Анализ дыхания для диагностики болезни Паркинсона

Болезнь Паркинсона, от которой страдают порядка 10 млн человек по всему миру, сложная и по-разному проявляется у разных людей. Однако у нее есть некоторые общие признаки, основным из которых является гибель клеток, производящих допамин в области мозга, которое называется "черное вещество"*. Допамин — это вещество-нейромедиатор, помогающее мозгу контролировать движения и некоторые другие функции. Уже в начале заболевания, до появления очевидных симптомов, умирает множество таких клеток.

Именно это явление использовали израильские ученые из Технологического института Technion, разработав тест на основе анализа дыхания человека, с помощью которого можно обнаружить людей, имеющих раннюю стадию развития болезни Паркинсона. Новый тест позволяет диагностировать эту болезнь почти также хорошо, как ультразвуковое сканирование мозга.

Хотя полученные в первых опытах результаты требуют подтверждения в исследованиях с большими группами участников, этот тест, по мнению разработчиков, через некоторое время можно будет использовать как портативное средство диагностики, не требующее помощи экспертов.

Выдыхаемый воздух содержит около 100 летучих компонентов, количество которых отражает состояние нашего здоровья. И израильские ученые нашли способ составлять профиль заболеваний на основе химического состава такого воздуха. Для разработки диагностического инструмента они использовали нанотехнологии и программное обеспечение на базе искусственного интеллекта.

Устройство для анализа дыхания включает в себя матрицу из 40 сенсоров, которые сделаны их углеродных нанотрубок и золотых наночастиц. В первых опытах ученые использовали этот прибор для проверки дыхания 29 пациентов, у которых была недавно диагностирована болезнь Паркинсона, но лечение еще не было начато. Параллельно тестировался выдыхаемый воздух 19 здоровых людей этого же возраста. Результаты показали, что система способна обнаруживать болезнь Паркинсона с чувствительностью в 79%, специфичностью в 84% и точностью в 81%. Аналогичные показатели при использовании метода ультразвукового сканирования среднего мозга составляли 93%, 90% и 92%.

Напомним, что точность означает способность правильно отличить больного человека от здорового. Специфичность — это способность правильно идентифицировать здоровых людей, а чувствительность - способность правильно идентифицировать больных людей.

* Черное вещество (substantia nigra) - область мозга, которая находится в среднем мозге (одной из древнейших структур в центре головного мозга) и имеет черный цвет из-за наличия пигмента нейромеланина. Она играет важную роль в регуляции моторной функции, тонуса мышц, осуществлении статокинетической функции участием во многих вегетативных функциях: дыхании, сердечной деятельности, тонусе кровеносных сосудов.