郭澤尚, 王 磊, 常志勇

（1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院結(jié)直腸肛門外科，吉林 長春 130021；2.吉林大學(xué)仿生工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林 長春130022）

腸道疾病是我國的常見病和多發(fā)病，近年來腸道疾病發(fā)病率呈逐年上升趨勢，嚴(yán)重威脅人民群眾的健康，給家庭和社會(huì)帶來沉重的負(fù)擔(dān)。隨著科技的發(fā)展，越來越多的診斷技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于腸道疾病診斷領(lǐng)域，提高了人類的健康水平。腸道疾病具有多種傳統(tǒng)診斷方法，如X 線氣鋇雙重造影［1］、腹 部CT［2］和 電 子 結(jié) 腸 鏡［3］等。應(yīng) 用 傳 統(tǒng) 檢 測 方法診斷腸道疾病存在一定的局限性：首先，腸道疾病在我國屬于常見高發(fā)疾病，需要進(jìn)行大規(guī)模的普查與篩查才能初步進(jìn)行診斷，傳統(tǒng)檢測方法需要大量精密儀器和高級(jí)技術(shù)人才，不適合在廣大基層地區(qū)進(jìn)行疾病的初步篩查；其次，多種腸道疾病屬于慢性疾病，患者需要進(jìn)行長時(shí)間的檢查和治療，并且需要定期復(fù)查治療效果。傳統(tǒng)檢測方法價(jià)格較高，如患者反復(fù)進(jìn)行腸道疾病的復(fù)查，會(huì)給患者帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此進(jìn)行腸道疾病早期診斷的儀器必須具有價(jià)格低、操作簡單和應(yīng)用方便等特點(diǎn)，才能得到廣泛應(yīng)用。

揮 發(fā) 性 有 機(jī) 化 合 物 （volatile organic compounds，VOCs） 是一類廣泛存在于多種人類代謝物（呼出氣體、 糞便和尿液等） 中的物質(zhì)。1971 年，PAULING 等［4］首 次 對(duì) 人 體 代 謝 物 中 的VOCs 進(jìn) 行 分 析， 采 用 氣 相 色 譜- 質(zhì) 譜（gas chromatography mass spectrometry，GC-MS） 法證實(shí)：人體的呼出氣體和尿液中約存在250 種VOCs。1989 年，WILLIAMS 等［5］證明了訓(xùn)練嗅探犬可以用于黑色素瘤的診斷，提示任何疾病均具有特征性的 “氣味印記”。這一 “揮發(fā)性假說” 已經(jīng)被其他利用嗅覺進(jìn)行疾病診斷的研究［6］所證實(shí)。VOCs是細(xì)胞代謝的最終產(chǎn)物，可能是由于基因或蛋白質(zhì)的改變而引起細(xì)胞膜的氧化應(yīng)激或過氧化反應(yīng)所產(chǎn)生。VOCs 可以反映炎癥、壞死、癌癥和微生物群改變等多種代謝變化，也與環(huán)境污染、藥物及飲食等外部因素有關(guān)。 VOCs 在身體的代謝反應(yīng)中產(chǎn)生，通過多種代謝途徑被排出體外。代謝組學(xué)方法在檢測和鑒別肺部疾病患者［7］、 內(nèi)分泌疾病患者［8］和 感 染 患 者［9］方 面 具 有 較 高 的 可 靠 性。除 在上述疾病診斷中的應(yīng)用， 多種人體代謝物中的VOCs 檢測同樣可以應(yīng)用于腸道疾病的診斷。人的糞便中含有多種VOCs，糞便中的VOCs 由體內(nèi)微生物的代謝和人體自身的代謝所產(chǎn)生，可以反映人體腸道微生物群的構(gòu)成，糞便中VOCs 的種類和構(gòu)成比的變化，與人體腸道疾病的發(fā)生發(fā)展過程有密切關(guān)聯(lián)［10］。