Что дыхание может рассказать о вашем здоровье

Нет лучшего способа остановить болезнь, чем выявить и вылечить её до появления первых симптомов. В этом весь смысл технологий медицинского скрининга, таких как рентген, МРТ и анализ крови. Но есть средство с недооценённым потенциалом для медицинских анализов. Это дыхание. Технолог Джулиан Бёршка делится новинкой в науке анализа дыхания — это исследование летучих органических соединений в выдыхаемом воздухе — и рассказывает, как это можно применить в качестве мощного инструмента для выявления, прогноза и предотвращения заболеваний.

Я склонен предполагать худшее.

Время от времени эта привычка
выходит мне боком.

Например, если я ощущаю
неожиданную боль в теле,

которую не испытывал ранее
и не могу описать,

моё сознание может превратить
напряжение в спине в болезнь сердца,

а боль в икроножной мышце —
в тромбоз глубоких вен.

Но никакой смертельной болезни
у меня пока не выявили.

Иногда что-то болит по неясным причинам.

Впрочем не всем везёт так, как мне.

Ежегодно во всём мире умирает
более 50 млн человек.

Особенно в странах
с развитой экономикой вроде нашей

причиной большой доли смертей являются
медленно прогрессирующие болезни.

Это болезни сердца, хронические
болезни лёгких, рак, Альцгеймер, диабет.

И это не весь список.

Человечество совершило большой прогресс
в диагностике и лечении многих из них.

Но мы сейчас на той стадии,
когда дальнейшее улучшение здоровья

не может быть достигнуто лишь
разработкой нового лечения.

Это становится понятным, когда мы видим,

что объединяет многие эти заболевания:

возможность эффективного лечения

сильно зависит от того,
как быстро оно начато.

Но обычно болезнь выявляют,
когда появляются симптомы.

Проблема в том, что многие болезни
могут протекать бессимптомно

и не распознаваться в течение
длительного периода времени.

Поэтому существует постоянная нехватка
в новых способах выявления болезней

на ранних стадиях,

задолго до появления симптомов.

В здравоохранении это
называется «скрининг».

Всемирная организация здравоохранения
определяет скрининг

как «предварительное установление
нераспознанной болезни

у практически здорового человека
с помощью тестов,

которые могут быть
использованы легко и быстро»...

Длинное определение, поэтому я повторю:

установление нераспознанной болезни

у практически здорового человека

с помощью тестов, которые можно
использовать и быстро, и легко.

Хочу подчеркнуть слова «быстро» и «легко»,

так как многие из существующих
методов скрининга

прямо противоположны.

Те из вас, кто прошёл колоноскопию

как часть скрининговой программы
рака кишечника,

поймут, о чём я.

Безусловно, есть множество
медицинских инструментов,

доступных для проведения скрининг-тестов.

Они варьируются от методов визуализации,
таких, как рентген

или магнитно-резонансная томография,

до анализов крови или тканей.

Мы все проходили такие тесты.

Но есть одно средство,
которое долго недооценивали:

легкодоступное средство,

в принципе неистощимое

и многообещающее для медицинских анализов.

И это наше дыхание.

Человеческое дыхание главным образом
состоит из пяти компонентов:

азот, кислород, углекислый газ,
вода, аргон.

Но кроме них есть
сотни других компонентов,

которые присутствуют
в очень небольшом количестве.

Это летучие органические соединения.

Мы испускаем их сотнями, даже тысячами,

каждый раз во время выдоха.

Анализ летучих
органических соединений в дыхании

называется анализом дыхания.

Я полагаю, что многие из вас
уже подвергались анализу дыхания.

Представьте, вы едете за рулём
домой поздно ночью.

Вдруг дружелюбный офицер полиции

любезно, но настойчиво просит вас

притормозить и подуть в устройство,
похожее на это.

Это алкотестер,

применяемый для измерения
концентрации этанола в дыхании.

Он определяет, стоит ли
садиться за руль в вашем состоянии.

Сейчас я вёл машину хорошо,

но давайте проверим.

(Гудок)

0,0 — беспокоиться не о чем, всё хорошо.

(Смех)

Представьте такое же устройство,

не только измеряющее уровень
алкоголя в дыхании,

но и определяющее заболевания,
которые я вам показывал,

и потенциально намного больше.

Принцип соотнесения запаха дыхания

с определёнными патологиями

берёт начало в Древней Греции.

Но только сейчас число научных работ
по анализу дыхания резко возросло.

И что раньше было мечтой,
сейчас становится реальностью.

Я снова открою список, показанный ранее.

Для большинства болезней из списка

имеются существенные научные данные,

указывающие на то, что они могут быть
обнаружены анализом дыхания.

Но как это работает?

Основная часть устройства — это сенсор,

определяющий в дыхании летучие
органические соединения.

Проще говоря, при воздействии
на пробу выдыхаемого воздуха

сенсор выводит детальный профиль

на основе выдыхаемой
смеси летучих органических соединений.

Этот профиль представляет собой
характеристику метаболизма,

микробиома

и биохимических процессов,
происходящих в организме.

Если есть заболевание,

ваш организм изменится,

как и состав выдыхаемого воздуха.

Единственное, что остается сделать, —
это соотнести конкретный профиль

с наличием или отсутствием
конкретных медицинских состояний.

Технология обещает несколько
неоспоримых преимуществ.

Во-первых, сенсор может быть уменьшен

и внедрён в карманное устройство,

как этот алкотестер.

Это позволит использовать тест
в различных условиях,

даже дома.

