Photoacoustic spectroscopy evaluation of the impact of smoking on the composition of exhaled air in patients with bronchopulmonary diseases
| Autor: | O. Yu. Nikiforova, A A Bulanova, Yu. V. Kistenev, Ekaterina Bukreeva |
|---|---|
| Rok vydání: | 2017 |
| Předmět: |
Adult
Male History medicine.medical_specialty diagnosis Endocrinology Diabetes and Metabolism Statistics as Topic lcsh:Medicine Pulmonary disease chronic obstructive pulmonary disease Photoacoustic Techniques Pulmonary Disease Chronic Obstructive 03 medical and health sciences 0302 clinical medicine Internal medicine medicine Humans In patient 030212 general & internal medicine Photoacoustic spectroscopy Asthma COPD business.industry Spectrum Analysis lcsh:R Smoking Reproducibility of Results Exhalation analysis of expired air General Medicine medicine.disease Exhaled air Gas analyzer Breath Tests 030228 respiratory system Dimensional Measurement Accuracy Lasers Gas Cardiology Physical therapy Female Family Practice business |
| Zdroj: | Терапевтический архив, Vol 89, Iss 3, Pp 34-37 (2017) |
| ISSN: | 2309-5342 0040-3660 |
| Popis: | To investigate the impact of smoking on the air exhaled by patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and asthmatics, by applying photoacoustic spectroscopy.The exhaled air absorption spectra (EAAS) were analyzed in healthy volunteers and patients with COPD and asthmatics, by applying an ILPA-1 CO2 laser photoacoustic gas analyzer. The procedure based on the calculation of an integrated estimate (IE) of the state of the object was used to assess the findings.Comparison of the IE of EAAS in COPD patients and non-smoking healthy individuals showed that spectra of the compounds, the formation of which was associated with smoking, were recorded in the range of wavelengths corresponding to the 10R branch of CO2 laser generation. This also provided evidence indicating that the exhaled air of asthmatics differed from that of both smoking and non-smoking healthy individuals. The calculations yielded the threshold values of EAAS IE in the range of wavelengths corresponding to the 10P branche of CO2 laser generation, which made it possible to distinguish non-smoking healthy individuals from asthmatics and COPD patients in 94 and 89% of cases, respectively.The investigation has confirmed that smoking substantially impacts the composition of the air exhaled by healthy individuals. It has been shown that the use of reference groups formed from non-smoking healthy individuals can improve the accuracy of photoacoustic spectroscopy in detecting COPD and asthma. A further development in this direction will open up new prospects for a new method to diagnose COPD and asthma.Цель исследования. Изучить влияние курения на воздух, выдыхаемый больными хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) и бронхиальной астмой (БА), с применением оптико-акустической спектроскопии. Материалы и методы. Проведен анализ спектров поглощения выдыхаемого воздуха (СПВВ) у здоровых добровольцев и больных ХОБЛ и БА с помощью лазерного оптико-акустического газоанализатора ILPA-1 на основе CO2-лазера. Для оценки результатов использовали методику, основанную на вычислении интегральной оценки (ИО) состояния объекта. Результаты. Сравнение ИО СПВВ больных ХОБЛ и некурящих здоровых лиц показало, что в диапазоне длин волн, соответствующем ветви 10R генерации CO2-лазера, регистрируются спектры соединений, образование которых связано с курением. Кроме того, получены данные об отличии выдыхаемого воздуха больных БА от выдыхаемого воздуха как курящих, так и некурящих здоровых лиц. На основе расчетов получены пороговые значения ИО СПВВ в диапазоне длин волн, соответствующем ветви 10P генерации CO2-лазера, которые позволяют отличать некурящих здоровых лиц от больных БА и ХОБЛ в 94 и 89% случаев соответственно. Заключение. Подтверждено, что курение существенно влияет на состав воздуха, выдыхаемого здоровыми лицами. Показано, что использование референтной группы, сформированной из некурящих здоровых лиц, позволяет повысить точность при выявлении ХОБЛ и БА методом оптико-акустической спектроскопии. При дальнейшей разработке данного направления открываются перспективы получения нового метода для диагностики ХОБЛ и БА. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|