除檢測糞便中的VOCs 以外，人體呼出氣體中的VOCs 也可作為診斷部分腸道疾病的常用指標(biāo)。人類對(duì)于呼出氣體中產(chǎn)生的氣味與疾病之間關(guān)系的研究可以追溯至4 世紀(jì)，醫(yī)生根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，就可以通過特殊氣味來診斷患者所患疾?。?1］。人體呼出的氣體中含有大量代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的VOCs，主要由3 種途徑［12］產(chǎn)生：局部VOCs 直接沿呼吸道進(jìn)入肺泡或氣道腔中；外源性VOCs 主要通過皮膚被吸收；一些來源于人體內(nèi)的代謝過程VOCs 溶解在血液中，隨后排出循環(huán)，通過肺泡進(jìn)入呼吸道。 腸道疾病過程可以造成呼出氣體中VOCs 種類和構(gòu)成比的變化，尿液中的VOCs 也可以對(duì)腸道疾病的早期診斷發(fā)揮關(guān)鍵的作用［13］。電子鼻作為一種新興的VOCs 檢測工具，是近年來通過VOCs 進(jìn)行疾病診斷的研究熱點(diǎn)。在電子鼻診斷腸道疾病的研究過程中，雖然相應(yīng)研究團(tuán)隊(duì)［14］發(fā)表了采用電子鼻進(jìn)行臨床診斷的綜述性文章，但關(guān)于電子鼻系統(tǒng)在腸道疾病診斷中的總結(jié)性研究十分有限。本文作者總結(jié)了電子鼻技術(shù)的發(fā)展及其在腸道疾病診斷中的應(yīng)用，并展望了電子鼻在腸道疾病診斷應(yīng)用中的發(fā)展趨勢。

1 電子鼻系統(tǒng)的發(fā)展情況

電子鼻是在1982 年由英國沃里克大學(xué)的PERSAUD 等［15］提 出 的 一 種 可 以 模 仿 人 類 嗅 覺 系統(tǒng)的儀器。嗅覺系統(tǒng)可與其他器官，特別是大腦結(jié)合，形成嗅覺。具體過程為攜帶特定氣味的分子通過鼻甲骨進(jìn)入含有神經(jīng)細(xì)胞的嗅上皮及其毛狀終末、三叉神經(jīng)終末和支持細(xì)胞［16］。氣味分子被嗅上皮黏液吸收，擴(kuò)散到嗅細(xì)胞的纖毛上，并與其表面的特定受體（可能是氣味結(jié)合蛋白） 結(jié)合，從而使受體細(xì)胞去極化。同時(shí)一個(gè)電化學(xué)電位被激發(fā)并沿著軸突方向傳導(dǎo)到嗅球，然后再傳導(dǎo)至更高的大腦中樞，信號(hào)根據(jù)氣味的特征和強(qiáng)度進(jìn)行識(shí)別［17］。人腦能夠記住由不同氣味分子引起的不同電位/信號(hào)，從而賦予人類識(shí)別氣味的能力。受嗅覺系統(tǒng)的啟發(fā)，將化學(xué)傳感器陣列與識(shí)別技術(shù)模式相結(jié)合的人工裝置（通常稱為電子鼻） 可作為一種性價(jià)比極高 的化學(xué)探測器。GARDNER 等［18］將電子鼻定義為 “一種儀器，包括一系列具有特異性的傳感器和適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別系統(tǒng)，能夠識(shí)別簡單或復(fù)雜的氣味”。電子鼻系統(tǒng)主要由氣味取樣操作器、傳感器陣列和信號(hào)處理系統(tǒng)3 個(gè)部分組成，其識(shí)別VOCs的主要原理是傳感器陣列中的每個(gè)傳感器對(duì)被測VOCs 混合物均有不同的靈敏度，當(dāng)某種VOCs 混合物與特定傳感器接觸并發(fā)生反應(yīng)，傳感器將化學(xué)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)， 由多個(gè)傳感器對(duì)一種VOCs 混合物的整體響應(yīng)便構(gòu)成了傳感器陣列對(duì)該混合物的整體響應(yīng)譜，而整個(gè)傳感器陣列對(duì)不同VOCs 混合物的響應(yīng)圖譜不同，正是這種區(qū)別，使得電子鼻系統(tǒng)可以根據(jù)傳感器陣列的響應(yīng)圖譜進(jìn)行不同VOCs 混合物的識(shí)別。