2022年12月2日

前列腺癌:使用“电子鼻”更接近诊断

米兰理工大学

使用非侵入性方法和比传统诊断程序更准确的前列腺癌诊断越来越接近成为现实。

这已经得到了一项研究数据的证实国际泌尿学杂志，测试了第一个原型的功效电子鼻它可以通过识别特定的挥发性分子，从尿液样本中识别肿瘤的存在。

“诊断鼻子”——创造出第一个实验原型的项目的名字——是Humanitas和米兰理工大学密切合作的结果。初步结果是令人鼓舞的:该测试正确地确定了肿瘤的存在癌症患者在85.2%的病例中，在79.1%的病例中正确地给出了健康患者的阴性结果。

不仅如此，与传统的活检方法相比，该原型还有其他显著的好处:作为一种侵入性手术，活检对早期肿瘤的假阴性率特别高，因为只收集和分析了一小部分组织。

这项研究

该研究于2020年3月至2021年3月在Castellanza的Humanitas Mater Domini和Rozzano的Humanitas研究医院进行。该项目涉及174人，分为两组:88名患有糖尿病的患者前列腺癌经组织学检查确认的不同等级和阶段的患者，“对照组”86人，包括不同年龄、无病史的男性和女性，他们接受了医学检查(包括PSA检查)。

从每个人身上采集尿样，并在米兰理工大学化学、材料和化学工程系的劳拉·卡佩利教授的实验室进行分析。发现电子鼻为肿瘤患者提供正确的阳性结果的病例为85.2%。它有82.1%的准确率，即做出正确诊断的能力，无论是阴性还是阳性。45岁以上的男性是受该病影响最大的年龄段，也是最难正确诊断的年龄段，准确率为81%。

“前列腺活检是目前诊断前列腺癌的金标准。尽管通过使用磁共振成像来指导组织样本的采集，该程序达到了更高的精度，但肿瘤检出率最高可达48.5%。这一比例明显低于电子鼻，电子鼻除了具有更高的诊断准确性外，还可以减少患者的不便和并发症，”该研究的作者、Humanitas Mater Domini泌尿科协调员、Humanitas研究医院的医生兼研究员Gianluigi Taverna博士解释道。

诊断鼻子:从2012年对狗的研究到原型的临床验证

这款电子鼻是2012年由人道组织(Humanitas)与位于格罗塞托(Cemivet)的军事兽医中心合作，并得到意大利国防部支持的一项更大规模研究的发展。这项研究揭示了经过适当训练的狗是如何通过闻病人的尿液来检测前列腺癌的。

“这一发现，”Taverna医生解释说，“证实了前列腺肿瘤会产生特定的挥发性有机物质，技术上称为VOCs(挥发性有机化合物)，狗狗能够非常准确地检测到这些物质。我们决定以这种能力为基础，开发一种高科技诊断设备，使其成为日常临床实践的一部分。”

因此，作为“诊断鼻子”项目的一部分，电子鼻是通过重现犬类嗅觉而创造出来的原型，它使用了一系列能够分析尿液样本释放到空气中的挥发性物质的传感器。

“和狗一样，电子鼻也经过了一段时间的训练，大约有530人接受了训练，这使得米兰理工大学的工程师劳拉·卡佩拉教授和卡门·巴克斯博士能够微调分析参数，并教会设备确定是否存在危险尿样属于健康人或前列腺癌患者这一培训的成功已经被发表在国际泌尿学杂志人道主义研究医院实验室的研究员法比奥·格里兹说，他还负责该医院的组织学服务。