WEBVTT

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，

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？

NOTE Paragraph

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

00:00:21.171 --> 00:00:23.351
就有數百種甚至數千種：

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。

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。

00:00:32.516 --> 00:00:36.569
它會通過血流，
到達肺中的小氣囊，

00:00:36.569 --> 00:00:38.567
進入到呼出的氣體當中，

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。

NOTE Paragraph

00:00:43.473 --> 00:00:45.861
當一個人對著酒測器呼氣，

00:00:45.861 --> 00:00:50.045
呼吸中的乙醇就會
進入一個反應室中。

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，

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。

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，

00:01:03.400 --> 00:01:05.885
由此算出血液中的量。

NOTE Paragraph

00:01:05.885 --> 00:01:08.144
除了我們從食物和飲料中

00:01:08.144 --> 00:01:11.220
取得的揮發性有機
化合物，比如乙醇，

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。

00:01:14.991 --> 00:01:18.548
當那些過程被比如疾病給打斷，

00:01:18.548 --> 00:01:21.892
從呼吸中收集到的
揮發性有機化合物

00:01:21.892 --> 00:01:23.404
也有可能改變。

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，

00:01:27.750 --> 00:01:30.499
而不用更侵入性的診斷工具

00:01:30.499 --> 00:01:33.777
如切片檢查法、抽血和放射線？

NOTE Paragraph

00:01:34.119 --> 00:01:35.943
理論上可行，

00:01:35.943 --> 00:01:40.442
但檢測疾病比檢測酒精複雜許多。

00:01:40.788 --> 00:01:42.442
要辨識出疾病，

00:01:42.442 --> 00:01:46.861
研究者需要檢視
呼吸中數十種化合物。

00:01:46.861 --> 00:01:49.783
某種疾病可能會造成
當中某些化合物

00:01:49.783 --> 00:01:54.398
濃度增加或減少，
其他的則沒改變。

00:01:54.398 --> 00:01:57.744
每一種疾病的特徵都不同，

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。

NOTE Paragraph

00:02:01.586 --> 00:02:03.953
比如，最常被研究的

00:02:03.953 --> 00:02:07.933
呼吸分析診斷候選
疾病之一是癌症。

00:02:08.002 --> 00:02:11.077
許多腫瘤會造成的
其中一種生化改變

00:02:11.077 --> 00:02:13.475
就是醣酵解大量增加，

00:02:13.475 --> 00:02:16.298
它是一種產生能量的過程。

00:02:16.505 --> 00:02:18.395
這就是所謂的瓦氏效應，

00:02:18.395 --> 00:02:21.449
醣酵解的增加會導致

00:02:21.449 --> 00:02:24.357
代謝物如乳酸鹽的增加，

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，

00:02:28.401 --> 00:02:31.885
最後，會造成呼吸中的成分改變，

00:02:31.885 --> 00:02:36.426
可能包括揮發性有機化學物

00:02:36.426 --> 00:02:38.962
如二甲硫醚的濃度增加。

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，

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。

00:02:47.303 --> 00:02:50.733
還需要更多指標才能做出診斷。

NOTE Paragraph

00:02:51.165 --> 00:02:53.094
為了找出這些微小的差異，

00:02:53.094 --> 00:02:55.916
研究者比較健康受試者的呼吸

00:02:55.916 --> 00:02:59.063
和特定疾病病人有什麼不同，

00:02:59.063 --> 00:03:02.368
比較的基礎是數百件
呼吸樣本的特徵。

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，

00:03:07.091 --> 00:03:09.883
與酒測器有很大不同。

00:03:10.256 --> 00:03:12.355
目前有幾種在開發中。

00:03:12.355 --> 00:03:15.219
有些裝置區別不同化合物的方式

00:03:15.219 --> 00:03:19.060
是觀察化合物如何
在一組電場中移動。

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，

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

00:03:27.121 --> 00:03:28.755
改變其電阻。

NOTE Paragraph

00:03:29.161 --> 00:03:30.937
還有其他的困難。

00:03:30.937 --> 00:03:34.955
這些物質出現的濃度非常低——

00:03:34.955 --> 00:03:37.225
通常都是用分率來計算，

00:03:37.225 --> 00:03:40.397
比呼吸中的乙醇濃度還要低很多。

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，

00:03:44.323 --> 00:03:48.350
包括年齡、性別、
營養，以及生活方式。

00:03:48.737 --> 00:03:50.967
最後，還有一個問題：如何區別出

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，

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。

NOTE Paragraph

00:03:59.287 --> 00:04:03.773
因為有這些困難，
呼吸分析還沒有成熟。

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

00:04:06.938 --> 00:04:10.281
顯現出十分讓人振奮的結果。

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。