為實(shí)現(xiàn)對(duì)氣味的定性或定量分析，必須將傳感器的信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理（消除噪聲、特征提取和信號(hào)放大等） 后采用合適的模式識(shí)別分析方法對(duì)其進(jìn)行更為準(zhǔn)確的分析。電子鼻傳感器的主要類型包括金屬氧化物半導(dǎo)體（metal oxide semiconductor，MOS） 傳感器［19］、石英晶體微天平（quartz crystal microbalance，QCM）傳感器［20］、 場效應(yīng)晶體管（field effect transistor，F(xiàn)ET） 傳 感 器［21］和 固 態(tài) 電 化 學(xué)（solid state electrochemical sensor，SSES） 傳感器［22］等。

電子鼻技術(shù)具有響應(yīng)時(shí)間短和檢測速度快等特點(diǎn)，無需復(fù)雜的預(yù)處理過程，操作簡單、方便，因而在許多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，包括食品檢測、環(huán)境監(jiān)測和公共安全等。在食品檢測中，DONG 等［23］采用由化學(xué)電阻傳感器制成的電子鼻鑒別7 種咖啡豆，取 得 了 預(yù) 想 效 果；KODOGIANNI 等［24］采 用QCM 傳感器進(jìn)行肉類腐敗的鑒別，也取得了成功。環(huán) 境 監(jiān) 測 方 面，HERRERO 等［25］應(yīng) 用 化 學(xué) 電 阻 傳感器電子鼻對(duì)水中污染物進(jìn)行了有效的檢測區(qū)分。電子鼻在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在對(duì)爆炸物的檢測與鑒別方面，ZHOU 等［26］采用化學(xué)電阻傳感器陣列鑒別了爆炸物的種類，為反恐防爆檢測提供了一種新的方法。在臨床診斷中，電子鼻可以應(yīng)用于多種人體疾病的檢測，為疾病的早期診斷和治療提供了幫助。

2 電子鼻在腸道疾病診斷中的應(yīng)用

2.1電子鼻在結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）診斷中的應(yīng)用CRC 是最常見的惡性腫瘤之一，在全球范圍內(nèi)所有惡性腫瘤中，CRC 患病率排名第3 位，死亡率排名第2 位［27］。早期發(fā)現(xiàn)和治療是影響CRC 預(yù)后的關(guān)鍵因素，篩查是降低CRC 死亡率和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的重要手段。結(jié)腸鏡檢查被認(rèn)為是CRC 和腸道腺瘤篩查的金標(biāo)準(zhǔn)，而糞便免疫化學(xué)試驗(yàn)（fecal immunochemical test，F(xiàn)IT） 是目前最常用的非侵入性糞便篩查試驗(yàn)。FIT 診斷CRC 的敏感度為66%～88%，而診斷晚期腺瘤的敏感度僅為27%～41%。由于CRC 的預(yù)防應(yīng)主要集中在早期發(fā)現(xiàn)和治療，因此尋找更新的、更精確的非侵入性篩查方法仍然是非常重要的研究方向。全世界研究者已達(dá)成廣泛共識(shí)， 在CRC 的檢測中， VOCs模式改變被認(rèn)為是一種潛在的篩查標(biāo)志物。