Elektroniczny nos wykrywa stany przedrakowe przełyku

Leczenie przełyku Barretta jest możliwe dzięki operacjom endoskopowym / melvil - Own work, CC BY-SA 4.0 /

Opracowany przez holenderskich naukowców z Centrum Medycznego Uniwersytetu im. Radbouda w Nijmegen elektroniczny nos wykrywa w oddechu pacjentów substancje chemiczne pojawiające się przy stanach przedrakowych przełyku. Urządzenie jest przenośne i łatwe w użytkowaniu, umożliwiając powszechne badania przesiewowe. Zdaniem pomysłodawcy, prof. Petera Siersemy, może być gotowe do powszechnego użytku w ciągu 2-3 lat. Jego zdaniem zrewolucjonizuje to diagnostykę choroby prowadzącej do nowotworów przełyku coraz częściej atakujących starzejące się społeczeństwa Zachodu.

Chodzi o tzw. przełyk Barretta – stan chorobowy dolnej części przełyku. W tym miejscu prawidłowy nabłonek wielowarstwowy płaski zostaje zastąpiony komórkami charakterystycznymi dla nabłonka jelit. Choroba częściej atakuje mężczyzn i pojawia się u 10-20 proc. osób cierpiących na przewlekły refluks żołądkowo-przełykowy. Co najistotniejsze, przełyk Barretta znacząco (nawet 11 razy) zwiększa ryzyko wystąpienia raka przełyku, dlatego lekarze traktują to schorzenie jako stan przedrakowy.

Obecnie zmiany w przełyku można zobaczyć i odpowiednio diagnozować przy pomocy narzędzi endoskopowych. To technika kosztowna, inwazyjna i czasochłonna, wymagająca fachowego przeszkolenia lekarzy. Dlatego holenderski zespół prof. Petera Siersemy opracował nowe narzędzie – elektroniczny nos wykrywający lotne substancje chemiczne występujące u pacjentów z tym schorzeniem.

– Wykonanie takiego testu zajmuje jedynie pięć minut – zachwala prof. Siersema. – A jeżeli masz test, który w sposób łatwy, nieinwazyjny wykrywa ryzyko wystąpienia raka przełyku, to i pacjenci chętniej i częściej będą brać udział w takim badaniu. Można to potraktować jako badanie przesiewowe.

Podobne elektroniczne nosy są już wykorzystywane do diagnostyki niektórych chorób nowotworowych, a także m.in. alzheimera. Holenderskie rozwiązanie różni się od nich jednak tym, że do jego skonstruowania zaprzęgnięto sztuczną inteligencję, która sama nauczyła się jakie substancje chemiczne łączą się z przełykiem Barretta.

Naukowcy najpierw zbadali 402 pacjentów, z których część miała zdiagnozowany przełyk Barretta, część refluks, a część była zdrowa. Wykonano u nich badanie endoskopowe, a także poproszono, by dmuchnęli w urządzenie. Następnie system sztucznej inteligencji porównał uzyskane wyniki z potwierdzonymi diagnozami, samodzielnie typując charakterystyczne dla choroby molekuły.

Po dziesięciokrotnym powtórzeniu „nauki” system AI w elektronicznym nosie poprawnie diagnozował pacjentów z przełykiem Barretta w 91 proc. przypadków. Wyniki fałszywie pozytywne (zdrowi pacjenci, których system uznał za chorych) uzyskano dla ok. jednej czwartej osób biorących udział w eksperymencie. Prof. Siersema uważa, że kolejne testy, tym razem z udziałem 1000 pacjentów poprawią dokładność urządzenia. „Biorąc pod uwagę bezinwazyjność i niski koszt badania, takie testy będzie można wykorzystywać nawet u lekarza pierwszego kontaktu” – przekonują naukowcy na łamach magazynu „Gut”.

Piotr Kościelniak
Dziennikarz specjalizujący się w popularyzacji medycyny i nowych technologii, konsultant ds. wydawniczych

Piotr Kościelniak kierował grupą magazynów popularnonaukowych Focus w wydawnictwie Burda Media Polska, gdzie uruchomił nowe tytuły zajmujące się m.in. medycyną, nowymi technologiami, psychologią i historią. Wcześniej kierował działem Nauki w dzienniku „Rzeczpospolita”, w ramach którego tworzył m.in. Rzecz o Zdrowiu, Styl Życia, a także Ranking Szpitali. Laureat nagród dla popularyzatorów nauki i problematyki medycznej.