές δεν είναι εύκολα διαλυτές στο αίμα, προχωρούν στον αέρα που υπάρχει στις αλβεόλες των πνευμόνων και αποδεσμεύονται μέσω της εκπνοής.
Η ανάλυση αναπνοής έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με την ανάλυση άλλων κλινικών δειγμάτων. Το τεστ αναπνοής είναι ανώδυνο και μη επεμβατικό. Επιπλέον, σε αντίθεση με τα δείγματα αίματος και ούρων, τα δείγματα αναπνοής δεν χρειάζονται καμία επεξεργασία, επιτρέποντας την άμεση ανάλυση και γρήγορα αποτελέσματα.
Η πιο ακριβής μέθοδος για τον εντοπισμό των πτητικών οργανικών ενώσεων είναι ένας συνδυασμός αέριας χρωματογραφίας- φασματομετρίας μάζας, που είναι εξαιρετικά ακριβής και επιτρέπει την επιλεκτική ανίχνευση μεμονωμένων πτητικών οργανικών ενώσεων. Προηγούμενες μελέτες είχαν εντοπίσει δυνητικά ειδικές για νόσο πτητικές ενώσεις, ως δείκτες αρκετών κακοήθων όγκων. Ωστόσο, η αέρια χρωματογραφία με φασματομετρία μάζας είναι και χρονοβόρος και δαπανηρή και μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο από εκπαιδευμένους ειδικούς.
Μια σχετικά νέα τεχνική για την ανάλυση των πτητικών ενώσεων της εκπνοής γίνεται με ηλεκτρονικές μύτες (e-noses). Οι ηλεκτρονικές μύτες είναι φορητές, φθηνές και εύχρηστες διαγνωστικές εξετάσεις με γρήγορα αποτελέσματα, που ανιχνεύουν μοτίβα πτητικών οργανικών ενώσεων, δεσμεύοντάς τις με τους αισθητήρες τους. Η δέσμευση των πτητικών ενώσεων στους αισθητήρες δημιουργεί μια ηλεκτρική απάντηση, η οποία μπορεί να μετρηθεί. Στις e-μύτες χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι αισθητήρων, με κάθε τύπο αισθητήρα να έχει διακριτά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Σε αντίθεση με την χρωματομετρία και φασματομετρία, οι e-noses δεν είναι σε θέση να αναγνωρίσουν μεμονωμένες πτητικές ενώσεις. Επιπλέον, η ακρίβεια της ηλεκτρονικής μύτης επηρεάζεται από ενδογενείς και εξωγενείς παράγοντες, όπως οι συννοσηρότητες, το κάπνισμα, η διατροφή, ο δείκτης μάζας σώματος και ο ατμοσφαιρικός αέρας.
Αυτοί οι παράγοντες μπορεί να αλλάξουν τα μοτίβα πτητικών ενώσεων που ανιχνεύονται στην εκπνοή. Τεχνολογίες ανάλυσης της εκπνοής από ηλεκτρονικές μύτες έχουν μελετηθεί εκτενώς για ογκολογικές ενδείξεις με καλά αποτελέσματα και υψηλή διαγνωστική ακρίβεια, αν και οι ηλεκτρονικές μύτες δεν χρησιμοποιούνται στην κλινική πράξη για την ανίχνευση κακοήθων όγκων.
Στις μελέτες που αναλύθηκαν ο αριθμός των ασθενών με καρκίνο κυμαινόταν από 10 έως 351. Οι τύποι καρκίνου που μελετήθηκαν ήταν του πνεύμονα, κεφαλής και τραχήλου, στομάχου, μαστού, του παχέος εντέρου, μεσοθηλίωμα, στοματικής κοιλότητας, ωοθηκών και προστάτη.
Οι ηλεκτρονικές μύτες έδειξαν υψηλή διαγνωστική ακρίβεια στην ανίχνευση καρκίνου του πνεύμονα, κεφαλής και τραχήλου και καρκίνου του παχέος εντέρου, αν και είχαν χαμηλή ειδικότητα στην ανίχνευση καρκίνου παχέος εντέρου, σε σύγκριση με την ειδικότητα που επέδειξαν κατά την ανίχνευση καρκίνου πνεύμονα και κεφαλής και τραχήλου.
Ιστολογική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε για τη διαγνωστική επιβεβαίωση κακοήθων όγκων σε 50 μελέτες, ενώ δύο μελέτες δεν ανέφεραν τη μέθοδο για τη διαγνωστική επιβεβαίωση κακοήθων όγκων. Οι μελέτες περιελάμβαναν ασθενείς με πρώιμα και προχωρημένα στάδια όγκου, συχνά με διάφορους ιστολογικούς τύπους. Το στάδιο του όγκου δεν αναφέρθηκε σε 8 μελέτες.
Για τον περιορισμό των παραγόντων που επηρεάζουν το αποτέλεσμα της εκπνοής, εφαρμόστηκε νηστεία στο 58% των περιπτώσεων και διακοπή καπνίσματος στο 46% των περιπτώσεων. Άλλα μέτρα για τη μείωση των εξωγενών παραγόντων περιελάμβαναν το ξέπλυμα του στόματος, τη μη χρήση αρώματος, την αποφυγή πικάντικης τροφής και τη χρήση φίλτρων εισπνοής για πτητικές ενώσεις. Στα αποτελέσματα των τεστ από ηλεκτρονικές μύτες επιδρούν και οι συννοσηρότητες.