VOCs是由人體內(nèi)的生化代謝過程產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)，可以通過呼出氣體、尿液和糞便排出體外。電子鼻系統(tǒng)性價(jià)比高、檢測速度快、使用方便，通過檢測并分析VOCs，可 以 用 于CRC 的 診 斷。PENG 等［28］嘗試通過電子鼻將CRC 與其他癌癥進(jìn)行區(qū)分，研究者從177 名年齡為20～75 歲的志愿者（肺癌、CRC、 乳腺癌和前列腺癌患者以及健康對(duì)照者）中采集呼出氣體，志愿者的呼出氣體由一系列基于有機(jī)功能化金納米粒子的交叉反應(yīng)納米傳感器陣列進(jìn)行檢測，結(jié)果表明：這種納米傳感器陣列不僅可以區(qū)分健康對(duì)照者和癌癥患者，還可以將CRC 患者與其他癌癥類型患者區(qū)分開。VAN DE GOOR等［29］收集CRC、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌和膀胱癌患者的呼出氣體，并對(duì)樣本進(jìn)行分析和比較的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：Aeonose電子鼻裝置可以將CRC與頭頸部鱗狀細(xì)胞癌和膀胱癌區(qū)分鑒別。WESTENBRINK 等［30］采用由13 個(gè)商用電化學(xué)和光學(xué)傳感器組成的WOLF電子鼻，檢測受試者尿液中的VOCs，隨后從數(shù)據(jù)中提取特征并分析的結(jié)果顯示： 電子鼻可以將CRC 患者與其他疾病患者相鑒別。除CRC 與其他癌癥的鑒別，多個(gè)團(tuán)隊(duì)還對(duì)于癌前病變與CRC 以及健康對(duì)照者的鑒別進(jìn)行了研究。DE MEIJ等［31］采用電子鼻技術(shù)區(qū)分CRC、晚期腺瘤和健康對(duì)照組研究對(duì)象，試驗(yàn)共包括157 名研究對(duì)象，包括40 例臨床診斷為CRC 的患者，60 例診斷為晚期腺瘤的患者以及57 名健康對(duì)照者，采用Cyranose 320 電子鼻測量經(jīng)過臨床診斷的CRC 患者、晚期腺瘤患者和對(duì)照組健康者（結(jié)腸鏡檢查未發(fā)現(xiàn)異常） 的糞便，然后計(jì)算相應(yīng)的CRC 和晚期腺瘤患者檢測的敏感度和特異度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：CRC 患者糞便中的VOCs 明顯有別于對(duì)照組；晚期腺瘤患者的VOCs與對(duì)照組也可以區(qū)分。PEN3 電子鼻的傳感器陣列由10 個(gè)不同的熱調(diào)節(jié)（200 ℃～500 ℃） MOS 傳感器組成， 并對(duì)不同種類的化合物敏感。ALTOMARE 等［32］采 用PEN3 電 子 鼻 進(jìn) 行 了 鑒 別CRC 與腸息肉的試驗(yàn)，將受試者分為3 組納入研究，每組包含15 名受試者：CRC 組為CRC 患者，息肉組患者有至少1 個(gè)直徑為1 cm 及以上的良性腺瘤性息肉，健康對(duì)照組由結(jié)腸鏡檢查陰性的患者組成；收集上述受試者的呼出氣體，采用PEN3 電子鼻進(jìn)行呼出氣體的檢測和分析的結(jié)果顯示：PEN3電子鼻可以區(qū)分CRC、 腸息肉和健康對(duì)照者。VAN KEULEN 等［33］采 用Aeonose 電 子 鼻 同 樣 精確地鑒別了CRC 與晚期腸道腺瘤患者。電子鼻在CRC 早期篩查中的應(yīng)用研究也取得了相應(yīng)進(jìn)展，ZONTA 等［34-35］采 用 一 種 分 析 糞 便VOCs 的 新 型SCENT A1 電子鼻進(jìn)行CRC 研究，該儀器為5 個(gè)化學(xué)電阻傳感器陣列組成的裝置，這些傳感器一旦與特定的糞便VOCs 接觸，就能夠改變電阻，產(chǎn)生相應(yīng)特征，可以用于檢測低濃度CRC 生物標(biāo)志物，使CRC 早期篩查成為可能。

