PP專家小組報告3:哮喘的診斷與管控準(zhǔn)則，完整報告 2OO7 (Nat1nal Heart，Lung，and Blood Institute NAEPP Expert Panel Report3 guidelines for the Diagnosis and Management of Asthma， Full Report 2007)中。使用專家小組報告3中的準(zhǔn)則(參見圖9)，評價600名患者的損傷及風(fēng)險，并分類為:1)間歇性;2)輕微;3)中度;或4)嚴(yán)重。專家小組報告3指出，153名個體患有間歇性哮喘;101名個體含有輕微哮喘；256名個體患有中度哮喘且90名個體患有嚴(yán)重哮喘。
[0100]按照2007年NAEPP導(dǎo)則對各患者哮喘的嚴(yán)重程度進(jìn)行分類后，自600名哮喘患者獲得呼吸試樣。測量一氧化氮及揮發(fā)性有機(jī)組份(VOC)的水平，包括化合物4-甲基辛烷、2，4- 二甲基庚烷、異丙醇、甲苯、異戊二烯、烷烴、乙酸、丙酮、2，6，11-三甲基十二烷、3，7- 二甲基十一烷及2，3-二甲基庚烷作為例子。測定周圍空氣中各標(biāo)記的基線水平，并根據(jù)周圍空氣中各標(biāo)記的基線水平來調(diào)節(jié)呼吸試樣水平。
[0101]使用用于每一分類的所述呼吸試樣來測定VOC及NO水平。使用所述試樣小組(300)作為傳感器陣列的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，以其作為基礎(chǔ)、模型或模板，將未知試樣的特征與之進(jìn)行比較，以將試樣的未知疾病狀態(tài)進(jìn)行分類。訓(xùn)練后，隨后使用未曾在訓(xùn)練集中使用的試樣小組(300)來驗證傳感器陣列。此稱為驗證集。使用自此測試獲得的數(shù)據(jù)來計算傳感器陣列的所有準(zhǔn)確度參數(shù)。
[0102]除上述標(biāo)記訓(xùn)練外，在投予支氣管擴(kuò)張藥之前及之后，獲得600名患者中每一名患者的肺量測定數(shù)據(jù)以測量一秒用力呼氣體積(FEV1)。使用數(shù)據(jù)分析軟件將肺量測定數(shù)據(jù)添加至訓(xùn)練集及驗證集中。計算傳感器陣列的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度。
[0103]如圖10A-B中所繪示，本發(fā)明方法通過檢測所有V0C、N0及流速或任一前者可提高哮喘嚴(yán)重程度監(jiān)測的特異度并增大其動態(tài)范圍。優(yōu)選地，對于患有輕微哮喘或未患哮喘的患者，本發(fā)明系統(tǒng)及方法監(jiān)測V0C，而對于輕微或嚴(yán)重哮喘，則定量NO水平。
[0104]實例2
[0105]自150名哮喘患者及50名非哮喘健康對照獲得呼吸試樣。如實例I中所述，測量標(biāo)記水平，并實施肺量測定。使用經(jīng)訓(xùn)練及驗證的傳感器陣列根據(jù)嚴(yán)重程度可對150名哮喘患者進(jìn)行分類。
[0106]使用經(jīng)訓(xùn)練的傳感器陣列來預(yù)測200名患者中每一名患者的哮喘嚴(yán)重程度水平。隨后根據(jù)2007年NAEPP導(dǎo)則將150名患者中每一名患者的哮喘嚴(yán)重程度水平進(jìn)行分類，并比較結(jié)果。將所述算法的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度與實例I結(jié)果進(jìn)行比較。
[0107]實例3
[0108]研發(fā)一種傳感器陣列以通過測量患者呼吸、痰及痰培養(yǎng)物中的VOC水平來鑒定肺結(jié)核感染。
[0109]自200名活動性肺結(jié)核患者、200名潛伏性肺結(jié)核患者及100名健康對照獲得呼吸及痰試樣。通過自取自每一患者的樣品培養(yǎng)結(jié)核分枝桿菌生物體來實施肺結(jié)核的確定性診斷。
[0110]自500名患者中每一名患者的樣品測量來自結(jié)核分枝桿菌或牛分枝桿菌的包括廢氣在內(nèi)的揮發(fā)性有機(jī)組份(VOC)標(biāo)記的水平。根據(jù)周圍空氣中標(biāo)記的濃度來調(diào)節(jié)結(jié)果。使用用于每一分類的所述試樣來測定V0C。使用所述試樣小組(200)作為傳感器陣列的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，以其作為基礎(chǔ)、模型或模板，將未知試樣的特征與之進(jìn)行比較，以將試樣的未知疾病狀態(tài)進(jìn)行分類。訓(xùn)練后，隨后使用未曾在訓(xùn)練集中使用的試樣小組(200)來驗證傳感器陣列。使用自此測試獲得的數(shù)據(jù)來計算傳感器陣列的所有準(zhǔn)確度參數(shù)。計算傳感器陣列的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度。
[0111]實例4
[0112]自100名活動性肺結(jié)核患者、100名潛伏性肺結(jié)核患者及50名健康對照獲得呼吸試樣。通過傳統(tǒng)篩選技術(shù)來確定每一名患者的肺結(jié)核存在及嚴(yán)重程度。如實例3中所述，測量標(biāo)記水平。
[0113]使用實例3中定義的算法來計算每一名患者的肺結(jié)核分類，并將結(jié)果與通過標(biāo)準(zhǔn)篩選技術(shù)所確定的每一名患者的肺結(jié)核分類進(jìn)行比較。將傳感器陣列的敏感度、特異度及準(zhǔn)確度與實例3結(jié)果進(jìn)行比較。
[0114]實例5
