基于甲烷氢呼气的人体胃肠道疾病检测电子鼻及诊断模型

作者：高凡; 张旭升; 王敏; 张钧煜; 王平^*

来源：郑州大学学报(工学版), 2019, 40(06): 32-52.

DOI：10.13705/j.issn.1671-6833.2019.06.001

• 甲烷氢呼气试验
• 胃肠道疾病
• 电子鼻
• SIBO诊断模型

甲烷氢呼气试验已被广泛应用于诊断糖类不耐受、小肠细菌过度增长(small intestinal bacterial overgrowth,SIBO)等胃肠道疾病.SIBO临床诊断的金标准为小肠液培养,但需侵入式取样,因部位受限且易被污染,故临床多采用经验诊疗,但其准确性差且存在滥用抗生素的风险.选取氢气、甲烷作为标志物,设计了人体胃肠道疾病呼气检测电子鼻,可快速检测呼气中氢气体积分数和甲烷的体积分数(检测范围均为1×10-6～200×10-6,分辨率为1×10-6,检测精度小于10%),并根据二氧化碳体积分数修正检测结果以排除室外气体稀释、病人呼吸模式等因素对肺泡气的影响.使用该呼气检测电子鼻实测健康人与患者样本共47例,可以精确判断浓度曲线类型,并根据SIBO诊断模型给出诊断结果.结果表明,设计的检测电子鼻具有准确性高、无创、便捷等优势,可用于大规模的临床与家庭病人的数据采集与诊断分析.

• 单位
  自动化学院; 浙江大学; 南京航空航天大学; 生物医学工程与仪器科学学院