2.2電子鼻在炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）診斷中的應(yīng)用IBD 是一種慢性、復(fù)發(fā)性腸道炎癥性疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病兩種類型。IBD 通常發(fā)生于青少年，發(fā)病率在過去幾十年中有所升高，而發(fā)病年齡呈下降趨勢。迄今為止，無論是最初的診斷，還是后續(xù)的疾病活動(dòng)過程中，IBD 的內(nèi)鏡檢查仍然是必要的，但是內(nèi)鏡檢查作為一種侵入性檢查給患者帶來了較大負(fù)擔(dān)，因?yàn)閮?nèi)鏡檢查是在全身麻醉下進(jìn)行，并且在進(jìn)行檢查前通常需要通過鼻胃管進(jìn)行強(qiáng)化性腸道準(zhǔn)備。因此有必要尋找新的、非侵入性的生物標(biāo)志物進(jìn)行IBD 診 斷［36］。 ARASARADNAM 等［37］發(fā) 現(xiàn)：IBD 的發(fā)病機(jī)制涉及細(xì)菌的作用，這些細(xì)菌通過在腸道中發(fā)酵尚未經(jīng)過發(fā)酵的多糖， 產(chǎn)生特有的VOCs， 而這些特征可以通過尿液進(jìn)行檢測。ARASARADNAM 等［38］招 募48 例IBD 患 者（24 例克羅恩病患者和24 例潰瘍性結(jié)腸炎患者）和14 名健康對(duì)照者，記錄研究對(duì)象相應(yīng)疾病的活動(dòng)，并采集其尿液樣本，采用Fox 4000 電子鼻分析尿液中的VOCs，將實(shí)驗(yàn)獲得的電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的結(jié)果顯示：電子鼻可以準(zhǔn)確區(qū)分IBD 患者與健康對(duì)照者。近年來，以呼出氣體的VOCs 作為非侵入性標(biāo)志物進(jìn)行IBD 診斷的應(yīng)用增多。VOCs 大多數(shù)為正常代謝活動(dòng)的產(chǎn)物，在某些情況下，其是與疾病相關(guān)的特定生物標(biāo)志物的混合物。與IBD 相關(guān)的VOCs 是由與疾病發(fā)生過程相關(guān)的生物代謝過程所產(chǎn)生，最初生成于腸道，隨即擴(kuò)散到血液中并進(jìn)入肺泡， 最終通過呼出氣體被排出體外。TIELE 等［39］應(yīng) 用WOLF 電 子 鼻 進(jìn) 行 了IBD 檢 測，通過電子鼻檢測39 名受試者（14 例克羅恩病患者、19 例潰瘍性結(jié)腸癌患者和6 名健康對(duì)照者） 的呼出氣體，分析電子鼻產(chǎn)生的響應(yīng)數(shù)據(jù)顯示：WOLF電子鼻不僅可以對(duì)IBD 患者和健康對(duì)照者進(jìn)行區(qū)分，還可以鑒別潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病。IBD 患者疾病的發(fā)生與大便產(chǎn)生的特征性氣味具有同步性。糞便的氣味是由VOCs 引起的，主要由腸道微生物群產(chǎn)生，因此推斷VOCs 可以作為檢測IBD 的非侵入性生物標(biāo)志物。到目前為止，IBD 患者糞便中VOCs 的分析只在有限數(shù)量的研究中進(jìn)行，大多數(shù)研究均使用氣象色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography and mass spectrometry， GC-MS）識(shí)別具體的VOCs。