【CMT&CHTV 文献精粹】
导语:本文通过电子鼻技术对系统性硬化病相关的间质性肺病进行检测,为早期诊断提供了一种非侵入性、低成本且准确的新方法。
研究背景系统性硬化病(SSc)是一种罕见的结缔组织疾病,其特征是多器官系统的广泛纤维化和血管病变。SSc的死亡率较高,其中SSc相关的间质性肺病(SSc-ILD)是导致死亡的主要原因。早期发现ILD能及时治疗肺功能下降,提高生存率。目前,SSc-ILD的检测依赖于胸部高分辨率计算机断层扫描(HRCT),但该方法成本较高且存在累积辐射暴露问题。因此,开发一种非侵入性、经济且准确的筛查工具具有重要意义。近年来,呼出气体中VOCs的分析作为疾病检测的生物标志物来源受到越来越多的关注,电子鼻技术作为一种基于传感器的方法,能够检测广泛的VOCs并生成呼吸轮廓图,展现出作为现场诊断测试的潜力。
2024年6月,American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine发表了题为“Detection of Systemic Sclerosis-Associated Interstitial Lung Disease by Exhaled Breath Analysis Using Electronic Nose Technology”一文,旨在评估电子鼻(eNose)技术在识别SSc患者是否患有ILD的潜力。具体来说,研究目的是探索通过分析患者呼出的挥发性有机化合物(VOCs)来识别SSc-ILD的可能性,从而提供一种非侵入性、成本效益高的早期诊断方法。这项技术的应用可能有助于改善SSc-ILD患者的早期检测和治疗,进而改善患者的预后和生存率。
研究设计本研究是一项在荷兰Leiden University医学中心和Erasmus University医学中心进行的跨中心横断面研究。研究纳入了2020年12月至2023年3月期间确诊的SSc患者。SSc-ILD的诊断由多学科团队确定,患者必须有可用的胸部HRCT扫描和肺功能测试结果。研究排除了除SSc-ILD外的其他ILD诊断、活动性恶性肿瘤、呼吸道感染或饮酒<8小时的患者。研究使用SpiroNose®设备进行电子鼻呼吸分析,该设备含有多个交叉反应的金属氧化物传感器,能够校正环境空气。患者按照标准化程序进行两次呼吸操作,包括五次潮气呼吸、深吸气、5秒屏气和缓慢最大呼气。
研究结果电子鼻技术诊断效能通过电子鼻技术,研究者能够以较高的准确度区分SSc-ILD患者和非ILD患者。在训练集中,电子鼻的AUC(Area Under the Curve)值为0.79,95%CI为0.72~0.87;在测试集中,AUC值提升至0.84,95%CI为0.75~0.94,表明电子鼻技术具有较好的诊断效能。
特异度与灵敏度分析在测试集中,电子鼻技术的特异度为0.78,灵敏度为0.83,准确度为0.81。这意味着该技术在识别SSc-ILD患者时,能够以较高的准确度减少误诊和漏诊的风险。
预测值分析进一步分析显示,电子鼻技术的阴性预测值(NPV)为0.83,阳性预测值(PPV)为0.79。这些预测值对于评估患者是否需要进一步的诊断测试具有重要意义。
影响因素分析研究还探讨了免疫抑制剂使用、SSc病程(早期或晚期)以及SSc-ILD的严重程度对电子鼻诊断能力的影响。结果表明,这些因素对呼吸轮廓的影响不显著,说明电子鼻技术具有较好的稳定性和可靠性。
亚组分析在病程小于24个月的患者亚组中,电子鼻的AUC值为0.86,而在病程大于或等于24个月的患者亚组中,AUC值为0.79。这表明电子鼻技术在不同病程阶段的患者中均能显示出较高的诊断效能。
总结讨论本研究突出了电子鼻技术在早期诊断系统性硬化症相关间质性肺病(SSc-ILD)中的显著潜力,为临床提供了一种非侵入性、高准确性的筛查新方法。通过精确分析患者呼出的VOCs,电子鼻技术显示出了良好的区分能力,其在训练集和测试集中的高AUC值验证了其作为诊断工具的可靠性。
同时,研究者指出,未来的研究需要在更广泛的患者群体和不同地区进行,以确保结果的普适性,并进一步探索电子鼻技术的长期应用价值。此外,结合临床数据和生物标志物开发更精确的预测模型,将有助于提高电子鼻技术的诊断效能。电子鼻技术的引入预示着对临床实践的积极影响,可能减少对传统诊断方法的依赖,降低医疗成本,提高医疗资源的可及性和效率。随着技术的不断发展,电子鼻技术有望成为改善患者预后、优化医疗成本、提升诊断效率的关键工具。
参考文献MARGES E R, VAN DER SAR I G, VRIES-BOUWSTRA J K, et al. Detection of Systemic Sclerosis-Associated Interstitial Lung Disease by Exhaled Breath Analysis Using Electronic Nose Technology[J/OL]. Am J Respir Crit Care Med, June 6, 2024. https://www.atsjournals.org/doi/10.1164/rccm.202402-0272LE?url_ver. DOI:10.1164/rccm.202402-0272LE.
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