Исследователи из Техасского университета в Далласе (UT Dallas) разработали устройство, которое в сочетании с искусственным интеллектом (AI) потенциально позволяет выявлять рак лёгких на ранней стадии путём анализа выдыхаемого воздуха.
Новая технология представляет собой электрохимический биосенсор, способный распознавать восемь летучих органических соединений (ЛОС, VOCs). Эти соединения являются потенциальными биомаркерами для раков грудной полости (рака лёгких и пищевода). Полученные биосенсором данные анализируются с помощью искусственного интеллекта, чтобы определить, соответствуют ли биохимические характеристики соединений показателям, связанным с различными формами рака грудной клетки.
Цель технологии — создать инструмент для скрининга, который позволит врачам выявлять заболевание на ранних стадиях, что значительно улучшит результаты лечения пациентов. Учёные UT Dallas подчёркивают, что этот метод является доступным, быстрым и неинвазивным способом диагностики рака.
Идея создания устройства возникла во время пандемии COVID-19, когда исследователи занимались разработкой неинвазивных технологий. Выдыхаемый воздух содержит метаболиты, проходящие через дыхательную систему, которые могут служить индикаторами заболеваний. Эта развивающаяся область, изучающая ранние изменения метаболитов, называется бреатомикой.
Электрохимическое устройство было протестировано на пробах выдыхаемого воздуха 67 пациентов, из которых у 30 рак грудной полости был подтверждён биопсией. Устройство точно идентифицировало летучие органические соединения в 90% подтверждённых случаев рака.
Проект является результатом сотрудничества между кафедрами биоинженерии и информатики UT Dallas и клинической командой Медицинского центра Юго-Западного университета Техаса (UT Southwestern Medical Center).
Исследователи подчёркивают, что рак лёгких — основная причина смертности от онкологических заболеваний во всём мире, поэтому неинвазивные технологии, минимизирующие вред для пациентов и нагрузки на систему здравоохранения, имеют первостепенное значение.
Команда продолжит работу над совершенствованием устройства и его клинической валидацией. Конечная цель — внедрить эту технологию в первичное звено здравоохранения, чтобы пациенты могли проходить тест во время ежегодных медицинских осмотров.