[0115]自87名活動性肺結(jié)核患者獲得呼吸試樣。使用結(jié)核分枝桿菌IS6110重復(fù)DNA元件來證實每一名患者的肺結(jié)核存在及嚴(yán)重程度。治療之前，自每一名患者收集呼吸VOC。使用多種藥物來治療TB，包括異煙肼(isoniazid)、利福平(rifampin)(商標(biāo)名:利福定(Rifadin))、乙胺丁醇(ethambutol)(商標(biāo)名:鹽酸乙胺丁醇制劑(Myambutol))及卩比嘆酰胺(pyrazinamide)?；颊甙瘁t(yī)囑服藥。治療期間，呼吸試樣顯示患者好轉(zhuǎn)且感覺較健康。來自呼吸試樣的VOC證實患者好轉(zhuǎn)。治療后，VOC證實不再存在TB感染。
[0116]在同時進(jìn)行的分析中，對87名患者中每一名患者的痰進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)由分析儀評價每一痰培養(yǎng)物的頂部空間氣體，并測定標(biāo)記VOC的濃度。使用相同藥物以評價其對痰培養(yǎng)物中特定細(xì)菌的功效。所述方法評價各種藥物的效力以找出最有效的藥物。
[0117]實例6
[0118]此實例是87名患者的臨床試驗。在I期研宄中自87名患者獲得呼吸試樣。驗證TB分枝桿菌的VOC標(biāo)記。所述方案包括收集(I)TB培養(yǎng)物，(2)NTM培養(yǎng)物，(3) 口腔及呼吸道中的菌叢，及(4)對照管的頂部空間。隨后可確定TB培養(yǎng)物頂部空間的具體VOC標(biāo)記并進(jìn)行最優(yōu)化。
[0119]在II期中，證實來自患者呼吸的VOC標(biāo)記并確立臨床試驗方案。所述方案包括自患者及對照收集臨床試樣-痰及呼吸二者；對痰試樣重復(fù)I期活體外測試以作為參考；確定TB患者呼吸的具體VOC標(biāo)記。
[0120]在III期中，實施跨地區(qū)(cross-site)臨床試驗以最優(yōu)化。
[0121]本說明書中所引用的所有出版物及專利申請案均以引用方式并入本文中，如同將每一個別出版物或?qū)＠暾埌柑囟ㄇ覀€別地指明以引用方式并入一般。盡管已出于理解清楚的目的通過繪示及實例相當(dāng)詳細(xì)地闡述了前述發(fā)明，但鑒于本發(fā)明教示所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地明了，可對本發(fā)明進(jìn)行某些改動及修改，此并不背離所附權(quán)利要求書的精神或范圍。
【主權(quán)項】
1.一種手持式設(shè)備，包含: 揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)過濾器，其過濾在所述手持式設(shè)備處接收的周圍空氣以去除所述周圍空氣中的至少一部分背景VOC含量； 一氧化氮(NO)過濾器，其進(jìn)一步過濾所述周圍空氣以在所述周圍空氣被個體吸入前從所述周圍空氣中去除至少一部分背景NO含量； 氣相色譜儀組件，其接收與從個體呼出的呼吸相關(guān)的流體并且分離所述流體中個別的化學(xué)品； 檢測器陣列組件，其接收來自所述氣相色譜儀的所述個別的化學(xué)品并且基于接收的所述個別的化學(xué)品產(chǎn)生指標(biāo)，所述指標(biāo)表明所述呼出的呼吸中的一種或多種生物標(biāo)記；和分析器，其分析產(chǎn)生的所述指標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述氣相色譜儀組件在時間域中分離所述流體中個別的化學(xué)品，使得不同的化學(xué)品跨越時間分別地由所述氣相色譜儀組件輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述檢測器陣列組件包含具有表面涂層的聲共振器或電阻式傳感器中的至少一者，其中所述表面涂層能夠吸收存在于所述呼出的呼吸中的一種或多種生物標(biāo)記或與存在于所述呼出的呼吸中的一種或多種生物標(biāo)記化學(xué)地相互作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述VOC是由以下所組成的群組中的一者:4_甲基辛烷、2，4- 二甲基庚烷、異丙醇、甲苯、異戊二烯、烷烴、乙酸、丙酮、2，6，11-三甲基十二烷、3，7- 二甲基^^一烷、2，3- 二甲基庚烷和其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述手持式設(shè)備進(jìn)一步包含肺量計。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述肺量計測量和/或控制來自所述個體的呼吸的氣流的體積和速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述手持式設(shè)備進(jìn)一步包含預(yù)濃縮器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述預(yù)濃縮器包含對NO和VOC具有親和性的物質(zhì)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于哮喘、肺結(jié)核及肺癌診斷及疾病管控的呼吸分析系統(tǒng)及方法。本發(fā)明揭示用于檢測個體是否患有諸如哮喘、肺結(jié)核或肺癌等肺病的方法及系統(tǒng)。本發(fā)明還揭示所述個體健康及預(yù)后的監(jiān)測。
【IPC分類】A61B5-08
【公開號】CN104856679
【申請?zhí)枴緾N201510181153
【發(fā)明人】王利鵬, 楊志林, 黃簡林, 曾關(guān)·A·周
【申請人】創(chuàng)控生技股份有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2009年11月30日
【公告號】CN102300502A, EP2369989A1, EP2369989A4, US20100137733, WO2010065452A1