“智能口罩”能檢測多種疾病,快來了解!

研究人員稱,你的呼吸可能蘊含着健康線索,並且他們已經開發出一種“智能口罩”來獲取這些線索。

帕薩迪納市加州理工學院(Caltech)的醫學工程教授魏高領導的團隊研發了 EBCare,這是一種通過分析某人呼吸中的化學物質來檢測任何現存的健康問題的口罩。

據瞭解,據加州理工學院的一份新聞稿稱,該口罩旨在篩查呼吸道感染、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘和新冠感染後等醫療狀況。

EBCare 的工作原理是將呼吸冷卻轉化爲液體,然後將其輸送到傳感器進行特定生物標誌物的分析。

在給福克斯新聞數字頻道的一封電子郵件裡,首席研究員高指出,這種口罩能夠“以無創和可穿戴的形式對呼出的冷凝液(EBC)進行連續、實時監測”。

高說:“這項技術有可能徹底改變我們監測呼吸健康的方式,爲諸如哮喘、COPD 和其他代謝紊亂等狀況提供有價值的見解。”他指出,這可能是通往更個性化醫療保健的一條途徑。

他補充說:“它還可以通過大規模監測呼吸道感染用於疫情管理。”

高指出,EBCare 技術的最終目標並非侷限於呼吸系統疾病。

“隨着研究的推進,我們期望這種智能口罩能夠用於檢測更廣泛的生物標誌物,涵蓋那些與代謝、心血管以及 傳染病相關的標誌物,”他說道。

據加州理工學院所述,針對該口罩功能的一項研究涵蓋了 31 名健康成年人,他們在實際生活場景中佩戴 EBCare 長達 14 小時,且僅每隔三分鐘取下口罩來進食。

參與者中,有 10 人是吸菸者,10 人患有哮喘,9 人患有慢性阻塞性肺病,還有 12 人近期從 新冠中痊癒。

該口罩在參與研究的患者中準確檢測出了哮喘和慢性阻塞性肺病的生物標誌物。並且,它還成功檢測到了腎臟疾病的跡象。

EBCare 還能準確讀取血液中的酒精水平。

“實時監測 酒精水平爲呼氣測醉器或血液檢測提供了一種非侵入性且連續的替代方法,”高說。

這項由美國國立衛生研究院、美國國家科學基金會、菸草相關疾病研究項目和美國陸軍醫學研究採購活動資助的研究於 8 月 29 日發表在《科學》雜誌上。

高表示,這個構想並非是讓智能口罩取代傳統的醫學診斷,而是要通過在日常活動中開展持續的健康監測來提供‘早期預警’,並‘填補’ 看醫生之間的空缺。

“目標是在細微的生理變化發展成更嚴重的狀況之前將其識別出來,使個人有機會積極採取措施來管理自身的健康,”他說。

據高所言,這對於那些需要定期監測的人來說尤爲重要,例如患有慢性病的患者或者從諸如新冠之類的呼吸道感染中恢復的人。

“我建議醫療保健提供者考慮把實時 EBC 分析技術融入到他們的診斷和監測實踐當中,特別是針對像哮喘和慢性阻塞性肺病這類慢性病,”他說道。

“對於個人而言,通過可穿戴設備無創監測自身健康的這種能力,爲更積極地管理個人健康提供了機會,這或許會帶來早期干預以及更良好的健康結果。”

MarkAlain Déry ,擁有醫學博士和公共衛生碩士學位,身爲傳染病醫生以及路易斯安那州健康通道的首席創新官,他未參與智能口罩的開發,也覺得這是一個“令人興奮的概念”。

“它能起作用嗎?當然,”他告訴福克斯新聞數字頻道。

“然而,我們起碼需要看到一些臨牀研究表明,這些口罩在診斷方面能夠比標準護理更出色——或者更快或者更靈敏,”他接着說道。

“然後,我們需要有研究證明臨牀改善。”

一些未參與該口罩研發的外部醫生對這種數據收集方式是否有益提出了質疑。

“雖然這種口罩引入了一種監測呼出氣冷凝液(EBC)的創新方法,但我們需要提出一個重要問題:這些連續的實時測量在日常生活中真的有影響嗎?”佛羅里達州神經外科醫生布雷特·奧斯本(Brett Osborn)博士在與福克斯新聞數字頻道的對話中說道。

“對於普通人來說,它檢測到的生物標誌物——銨、pH 值、亞硝酸鹽和酒精——不需要持續監測,尤其是常規血液檢測可以更準確、更相關地提供這些信息時。

奧斯本認爲,EBCare 口罩這一概念更適用於“特定的高風險環境”,例如在軍事或工業環境中對有毒氣體進行實時監測。

“然而,對於普通人來說,尤其是在後疫情時代,佩戴這樣的口罩的想法會適得其反,”他說。

加州大學聖地亞哥分校傳染病和全球公共衛生部門創新副主任約翰·W·艾爾斯(John W. Ayers)博士也質疑讓患有哮喘或慢性阻塞性肺病(COPD)——已經有呼吸困難症狀——的患者佩戴這種口罩的想法。

首席研究員高對其中的一些評論作出了迴應。

“雖然常規血液檢測確實可靠,但它們通常是週期性的,並且需要臨牀環境,這限制了它們捕捉動態的日常生理變化的能力,”他告訴福克斯新聞數字頻道。

“EBCare 口罩的真正創新點在於它能夠持續實時地監測健康狀況,提供間歇性檢測可能難以察覺的見解。”

據研究人員所說,對於患有哮喘、慢性阻塞性肺病或代謝紊亂等慢性病症的個體而言,某些生物標誌物的波動能夠在症狀加重之前提供早期預警信號,進而得以及時干預。

然而,高的確承認 EBCare 設備存在一些侷限性。

“其中一個侷限性在於某些臨牀試驗中的樣本量相對較少,尤其是對於像慢性阻塞性肺病和哮喘這類疾病,”他向福克斯新聞數字頻道表示。

“未來針對規模更大和更具多樣化的人羣展開的研究將有助於在更廣泛的條件與環境裡進一步驗證該設備的性能。