随着生态环境的破坏、生活方式的改变、职业性理化因素、老龄化加剧等诸多诱因，导致肿瘤高发。

据2022年2月国家癌症中心发布《2022年全国癌症报告》，我国癌症发病率和死亡率的统计数据显示，2020年中国新发癌症病例457万例，死亡病例300万例。2020年中国新发病例和死亡人数位居全球第一。

整体癌症粗发病率、癌症粗死亡率仍然呈现持续上升趋势。目前，我国恶性肿瘤发病、死亡数持续上升。

根据世界卫生组织国际癌症研究机构（IARC）发布的2020年全球最新癌症负担数据，中国已经成为了名副其实的“癌症大国”。

因此，肿瘤的早期筛查、早期发现、早期诊断、早期治疗尤为重要。

目前，肿瘤的早期筛查、早期发现、早期诊断的方法有很多，比如实验室常规化验检查、X线或CT、超声等影像学检查、内窥镜等器械检查、肿瘤标记物或相关抗原或酶等生物化学检查、组织细胞等细胞学检查、活体组织等病理学检查、手术探查等。

我们在防治疾病时，离不开体检，采集患者的检测样本大多是血液、脑脊液、人体组织等，而检查往往不安全、不方便、有痛苦、有并发症、特异性差、患者依从性差等。除了检测排泄物外，其他都或多或少有创、有风险。

我们在安检传送带处，时常能见到身着印有警犬背心的工作犬敬业地逐个嗅物品。犬的嗅脑、嗅觉器官和嗅神经极为发达，鼻黏膜上布满嗅神经，能够嗅出稀释1千万分之一的有机酸，特别是对动物性脂肪酸更为敏感，嗅觉能力超过人的1200倍。

有媒体报道，国外经驯化学习后的犬能嗅出肿瘤等疾病患者。

科学家受此启发，闻能查出成分、能查出疾病，利用仿生学原理，开发了电子鼻无创智能检测系统，已不是科幻。

以色列、美国、英国、日本在该领域研究较多，可查到大量文献，国内也有一些科研院所、高等院校、医疗机构涉足此研究。

通过气味的不同，发现患者可能存在的相关疾病。有些味重则病重，两者虽不成比例，但密切相关：

肺脓肿或支气管扩张患者可呼出腐烂臭肉气味；幽门螺杆菌感染、急性或慢性胃炎、消化性溃疡患者可呼出酸臭气味，幽门梗阻、晚期胃癌患者可呼出臭鸭蛋气味；糖尿病酮症酸中毒患者可呼出丙酮气味；尿毒症、肾衰竭患者可呼出烂苹果或像粪便味的类氨味或尿气味；肝硬化等肝病患者可呼出伤口腐败或泥沼气味；梅毒患者可呼出恶臭气味。

全身性疾病包括内分泌紊乱、肝或肾功能不全、尿毒症、糖尿病性酮症、胆囊病、白血病、维生素缺乏、肿瘤、重金属中毒、一些遗传性疾病等，也可呼出特殊气味。

早期肿瘤患者因体内出现微小坏死组织，通过新陈代谢和血液循环途径，可呼出多种特征性挥发性有机化合物（VOCs），比如，2-乙酰基吡咯、2-（二甲氨基）环己酮、癸烷、葛缕醇、醋酸-2-乙基己酯、二苯乙烯苷、2-（3-碘苯基）吡咯烷酮等，复合成分混杂一起产生特殊的气味。

目前，通过惰性铜包和自动可再生系统样本收集袋，收集呼出气体，利用气相色谱-质谱联用仪、电喷雾萃取电离质谱检测，已能检测呼出500多种成分挥发性有机成分（VOC），比对气味指纹图谱可知其成分，定量确定250多种人呼出气体成分。

研究发现，呼出气体的潜在胰腺癌生物标志物，有意义的高水平5种，即甲醛、丙酮、乙二醇、十一烷、异丙醇。有意义的低水平7种，即戊烷、正己烷、1-丁醇、1-（甲基硫代）-丙烷、苯甲醛、十四烷、二烯醇。肺癌呼出28种VOC：三氯氟甲烷、三氯乙烷、甲基戊烷、己烷、庚烷、癸烷、十一烷、异戊二烯、四氯乙烯、苯乙烯、甲苯、乙苯、二氯苯、萘、苯甲醛、甲酸异丁酯等，主要是高碳烷烃、烯烃、苯及其衍生物和醛类，很多不是正构类。还发现乳腺癌、胃癌、结肠癌、直肠癌等生物标志物。

利用此原理，可通过仿生学电子鼻无创智能检测肿瘤，其具有无创、操作简便、反应快速仅数分钟、实时检测、小型化、呼出气样本仅数毫升、成本低、高特异性、高敏感性、早期预警诊断等优点。

除了能检测肿瘤外，还用于肺炎、幽门螺杆菌、尿毒症、糖尿病等。

其实，原理并不复杂，20世纪70年代美国就应用电子鼻模块从事研究，即多种气体采集与传感器陈列、接口与信号预处理电路、模式识别系统。由于呼出气体成分复杂、且含量极微，对气体传感器的灵敏度和特异度要求极高，目前多种型的传感器都有待改进，还难以从技术手段得以实现检测。不过，随着交叉学科的融合发展，人工智能的应用，使得智能检测突破技术瓶颈得以实现。在不久的将来，电子鼻无创智能检测替代现有的传统检测方法，该方法是检测技术发展方向。

来源: 原创