Поэтому не нужно посещать врача

каждый раз для проведения теста.

Во-вторых, анализ дыхания атравматичен

и так же прост, как алкотестер.

Такая простота и лёгкость применения
снижает нагрузку на пациента

и обеспечивает стимул
для широкого внедрения технологии.

И в-третьих, технология настолько гибкая,

что одно устройство может использоваться

для определения
широкого спектра патологий.

Анализ может применяться для скрининга
нескольких заболеваний одновременно.

Сегодня каждая болезнь требует
отдельного медицинского инструмента

для выполнения скрининг-теста.

И это значит, что вы можете найти
только то, что ищете.

Со всеми этими особенностями
анализу дыхания будет под силу то,

чего не могут делать
обычные скрининг-тесты.

И самое важное,

все эти особенности должны обеспечить нас

площадкой для медицинских анализов,

способной работать по привлекательно
низкой цене за каждый тест.

В то время как существующие
медицинские инструменты

часто приводят к достаточно
высокой цене за тест.

Чтобы снизить стоимость,

количество тестов приходится ограничивать.

Это значит, во-первых,
что тесты могут использоваться

только для ограниченного слоя населения,

например людей
с высоким риском заболевания.

А во-вторых, количество тестов
на человека должно свестись к минимуму.

Но разве не было бы полезно,

если бы тест проводился
для большей группы людей,

чаще и на протяжении более долгого периода
для каждого индивидуально?

Тестирование в течение долгого времени
даст нам доступ к ценному инструменту

под названием «продольные данные».

Продольные данные — это набор данных,
отслеживающих одного и того же пациента

на протяжении многих месяцев или лет.

Сегодня медицинские решения основываются
на ограниченном наборе данных,

когда лишь беглый взгляд
на историю болезни пациента

доступен для принятия решения.

В таком случае аномалии определяются

при сравнении профиля здорового пациента

со средним здоровым профилем
референтной группы населения.

Продольные данные
откроют новые возможности

и позволят выявлять аномалии,

основываясь на истории болезни пациента.

Это проложит путь
к индивидуальному подходу в лечении.

Звучит здорово, правда?

И теперь у вас возникнет вопрос:

«Если технология настолько хороша,
почему мы её не используем?»

Единственный мой возможный ответ:

не всё так просто, как кажется.

Существуют технические сложности.

Необходимы крайне надёжные датчики,

способные определить смесь
летучих органических соединений

с достаточной
воспроизводимостью результатов.

Другая техническая сложность:

как брать пробу дыхания
определённым образом,

чтобы этот процесс сам по себе

не влиял на результат анализа?

Также есть потребность в данных.

Анализ дыхания необходимо подтвердить
клиническими испытаниями.

Нужно собрать достаточно данных,

чтобы сравнить состояние пациента
с нормативами.

Анализ дыхания станет успешно применяться,

только если будет получен
достаточно большой набор данных

и он будет доступен
для широкого использования.

Если анализ дыхания выдержит испытание,

эта технология действительно поможет

преобразовать систему здравоохранения.

Преобразовать её из реактивной системы,

где лечение начинается
из-за симптомов болезни,

в проактивную систему,

когда выявление болезни, диагноз и лечение

могут проводиться на ранней стадии,

задолго до появления симптомов.

Это подводит меня
к последнему, основному вопросу.

Что же такое болезнь?

Представьте, что анализ дыхания
можно вывести на рынок

и раннее выявление станет
обычной практикой.

Остаётся проблема,

с которой сталкиваются любые обследования.

Для многих заболеваний

невозможно предсказать довольно точно,

приведёт ли заболевание к симптомам

и поставит ли оно
жизнь человека под угрозу.

Это называется гипердиагностика,

и это явление приводит к дилемме.

Если заболевание выявлено,

вы можете решить не лечиться,

поскольку есть определённая вероятность,
что оно не приведёт к страданиям.

Но насколько вам будет тяжело осознавать,

что у вас потенциально
смертельная болезнь?

Не будете ли вы сожалеть о том,
что болезнь вообще была выявлена?

Второй вариант —
пройти своевременное лечение

в надежде на исцеление.

Но оно часто вызывает побочные эффекты.

Выражусь точнее:

основная проблема не гипердиагностика,

а излишнее лечение.

Поскольку не каждое заболевание
нужно лечить сразу

просто потому, что доступно лечение.

Более широкое введение
регулярного обследования

поднимет вопрос:

что называть болезнью, требующей лечения,

а что есть просто отклонение,
не являющееся источником беспокойства.

Надеюсь, что регулярное обследование
с использованием анализа дыхания

сможет обеспечить достаточно
данных и сведений,

чтобы в какой-то момент разрешить дилемму

и предсказать довольно точно,

нужно ли раннее лечение,
и если нужно, то когда.

Дыхание и летучие органических вещества,
что мы выдыхаем,

содержат огромное количество информации
о нашем физиологическом состоянии.

С сегодняшними знаниями
мы всё ещё далеки от понимания сути.

Как только мы соберём больше данных
и характеристик дыхания среди населения,

включая людей разного пола, возраста,
происхождения и образа жизни,

мощность анализа дыхания должна возрасти.

В итоге анализ дыхания должен обеспечить
нас мощным инструментом

не только для упреждающего выявления
конкретных заболеваний,

но и для прогноза
и предотвращения болезни.

Это должно быть достаточной мотивацией

для принятия всех возможностей и вызовов

анализа дыхания.

Даже если вы не такие ипохондрики, как я.

Спасибо.

(Аплодисменты)