美國時間11日，新冠肺炎(COVID-19)呼吸檢測儀，可採檢使用者呼吸氣體中的揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds, VOCs)，在數十秒至數分鐘便可獲得結果，多家公司、研究單位均投入該領域，包含荷蘭公司Breathomix製造的SpiroNose、新加坡Breathonix與Silver Factory Technology、俄亥俄州立大學(Ohio State University)、費城兒童醫院等。
 
人類的呼吸氣體組成非常複雜，當呼氣時所釋放的數百種氣體稱為揮發性有機化合物，是由呼吸、消化、細胞代謝與其他生理過程的副產物，而疾病會破壞生理過程並改變呼氣氣體中VOCs的組成。
 
例如，糖尿病患者的呼氣帶有腐爛水果味，這是由於體內無法利用葡萄糖，因此分解脂肪作為能量來源後，產生酮體所導致。
 
現在技術可以利用機器學習演算法，來辨識患者呼氣氣體中的細微化學變化，近年來，科學家將該技術應用於辨識肺癌、肝病、肺結核、氣喘、發炎性腸道疾病、甚至是不同流感病毒株感染等。
 
荷蘭公司Breathomix在新冠肺炎爆發前，一直在開發一種電子鼻來檢測呼吸系統疾病，包含肺癌、氣喘。Breathomix執行長表示，目前正建構一個大數據庫，並從中尋找到模式。
 
2020年，Breathomix並開始嘗試進入新冠肺炎的領域中，在英國和德國兩地，收集了98名具有呼吸道症狀的呼吸氣體樣本，其中有31名後續檢測證實罹患新冠肺炎。
 
該研究發現，新冠患者的呼吸氣體與其他不同疾病的患者差異在於，其乙醛、辛醛、丙酮及丁酮的含量較高，顯示新冠病毒可能損害胰腺，導致類似酮症的反應，而甲醇的含量較低，則可能因病毒造成腸胃道系統發炎，殺死了腸道中產甲醇的細菌。
 
在另一項研究中，利用Breathomix製造的SpiroNose檢測4,510名受試者，其正確辨識出新冠肺炎的準確率達98%。但是，SpiroNose的誤報率不低，由於其無法提供明確的診斷結果，只會顯示陰性或不確定，還需進一步進行PCR檢測。
 
在今年5月的《Science》的新聞報導中指出，從今年2月開始，在荷蘭數十個站點開始使用SpiroNose，但至5月發生了25次偽陰性報告，因此荷蘭衛生當局當時暫停了SpiroNose使用，不過，後來發現主要是由於使用者操作錯誤而導致，目前，已恢復SpiroNose篩檢。
 

新加坡批准2款、1款申請FDA中

 
許多公司、研發單位也正在開發新冠肺炎檢測儀，新加坡衛生部已授權兩款新冠肺炎呼吸檢測儀器，包含Breathonix研發的BreFence Go以及Silver Factory Technology研發的TracieX氣體分析儀，敏感性分別達93%及95%。
 
而俄亥俄州立大學研發的新冠肺炎呼吸檢測儀，則運用奈米材料技術，可在15秒內產出結果，目前已向美國食品藥物管理局(FDA)申請緊急使用授權(EUA)。
 
另外，費城兒童醫院的研究人員，已確立新冠肺炎兒童患者特殊的呼吸標誌，並嘗試尋找因新冠肺炎引起的小兒多系統發炎​症候群(Multisystem Inflammatory Syndrome in Children, MIS-C)的呼吸標誌物。
 
聖路易斯華盛頓大學(Washington University in St. Louis)也正在開發一種生物感測器，外層塗有可與新冠病毒結合的微小抗體片段或奈米抗體，若呼吸氣體中含有病毒顆粒，並會附著在奈米抗體上激活感測器。
 
參考資料：https://www.nytimes.com/2021/07/11/health/covid-breathing-test.html
 
(編譯/李林璦)