呼出气检测作为一种无创诊断技术,通过分析呼出气体的成分和含量,可以评估人体健康状况并进行疾病诊断,在健康监测及疾病诊断方面具有广阔的临床应用前景。呼气检测技术经历了从古代中医闻气味诊断到现代呼气代谢组学的演变过程,目前主要分为直接呼气检测和标记呼气检测两大类,其中直接呼气检测包括高浓度气体分析、痕迹气体分析和呼出气冷凝液分析,标记呼气检测则包括核素标记呼气检测和非核素标记呼气检测。
呼气检测技术主要应用于胃肠功能评估、幽门螺杆菌感染诊断、肺功能评估、肿瘤诊断、心功能评估、肝功能评估、胰腺外分泌评估、肾病学应用、营养与代谢疾病诊断、血液病学应用、急诊医学应用等多个领域。其中,13/14C-UBT呼气试验已成为幽门螺杆菌感染检测的“金标准”,氢/甲烷呼气检测是临床诊断乳糖吸收不良、乳糖不耐受、小肠细菌过度生长的“金标准”。
呼出气检测技术正处于持续迭代中,国产厂商积极推动技术革新。目前,主要的呼出气检测技术包括基于GC、MS、激光光谱以及各种气体传感器的方法,其中GC-MS技术是检测呼出气中VOCs的金标准,IMS与GC多维色谱柱的耦合技术能够直接测量人体呼出气中的VOC,具有灵敏度高、分析成本低廉、数据采集速率高的优势,PTR-MS技术同样以其高灵敏度和快速响应的特点脱颖而出,SIFT-MS技术则结合了快速流管技术与质谱定量分析,为实时检测和定量分析呼吸样品中的痕量气体提供了有力工具。此外,基于激光光谱的检测技术主要包括TDLAS、CRDS和PAS等,基于气体传感器的检测技术主要包括电子鼻技术。
呼气检测行业受益于一系列政策支持,如国家推进分级诊疗体系建设、基层医疗机构对体外诊断产品的需求量不断增加、国家积极促进药品医疗器械产业结构调整和技术创新等。呼气检测产业发展的关键性技术正在持续革新,包括气体传感器工艺设计与制备技术、呼气采样技术、质量控制技术、药剂制备技术等。呼气检测以其高灵敏度、特异性和无创便捷的特点,能够满足患者的临床需求,操作简便、快速,适用于多种疾病的早期筛查和诊断,同时具有良好的可重复性,便于动态监测病情和调整治疗方案。
呼气检测行业发展趋势包括:更多部位、更多标志物组合、更多诊断指标将被综合性地运用于呼气检测;微型化、小型化以及智能化的仪器设备将进一步推动呼气检测技术的普及;呼气检测技术在更多疾病诊断领域的可行性处于科学证实和临床验证中;呼气检测技术在人类生活中的应用正在不断丰富。