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研究和评论:微生物学和雷竞技苹果下载生物技术杂志》上

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E - ISSN: 2320 - 3528
P - ISSN: 2347 - 2286

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呼吸分析在新世纪的肺结核疾病识别

Ranabir朋友1,阿努普高隆2,洛桑桑杰Doma不丹人2,安德拉·夏尔马2,桑杰达2*
  1. 社区医学和家庭医学系,全印度医学科学研究所,焦特布尔、印度
  2. 化学系、锡金技术学院Majitar,锡金,印度- 737102
通讯作者:化学系、锡金技术学院Majitar,锡金,印度- 737102。手机:+ 91 9434865113
收到:02/06/2013接受:20/06/2013
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研究和评论:微生物学和雷竞技苹果下载生物技术杂志》上

文摘

控制结核病流行我们需要快速,廉价的发现工具。评估的价值分析肺结核病例发现呼出气息。广泛的探索是在索引的文档文献和网站的研究报告。38研究确定了200多个潜在相关的文章与呼吸相关分析肺结核。成立一个广泛的标准没有普遍接受的方法,研究人员在呼出呼吸分析,无论肺结核的诊断标准。大样本的差异,主要结果变量,在积极的诊断标准缺乏一致性,研究工具困惑的结果变量。这些非侵入性呼吸测试结核病和探索事实和代理标记的主要细菌活动期间以及干预措施。呼吸的潜在效用分析不同方法值得他们weightage成比例。研究了非对进行的工作领域的呼吸分析可能值得开发和评估作为一个具有成本效益的竞争者在结核病的诊断和预后算法。时间来探索这个优越的充分程度因素对未来模型的概念设计的非侵入性的直接医疗点诊断诊断和预后影响因素的理解。

关键字
肺结核,呼出的气分析

介绍
结核病,曾经在上个世纪的最后一半,减弱了新鲜与艾滋病毒/艾滋病大流行热潮。全球活跃肺结核是一个在2011年死于传染性疾病的主要原因;870万年发病率包括艾滋病毒感染者中110万例;140万人死亡,其中包括430 000 hiv阳性的人之一。结核病是世界顶级杀手的女性之一,2011年有一百万妇女死于结核病。2011年,耐多药结核病(mdr - TB)病例估计为310 000例;60%来自印度、中国和俄罗斯联邦。这个场景已经指示我们迫切需要快速、有效的诊断和预后的工具来阻止即将到来的灾难[1]。
全球承认和练习肺结核的诊断算法近年来经历了温和的进展。痰显微镜使用两天,痰培养三个月虽然他们保持实验室诊断的基础。所以迫切必要性小说精密诊断工具停止结核病的流行将具有成本效益的,非侵入性,适用于初级保健设置(2、3、4)。
快速的广泛使用、非侵入性和廉价的呼吸诊断结核病诊断过程中的承诺是一个巨大的全球[5]。
呼吸分析综述,提出不同的有效方法在结核病病例发现与他们当前的详细进展和成就。

方法

研究设计
本回顾性研究设计基于系统评价做了大量的研究,包括会议演讲,会议和个人通信学报》和该领域的研究人员从不同的sofy复制和网络资源中呼出呼吸分析报告。通过广泛website-scanned搜索在同行评议的杂志出版物和研究报告,38个研究确定从我们探索在200年从印度的各种机构库,相关的文章和网站上呼出呼吸分析1990年以来发表。研究发现通过搜索pubmed entrez和抽象科学会议(1990 - 2012)。雷竞技苹果下载的评论引用和引用列表进行识别额外的搜索词研究呼出呼吸分析,生物标志物,呼吸道疾病的诊断,肺结核(P-TB)等进行了手动搜索评论文章、交叉引用和以前的荟萃分析,甚至从个人收藏。在可能的情况下,为进一步的研究联系信息来源不可用在公共领域雷竞技网页版或除英语之外的其他语言的翻译。

选择标准
目前还没有有效、快速、廉价呼吸分析诊断P-TB世界卫生情况。所以,我们必须开发一些标准选择研究中同行评议的研究出版物。首先,我们开发了广泛的标准来定义分析呼吸。第二,我们也试图包括所有这些研究,研究呼出呼吸比使用其他传感器。最后,在缺乏普遍接受的传感器作为非侵入性的诊断方法,其他方法诊断呼吸生物标记被考虑。

