Заболевания органов дыхания являются одной из основных причин смертности во всем мире. По оценкам ВОЗ, к 2030 году такие заболевания будут причиной каждой пятой смерти.

Поскольку признаки ухудшения здоровья органов дыхания или факторы, влияющие на него, могут быть малозаметными, для решения этих проблем появилось множество цифровых медицинских технологий и методов. Вместе с этими инновациями в медицинский жаргон вошли такие новые термины, как "умный анализатор дыхания", "тренировка дыхания" (дыхательная гимнастика) и "эксгаломика".

В основе системы сбора образцов для проведения ряда медицинских анализов лежит тот же принцип, который применяется в алкотестерах. Анализатор дыхания изучает летучие органические соединения, содержащиеся в выдыхаемом воздухе, которые могут служить диагностическими биомаркерами. Некоторые ученые проводят дальнейшие исследования эксгалома или всей совокупности выдыхаемых молекул для клинической интерпретации.

"Умные" анализаторы дыхания для пациентов

Традиционно анализаторы дыхания были доступны в основном профессионалам. Однако цифровизация здравоохранения демократизировали доступ к этой технологии, позволив обычным потребителям пользоваться такими устройствами. Портативный анализатор BACtrack Mobile — это одно из таких персональных устройств, которое может информировать пользователя об уровне алкоголя в крови и даже вызывать такси из приложения-компаньона.

Технологии алкотестеров также были взяты на вооружение компанией Lumen, отслеживающей обмен веществ. Вместо содержания алкоголя устройство измеряет уровень углекислого газа и кислорода в выдыхаемом воздухе. На основе этих данных приложение-компаньон устройства определяет преобладающий источник "топлива" в организме и дает рекомендации по питанию.

Подобные методы применяются и для лечения заболеваний дыхательных путей. Ярким примером является астма, которая ежегодно диагностируется у тысяч новых пациентов. Однако больные астмой часто испытывают трудности с соблюдением правильной техники применения ингаляторов, что может привести к ухудшению контроля над состоянием. Эту проблему можно решить с помощью "умных" ингаляторов, таких как Hallie и Propeller, которые отслеживают и помогают пациенту использовать лекарственные препараты.

Другой ряд цифровых инструментов для здоровья, которые могут использовать астматики, — это интеллектуальные мониторы пикового потока или пикфлоуметры. Они измеряют показатель скорости выдоха, и полученный результат может свидетельствовать о наличии астмы. Некоторые из них, например AioCare, позволяют даже проводить спирометрию для контроля функций легких.

В будущем пациенты могут ожидать, что в одном устройстве будут интегрированы пикфлоуметр, спирометр, алкотестер и трекеры метаболизма или, по крайней мере, несколько из этих функций в одном устройстве. Это позволит осуществлять более индивидуальный контроль за состоянием дыхательной системы.

Тренировка дыхания и эксгалом: инновации для диагностики респираторного здоровья

С клинической стороны новые разработки в области наук о жизни дыхательной системы начинают набирать обороты. В частности, внимание ученых привлекло такое направление, как дыхательная биомика. Ученые считают анализ летучих соединений в выдыхаемом воздухе перспективным источником для клинической интерпретации респираторных заболеваний. Отчасти это объясняется неинвазивностью, малой нагрузкой на пациента и возможностью прямого отбора проб из легких, что позволяет использовать метод анализа дыхания.

Хотя эта область еще только зарождается, она находится в центре внимания некоторых ученых, таких как проект Exhalomics Цюрихского университета медицины. В рамках этого проекта изучается анализ дыхания с целью сделать эксгалом интерпретируемым и пригодным для использования в повседневной клинической практике. Другие ученые выявили биомаркеры эксгалома, которые могут помочь в выявлении инфекции дыхательных путей.

Благодаря таким разработкам анализ дыхания может стать в будущем рутинной процедурой при посещении врача как быстрый и неинвазивный способ оценки состояния дыхательной системы пациента. Однако исследования в области респираторной медицины традиционно остаются недостаточно финансируемыми, что может препятствовать такому будущему. Однако после пандемии COVID-19 интерес к этой области может возродиться, чтобы реализовать ее неиспользованный потенциал.