雖然上述研究均顯示：糞便中的VOCs 可以作為IBD 無創(chuàng)檢測的生物標(biāo)志物，但由于GC-MS 是一種昂貴、耗時(shí)的技術(shù)，需要訓(xùn)練有素的技術(shù)人員進(jìn)行操作，因此在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用受到阻礙。電子鼻技術(shù)允許科研人員在短時(shí)間內(nèi)對(duì)整個(gè)糞便中的VOCs 響應(yīng)譜進(jìn)行相應(yīng)分析。炎癥性腸病分為疾病活動(dòng)期和臨床緩解期，快速確定患者所處分期對(duì)于后續(xù)治療至關(guān)重要，DE MEIJ等［40］研究發(fā)現(xiàn)：可以應(yīng)用電子鼻，在IBD 的活躍期和臨床平穩(wěn)期對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎患者、克羅恩病患者和健康對(duì)照者進(jìn)行鑒別，采用Cyranose 320 電子鼻研究臨床上新診斷為IBD的患兒和對(duì)照兒童的糞便，分析糞便中VOCs 的模式，通過計(jì)算進(jìn)行相應(yīng)VOCs 模式的識(shí)別。上述研究結(jié)果表明：在疾病活動(dòng)期或者是臨床緩解期，Cyranose 320 電子鼻均可區(qū)分潰瘍性結(jié)腸炎患者、克羅恩病患者和健康對(duì)照者，在臨床活動(dòng)期和緩解期電子鼻均可以有效區(qū)分克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎。

2.3電子鼻在新生兒壞死性腸炎（neonatal necrotizing enteritis，NEC）診斷中的應(yīng)用NEC 是一種急性腸道炎癥性疾病，主要影響早產(chǎn)兒，在早產(chǎn)后出生的新生兒中， 約7% 發(fā)生NEC， 發(fā)生NEC 的新生兒中有33%～50% 需要進(jìn)行手術(shù)治療?；加蠳EC 的新生兒死亡率較高，是新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房中新生兒死亡的主要原因。NEC 的發(fā)病時(shí)間與患兒的胎齡成反比，嚴(yán)重早產(chǎn)兒常在出生后第4 周發(fā)病，而在接近足月的新生兒中，疾病通常發(fā)生在出生后的第1 周。新生兒出生體質(zhì)量越低，發(fā)生NEC 的風(fēng)險(xiǎn)就越大，因?yàn)闃O低出生體質(zhì)量（＜1 000 g） 和低出生體質(zhì)量（＜1 500 g） 的新生兒發(fā)病率高達(dá)10%， 而足月新生兒發(fā)病率較低。NEC 的確切病理生理學(xué)機(jī)制尚不清楚， 據(jù)推測：當(dāng)腸缺血使得腸道暴露于感染性病原體或腸道屏障不成熟以及易感宿主中的致病微生物介導(dǎo)細(xì)胞因子或生長因子作用于腸道時(shí)可以引起NEC。 評(píng)估NEC 患者的傳統(tǒng)診斷方法通常包括腹部前后位和腹部側(cè)位片，但腹部影像學(xué)檢查對(duì)NEC 的早期診斷價(jià)值較低。目前尚無已知的對(duì)NEC 有特異診斷作用的病原微生物，研究和分離能引起NEC 的特定細(xì)菌較困難，因此需要一種針對(duì)于早期NEC 診斷的特異性高的無創(chuàng)檢查方法［41］。由于糞便中的VOCs 被認(rèn)為是反映腸道微生物群組成、同時(shí)也是代謝活性和微生物群與宿主相互作用的指標(biāo)，因此其作為NEC 早期診斷的生物標(biāo)志物具有很大的潛 力。 