科學家發(fā)明“電子鼻”，可聞出帕金森病患者

幾年前，一位名叫Joy Milne的女士成為頭條新聞，當時科學家發(fā)現(xiàn)她可以在患有帕金森?。≒D）的人身上“聞到”這種神經(jīng)退行性疾病。從那時起，研究人員一直在嘗試建立能夠通過皮膚上的氣味化合物診斷PD的設(shè)備。現(xiàn)在，研究人員在ACS Omega期刊上報告說，他們已經(jīng)開發(fā)出了一種便攜式的人工智能嗅覺系統(tǒng)，或稱“電子鼻”，有朝一日可以在醫(yī)院診斷這種疾病。

最近，科學家發(fā)現(xiàn)PD患者分泌的皮脂會增加，同時酵母、酶和激素的生產(chǎn)也增加，這些因素結(jié)合起來產(chǎn)生了某些氣味。盡管像Milne這樣的“超級嗅覺者”非常罕見，但研究人員已經(jīng)使用氣相色譜（GC）-質(zhì)譜法來分析PD患者的皮脂中的氣味化合物。

研究人員開發(fā)了一個電子鼻，并將氣相色譜與表面聲波傳感器和機器學習算法相結(jié)合。該團隊通過用紗布拭擦上背部，收集了31名PD患者和32名健康對照者的皮脂樣本。他們用電子鼻分析了從紗布上散發(fā)出來的揮發(fā)性有機化合物，發(fā)現(xiàn)有三種氣味化合物（辛醛、乙酸己酯和紫蘇醛）在兩組之間有明顯不同，隨后他們用這些化合物建立了一個PD診斷模型。

接下來，研究人員分析了另外12名PD患者和12名健康對照者的皮脂，發(fā)現(xiàn)該模型預測PD的準確率為70.8%。該模型在識別真正的PD患者方面有91.7%的敏感性，但其特異性只有50%，表明假陽性率很高。當機器學習算法被用于分析整個氣味特征時，診斷的準確性提高到了79.2%。

研究人員說，在電子鼻準備用于臨床之前，該團隊需要在更多人身上進行測試，以提高模型的準確性。

該研究論文題為"Artificial Intelligent Olfactory System for the Diagnosis of Parkinson’s Disease"，已發(fā)表在ACS Omega期刊上。

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論文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.1c05060

標簽： 帕金森病