Исследование газовых проб биологического происхождения методами биофотоники и машинного обучения
Введение
В последнее время очень активно развиваются направления исследований, связанные с определением состава выдыхаемого воздуха и кожных испарений с помощью высокочувствительного газового анализа. На данный момент известен большой ряд веществ, выделяемых человеческим организмом, которые могли бы использоваться в качестве биомаркеров различных состояний и патологий [1]. Исследовать и изучать свойства и характеристики этих соединений в настоящее время возможно благодаря высокоточным и высокочувствительным аналитическим методам, в том числе методам машинного обучения.
Список литературы
B de Lacy Costello, A. Amann, H. Al-Kateb, C. Flynn, W. Filipiak, T. Khalid, D. Osborn and N. M. Ratcliffe. // A review of the volatiles from the healthy human body. J. Breath Res. 8 (2014) 014001 (29pp). doi:10.1088/1752-7155/8/1/014001.
S. Chatterjee, M.J. Davies, Postgrad Med J. 2015, 91, 1081, 612-21.
Ibanez B et al 2017 ESC guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation: the task force for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation of the European society of cardiology (ESC) Eur. Heart J. 39 119–77
Thygesen K et al 2018 ESC/ACC/AHA/WHF. Fourth universal definition of myocardial infarction Eur. Heart J. 40 237–69
O’Gara P T et al 2013 ACCF/AHA guideline for the management of ST-elevation myocardial infarction: a report of the American College of Cardiology Foundation/ American Heart Association task force on practice guidelines Circulation 127 e362–e425
Chen Y X, Chen M W, Lin J Y, Lai W Q, Huang W, Chen H Y and Weng G X 2016 Label-free optical detection of acute myocardial infarction based on blood plasma surface-enhanced Raman spectroscopy J. Appl. Spectrosc. 83 798–804
Yang Y et al 2019 Atypical and delayed de winter electrocardiograph pattern Medicine 98 e15436
Macias C, Khakpour H, Buch E, Shivkumar K and Bradfield J S 2019 Limitations of 12-lead electrocardiogram wide complex tachycardia algorithms in a patient with left atrial flutter and large myocardial infarction HeartRhythm Case Rep. 5 70–73
Carrizales-Sepulveda E F, Del Cueto-Aguilera A N, Jiménez-Castillo R A, De La Cruz-mata O N, Fikir-Ordoñez M, Vera-Pineda R, Hernandez-guajardo D A, Ordaz-Farías A and Flores-Ramírez R 2019 Pseudomyocardial infarction in a patient with severe diabetic ketoacidosis and mild hyperkalemia Case Rep. Cardiol. 2019 4063670
Методы диагностики, применяемые в настоящее время, основаны на традиционных методах, которые доказали свою эффективность, но, как правило, требуют времени и зачастую являются инвазивными методами. К таким заболеваниям можно отнести сахарный диабет, хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), острый инфаркт и предынфарктные состояния. Особенностью данных заболеваний является также и то, что на ранних стадиях могут отсутствовать специфические признаки и симптомы. В это же время, диагностика и выявление на ранних стадиях может существенно улучшить прогноз и лечение болезни. Например, выявление гипергликемии при сахарном диабете второго типа [2] применяется для ранней диагностики, но, как правило, гипергликемия является уже следствием серьезных нарушений в системе обмена веществ. Для диагностики острого инфаркта миокарда используются клинические картины маркеров крови и электрокардиограмма (ЭКГ) [4–5]. Стандартная диагностика достаточно точна, но, несмотря на это, продолжается поиск методов обнаружения по ряду причин [6]. Сюда можно отнести нетипичные ЭКГ-проявления патологии и симптомы [7-9]. Открытие новых биомаркеров позволит точнее и быстрее прогнозировать течение острого инфаркта миокарда [10]. Аналогично, правильное и раннее выявление ХОБЛ имеет важное значение для улучшения прогноза этого прогрессирующего заболевания, но, хотя легочные функциональные тесты (ФТ) являются обязательными при диагностике ХОБЛ, ни один из полученных результатов тестов не является настолько специфичным или достаточно чувствительным, чтобы выявить заболевание в целом или периферическое поражение мелких дыхательных путей [11]. Более того, было замечено, что более выраженное снижение функции легких часто происходит при среднетяжелой стадии заболевания, и раннее вмешательство может существенно замедлить прогрессирование патологии [12–13].