主要结果变量
呼吸分析、肺结核、生物标志物

结果和讨论

数据抽象和分析

挖掘生物标志物的肺结核
肺系统和心血管系统携带产品人体所有组织的新陈代谢在势均力敌的电路,因此代谢收益率得到机会呼出的气息有别于其他排泄通道。接受这些是理所当然的,研究呼吸了第一步。年龄老医生记录不同气味的变化患者即使在肺动脉以外系统疾病如糖尿病,肝脏和肾脏疾病。在第七上世纪十年的诺贝尔奖得主鲍林说超过200种不同的内源性化合物释放量也不同。目前研究人员估计,超过一千种化学物质出来那些可以实时提供关键信息和提供很多优势流体和基于图像的测试。在这个领域研究人员发现无机气体,如氢、一氧化氮、一氧化碳,连同无数的挥发性有机化合物挥发性)在其他产品的氧化应激和雾化液滴作为呼出的气息凝结与不同内生生产时也非易失性化合物,如溶解蛋白质(5、7、8、9、10)。
哺乳动物体内结核分枝杆菌产生的挥发性有机化合物的仪器,在呼出的气息出来。这些挥发性有机化合物的仪器在呼吸明显的检测生物标记物的感染创造了该领域的研究人员的兴趣的呼气分析显然是不熟悉的分子2,2-diethyl-1, 1-biphenyl或2-methyl-1(1,1 -二甲基乙基)2-methyl-1 3-propanediyl丙酸酯除甲醇,乙醇,丙酮,乙醛和异戊二烯。多达130种不同的生物标志物都检测到;最丰富的是萘,1号,3-heptanone, methylcyclododecane,庚烷,2,2,4,6,6-pentamethyl、苯、1-methyl-4 -(1 -甲基乙基)-环己烷。不同呼吸测试检测分枝杆菌代谢即Monomethylated烷烃,像dimethylcyclohexane甲基庚烷,methylcyclododecane,和四甲基苯,已确定在肺结核,85年抗原,脲酶活性,甚至检测由训练有素的老鼠特异气味的痰。呼出一氧化氮的肺结核患者,尽管选择性在许多其他疾病,产生模棱两可的结果发现病例(11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)。
完善应用呼出一氧化氮(eNO)水平在其他哮喘等疾病的诊断和预后,显示有限的价值直接诊断P-TB案件;研究人员希望筛选算法采用的肺结核(21、22、23)。脲酶的呼吸测试提供的可能性使用呼气样本证明存在人体内的结核分枝杆菌与混淆的可能性从幽门螺旋杆菌等微生物urease-producing盛行[24]。

异常还未来的心态
工人在这个领域发展具有成本效益的、非侵入性诊断技术基于呼吸标本有关键信息实时和优势微生物和成像技术。从基于谱方法如气相色谱/质谱(GC / MS),同位素比率质谱,紫外吸收光谱仪聚合酶链反应(PCR)扩增,免疫传感器,bio-optical技术等已经在试验发现吸入浓度的挥发性生物标志物兆分之(14、15、16、17、18、19、20)。呼吸分析Metabolomx技术声称快速结果不需要实验室或受过专门训练的技术人员在一个方便的设备,在宽温度范围内工作,对湿度和耗材便宜的相对于其他诊断需要实验室处理[5]。
虽然呼吸的可行性分析来检测肺结核事实证明科学和化学的基础上注意到独特的物质,然而当前使用GC / MS的实践是昂贵的和缓慢的周转时间;然而,其他研究人员声称他们可以达到85%的准确率使用“分配肺泡梯度”[7,9日25]。即将到来的概念的诊断电子鼻鼓励P-TB通过GC / MS已确定在呼吸呼吸即使在非常低的浓度[26]。在小说研究呼吸扫描仪可以收集、集中精力肺泡呼吸的样品中挥发性有机化合物的仪器,并利用GC和表面声波探测器(看到)确定肺结核与80%的准确率初步分析[2]。印度的科学家们也在研究电鼻子技术;按照他们的报道信息,当前工具的敏感度较低,成本效益尚未确定(3、4)。
多中心最近的一项研究分析了集中呼吸与自动热解吸、气相色谱法,与表面声学识别生物标志物的肺结核viz.萘、苯和烷烃。本研究诊断P-TB敏感性71.2%,特异性72%;在与子组计算精度高达84%。研究人员预测,人口患病率在百分之五,他们可以识别P-TB阳性预测值为13% [27]。微分离子迁移谱方法用于VOC分析在实验分枝杆菌慢性肠道感染动物模型的潜力成为一个有价值的工具,用于非侵入性评估[28]。
中使用的不同类型的卟啉化学传感、一个印度的研究取得了可喜的成果令人满意的预测价值和一个基于数组的比色传感器使用全部呼出呼吸,自主合成卟啉和metallo-derivatives创新建模呼吸分析设备在正常环境资源基础设施落后的政府医院(29、30)。
谁已正式批准了一项快速分子检测结核分枝杆菌爱视宝/ RIF能够诊断结核病和耐利福平在100分钟内已经通过67个低收入和中等收入国家;南非主要是在美国国际开发署的合作努力下,国际药品采购机制和比尔和梅林达•盖茨基金会等(31、32)。