DE MEIJ 等［42］采用電子鼻進(jìn)行了關(guān)于早產(chǎn)兒NEC 早期診斷的研究，在新生兒重癥監(jiān)護(hù)室收集早產(chǎn)兒從出生到產(chǎn)后第28 天的糞便，受試者根據(jù)后期臨床診斷被分為NEC 組、繼發(fā)性敗血癥組和對(duì)照組。分析比較設(shè)置有3 個(gè)時(shí)間段：①臨床確診前4～5 d；②臨床確診前2～3 d；③臨床確診前1 d 和確診當(dāng)天。采用Cyranose 320 電子鼻對(duì)3 組樣本進(jìn)行分析的結(jié)果顯示：在臨床診斷前的2～3 d，患有NEC 的新生兒糞便中的VOCs 的模式特征與對(duì)照組有明顯差異；在診斷前1 d 和診斷當(dāng)天，關(guān)于NEC 和對(duì)照組的鑒別診斷更為準(zhǔn)確，采用電子鼻進(jìn)行VOCs 分析有可能成為早期預(yù)測NEC 的無創(chuàng) 檢 測 手 段。BERKHOUT 等［43］對(duì) 于 能 否 應(yīng) 用 電子鼻進(jìn)行NEC 引發(fā)的繼發(fā)性敗血癥的早期診斷進(jìn)行了研究，研究者每天采集胎齡小于30 周的早產(chǎn)兒的糞便樣本，采用Cyranose 320 電子鼻分析臨床診斷確定前5 d 患有繼發(fā)性敗血癥的早產(chǎn)兒糞便樣本的VOCs 的特征，并與對(duì)照組進(jìn)行比較的結(jié)果顯示：臨床診斷前3 d 患有繼發(fā)性敗血癥的早產(chǎn)新生兒的糞便VOCs 的特征均可與對(duì)照組進(jìn)行區(qū)分。

3 總結(jié)和展望

電子鼻裝置作為一種新興技術(shù)，具有許多傳統(tǒng)臨床診斷方式所不具備的優(yōu)點(diǎn)，比如操作簡單、節(jié)省診斷時(shí)間、價(jià)格低廉和對(duì)人體無創(chuàng)傷等。將電子鼻系統(tǒng)應(yīng)用于廣大基層醫(yī)療單位和社區(qū)衛(wèi)生中心，可以在基層水平進(jìn)行多種腸道疾病的大規(guī)模篩查，大幅度提高基層診斷能力。大型醫(yī)院可以應(yīng)用電子鼻系統(tǒng)進(jìn)行必要腸道疾病的快速診斷并迅速給予相應(yīng)治療，以免貽誤和加重病情。本文作者總結(jié)了電子鼻系統(tǒng)應(yīng)用于多種腸道疾病的診斷研究結(jié)果表明：電子鼻系統(tǒng)鑒別診斷相關(guān)疾病的準(zhǔn)確率較高。盡管電子鼻系統(tǒng)在腸道疾病的鑒別診斷中具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是在將電子鼻系統(tǒng)應(yīng)用于臨床實(shí)踐的過程中，仍然有一些缺點(diǎn)需要進(jìn)行改進(jìn)。首先，電子鼻系統(tǒng)是對(duì)多種VOCs 組成的混合物的響應(yīng)譜進(jìn)行區(qū)分與鑒別，與GC-MS 等技術(shù)比較，電子鼻不能精確測量VOCs 中成分的具體種類和構(gòu)成比。如果應(yīng)用于腸道疾病診斷中，電子鼻系統(tǒng)仍需改進(jìn)診斷的精準(zhǔn)程度，以做到臨床診斷中不誤診、不漏診；其次，關(guān)于電子鼻系統(tǒng)分析所需樣本采集的操作步驟尚未有統(tǒng)一的相關(guān)規(guī)則，如不按照統(tǒng)一規(guī)則，則會(huì)給之后的分析鑒別帶來困難，影響電子鼻診斷的效果。在未來大規(guī)模應(yīng)用于臨床領(lǐng)域診斷前，相應(yīng)規(guī)范要緊隨電子鼻系統(tǒng)的發(fā)展而完善。在科技飛速發(fā)展的今天，將仿生學(xué)儀器應(yīng)用于腸道疾病診斷有很大的應(yīng)用前景，隨著電子鼻系統(tǒng)的不斷完善和進(jìn)步，電子鼻系統(tǒng)將廣泛應(yīng)用于腸道疾病診斷領(lǐng)域。