1
00:00:06,832 --> 00:00:10,955
為什麼酒測器可以
單單根據一個人的呼氣，

2
00:00:10,955 --> 00:00:15,893
在他喝完酒的幾小時後，
還能測量出血液中的酒精濃度？

3
00:00:16,441 --> 00:00:21,171
在呼出的氣體中，含量達到
可追蹤標準的揮發性有機化合物

4
00:00:21,171 --> 00:00:23,351
就有數百種甚至數千種：

5
00:00:23,410 --> 00:00:27,916
它們是小型分子，輕到
能以氣體的方式輕鬆移動。

6
00:00:27,916 --> 00:00:32,516
其中一種是乙醇，
我們會從酒精性飲料喝到它。

7
00:00:32,516 --> 00:00:36,569
它會通過血流，
到達肺中的小氣囊，

8
00:00:36,569 --> 00:00:38,567
進入到呼出的氣體當中，

9
00:00:38,567 --> 00:00:43,252
此時的濃度比在血液中時
平均要低兩千倍。

10
00:00:43,473 --> 00:00:45,861
當一個人對著酒測器呼氣，

11
00:00:45,861 --> 00:00:50,045
呼吸中的乙醇就會
進入一個反應室中。

12
00:00:50,045 --> 00:00:54,034
在那裡，乙醇會被轉換成
另一種分子，叫做乙酸，

13
00:00:54,034 --> 00:00:58,979
在特殊的反應裝置中，
反應過程會產生出電流。

14
00:00:58,979 --> 00:01:03,400
電流的強度表示
呼吸氣體樣本中的乙醇量，

15
00:01:03,400 --> 00:01:05,885
由此算出血液中的量。

16
00:01:05,885 --> 00:01:08,144
除了我們從食物和飲料中

17
00:01:08,144 --> 00:01:11,220
取得的揮發性有機
化合物，比如乙醇，

18
00:01:11,220 --> 00:01:14,991
我們細胞的生化過程也會產生
許多其他揮發性有機物。

19
00:01:14,991 --> 00:01:18,548
當那些過程被比如疾病給打斷，

20
00:01:18,548 --> 00:01:21,892
從呼吸中收集到的
揮發性有機化合物

21
00:01:21,892 --> 00:01:23,404
也有可能改變。

22
00:01:23,624 --> 00:01:27,750
所以，我們能不能透過分析
呼吸來偵測一個人的疾病，

23
00:01:27,750 --> 00:01:30,499
而不用更侵入性的診斷工具

24
00:01:30,499 --> 00:01:33,777
如切片檢查法、抽血和放射線？

25
00:01:34,119 --> 00:01:35,943
理論上可行，

26
00:01:35,943 --> 00:01:40,442
但檢測疾病比檢測酒精複雜許多。

27
00:01:40,788 --> 00:01:42,442
要辨識出疾病，

28
00:01:42,442 --> 00:01:46,861
研究者需要檢視
呼吸中數十種化合物。

29
00:01:46,861 --> 00:01:49,783
某種疾病可能會造成
當中某些化合物

30
00:01:49,783 --> 00:01:54,398
濃度增加或減少，
其他的則沒改變。

31
00:01:54,398 --> 00:01:57,744
每一種疾病的特徵都不同，

32
00:01:57,744 --> 00:02:01,353
就連同一種疾病，在不同階段
呈現的狀況也不同。

33
00:02:01,586 --> 00:02:03,953
比如，最常被研究的

34
00:02:03,953 --> 00:02:07,933
呼吸分析診斷候選
疾病之一是癌症。

35
00:02:08,002 --> 00:02:11,077
許多腫瘤會造成的
其中一種生化改變

36
00:02:11,077 --> 00:02:13,475
就是醣酵解大量增加，

37
00:02:13,475 --> 00:02:16,298
它是一種產生能量的過程。

38
00:02:16,505 --> 00:02:18,395
這就是所謂的瓦氏效應，

39
00:02:18,395 --> 00:02:21,449
醣酵解的增加會導致

40
00:02:21,449 --> 00:02:24,357
代謝物如乳酸鹽的增加，

41
00:02:24,357 --> 00:02:28,401
它們就有可能會再影響
整個一連串的代謝過程，

42
00:02:28,401 --> 00:02:31,885
最後，會造成呼吸中的成分改變，

43
00:02:31,885 --> 00:02:36,426
可能包括揮發性有機化學物

44
00:02:36,426 --> 00:02:38,962
如二甲硫醚的濃度增加。

45
00:02:38,962 --> 00:02:43,340
但瓦氏效應只是癌症
活動的一種可能指標，

46
00:02:43,340 --> 00:02:47,143
且它沒有任何資訊
能指出是哪一種癌症。

47
00:02:47,303 --> 00:02:50,733
還需要更多指標才能做出診斷。

48
00:02:51,165 --> 00:02:53,094
為了找出這些微小的差異，

49
00:02:53,094 --> 00:02:55,916
研究者比較健康受試者的呼吸

50
00:02:55,916 --> 00:02:59,063
和特定疾病病人有什麼不同，

51
00:02:59,063 --> 00:03:02,368
比較的基礎是數百件
呼吸樣本的特徵。

52
00:03:02,368 --> 00:03:07,091
這種複雜分析所需要的感測器
必須要有更多功能，

53
00:03:07,091 --> 00:03:09,883
與酒測器有很大不同。

54
00:03:10,256 --> 00:03:12,355
目前有幾種在開發中。

55
00:03:12,355 --> 00:03:15,219
有些裝置區別不同化合物的方式

56
00:03:15,219 --> 00:03:19,060
是觀察化合物如何
在一組電場中移動。

57
00:03:19,301 --> 00:03:22,820
有些裝置則是用
不同材料製成的電阻器，

58
00:03:22,820 --> 00:03:27,121
每個都會在接觸到揮發性
有機化合物的某種混合時

59
00:03:27,121 --> 00:03:28,755
改變其電阻。

60
00:03:29,161 --> 00:03:30,937
還有其他的困難。

61
00:03:30,937 --> 00:03:34,955
這些物質出現的濃度非常低——

62
00:03:34,955 --> 00:03:37,225
通常都是用分率來計算，

63
00:03:37,225 --> 00:03:40,397
比呼吸中的乙醇濃度還要低很多。

64
00:03:40,397 --> 00:03:44,323
化合物的量可能會受到
疾病以外的其他因子影響，

65
00:03:44,323 --> 00:03:48,350
包括年齡、性別、
營養，以及生活方式。

66
00:03:48,737 --> 00:03:50,967
最後，還有一個問題：如何區別出

67
00:03:50,967 --> 00:03:54,703
樣本中的哪些化合物
是在病人體內產生的，

68
00:03:54,703 --> 00:03:58,760
哪些是在檢測前沒多久
從環境中吸入的。

69
00:03:59,287 --> 00:04:03,773
因為有這些困難，
呼吸分析還沒有成熟。

70
00:04:03,773 --> 00:04:06,938
但針對肺、結腸，及其他癌症的
初步臨床試驗

71
00:04:06,938 --> 00:04:10,281
顯現出十分讓人振奮的結果。

72
00:04:10,656 --> 00:04:16,629
也許有一天，單靠吸氣吐氣
就可以發現癌症了。