长的路要走
科学家们注意的具有成本效益的、非侵入性的诊断测试,从呼吸分析实时提供关键信息和提供各种优势流体和基于图像的测试。在临床流行病学的观点,我们需要评估未来的实用性的早期诊断和及时治疗活动性肺结核病例的非侵入性诊断程序修复挥发性有机化合物的仪器全部呼出的气息。模式识别分析将有助于伸展我们的想象力为新一代的筛检试验P-TB最佳灵敏度、特异性和预测价值相比,标准化微生物与临床参数来排除隐藏的偏见。对于这个大型多中心试验需要与痰文化的“黄金标准”(33 5日,24日,28日,34岁,35)。
许多混杂因素阻碍进展的呼出呼吸研究制定任何标准化的程序,范围从呼吸是如何收集的气体交换产品的多方面的因素从胃肠道生理参数如心血管和肺系统密切受到昼夜变化socio-demographic相关理化性能的影响[6]。
困境是敏锐地对结核病的检测艾滋病毒感染者痰少敏感甚至显微镜在活动性结核病的情况下;“黄金标准”文化允许延迟干预即使先进实验室ups可设置。结核病研究和开发远远低于指定的20亿美元的年度目标在2011 - 2015年遏制结核病全球计划。增强结核病和耐多药结核病的诊断能力迫切需要扩大合作获得保健和治疗的耐多药结核(1、31、32)。

无限的“呼吸空间”
patho-physiological状态的不间断的评估或药效学我们可以想象呼吸分析未来的途径包括苦难外生挥发性吸入从环境中使用isotopically标记前体在很多疾病的诊断和预后。然而,标准化的程序考虑可能的最高数量的潜在混杂因素肺气体交换包括心输出量、呼吸模式、饮食、成瘾、种族等[6]。
呼吸测试为我们提供反映超越“玻璃盒子”可用的侵入性和非侵入性的程序像病人在重症监护单位和具有成本效益的筛查肾脏或肝脏疾病甚至癌症不间断分析压力下提高理化过程的理解。呼出呼吸分析有独特的优势,他们可以重复考虑较小time-place-person与常规检测避免了侵入性方法,需要普遍预防措施或时间法术在排泄的产品和的集合,或重复成像技术或禁止管理几个测试在极端的年龄或急救护理的幸存者。可移植性困境推广地方没有恒定的电源发展中国家解决实时快速检测与适用性希望在初级保健设置(5,13日,36)。
FDA批准了早些时候的工具检测血液中酒精浓度,幽门螺杆菌感染,乳糖不耐症,end-tidal二氧化碳。最近部分呼出一氧化氮(FENO)哮喘监测也添加到前面的列表与noninvasiveness的优点,简单重复,使用在成人和儿童有严重的气流阻塞其他技术无法工作的地方[37]。

光的隧道
人类呼出呼吸提供了有用的信息在健康和疾病如生物统计学对疾病识别隐藏数据。进一步,我们的世界正朝着便宜的评估工具和快速即时不同疾病的诊断方法。所以直接诊断结核病、呼吸分析工具可能值得开发和评估作为一种有效的进入者诊断算法可能促进个体病人的调查,所以更容易理解的预后影响因素研究人员在印度和国外工作。作者本人是在其中的一个研究小组在印度发现的比色传感器高度敏感和特定的和良好的阳性和阴性预测值以及简单、快速、廉价、非侵入性诊断的可行的方法。达到在初级卫生保健水平,我们必须提高可移植性,简单的使用和速度测试装置作为一种工具来帮助肺结核的早期识别。进一步规范协议限定健康情况也将研究扩展到人患有其他疾病和附带产生多种疾病,否则可能混杂变量。非侵入性的临床诊断的成功将产生深远的影响建立自行管理的工具。广泛使用的快速、非侵入式的、具有成本效益的工具在呼吸分析了远景全球结核病的诊断过程中提供实时信息。在临床流行病学的洞察力,我们必须评估的潜在效用呼出呼吸分析活动性肺结核的早期诊断和预后情况。进一步说,有一个类似patho-physiological条件下需要标准化的达到我们的目标作为未来模型的非侵入性诊断程序修复挥发性有机化合物的仪器全部呼出的气息。 This pattern recognition analysis of VOCs in breath of identified patients with active pulmonary TB infection will help reach a new screening test for pulmonary TB. Further studies have to be undertaken to determine the diagnostic sensitivity, specificity and predictive value when compared to standardized microbiological and clinical indicators of tuberculosis disease to obviate the potential bias in a large multicenter trial even extending to comparison with the "gold standard" of sputum culture [29, 30, 38].
总之,发展中国家需要紧急快速、有效的诊断工具和临床实验室检测检测结核病。研究人类呼出的气息已经在临床实验室一面床边组呼吸系统以外的ups。时间来探索呼吸得到最大程度分析与快速的广泛使用,非侵入性,廉价的呼吸诊断承诺的普遍流行的控制。

引用






































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