الأنف الإلكترونية أسلوب جديد لاكتشاف الأمراض

من المتعارف عليه أن الكلاب تتمتع بـ حاسة شم قوية يمكنها من أداء عدد كبير من الوظائف التي لا يتمكن أي كائن آخر من القيام بها فامتلاك الكلاب لـ 300 مليون خلية شمية تساعدها في التقاط الكثير من الروائح حتى المواد التي يعتبر لا رائحة لها عند البشر يكون لها رائحة يمكن تحديدها عند الكلاب وهو ما أهلها لتكون المساعد الأفضل لعمليات الكشف عن الألغام والمفرقعات والمخدرات ومنذ عام 2008 تم إضافة وظيفة جديدة لهم وهي الكشف على الامراض.

ووفقا لجمعية “Medical Detection Dogs ” فإنه يتم تدريب الكلاب على شم مختلف الأمراض كالسكري ومرض باركنسون والسرطان من خلال تدريبهم على شم البكتيريا والفيروسات كما يتم تدريبهم على اكتشاف التغيرات في الرائحة قبل حدوث نوبة حادة لإحدى المرضى تستلزم دخوله المستشفى حتى أصبحت الكلاب مصدر أساسي لفكرة قد تكون الأهم في المجال الطبي ليست فقط للكشف عن الأمراض ولكن ايضا لقياس مدى نجاح طريقة العلاج مع المريض فهي مصدر إلهام لـ “الأنف الالكترونية” ” E-noses”

وبحسب موقع “ديلي ميل” البريطاني فإن جهاز “الأنف الإلكترونية” يعتبر النقلة الأكبر في مجال الأجهزة الطبية فهي تتمكن من اكتشاف الأمراض في مراحلها الأولى من خلال عينة النفس حيث يحتوي الزفير على أكثر من 3500 مركب عضوي متطاير وجزيئات صغيرة من الغاز بالإضافة إلى قطرات مجهرية أخرى ومن خلال الأنف الإلكترونية يمكن الكشف عن المرض عن طريق مركب المرض الكيميائي والذي تم ظهوره ضمن هذه المركبات العضوية المتطايرة.

وتعتمد طريقة عمل “الأنف الالكترونية” على شكل من أشكال الذكاء الصناعي فهي تتمكن من اكتشاف مجموعة من المواد الكيميائية المختلفة بمستويات دقيقة أكثر في التنفس وبعد معالجتها تتعرف على أنماط المركبات العضوية المتطايرة وتحدد المرض حيث تتمكن من الكشف عن عدد كبير من الأمراض أهمها الكشف عن بعض أنواع السرطانات وأمراض الكبد والربو و”كوفيد19″ كل ذلك بمجرد تنفسك في الجهاز.

فوفقا لمراجعة قيمة اختبارات التنفس والتي تم نشرها في مجلة The Electrochemical Society عام 2020 فإن ارتفاع مستويات “الأمونيا” في النفس يعبر عن وجود مشاكل في الكلى أو الكبد بينما ارتفاع نسبة “أكسيد النيتريك” فإنها دليل على مرض الربو وأمراض الرئة الأخرى أما وجود نسبة عالية من “الألدهيدات” تكون لدى المصابين بالسرطان ومرض الزهايمر وفي دراسة أخرى تم نشرها في مجلة ” Clinical and Translational Gastroenterology” فإن ارتفاع مادة ” الليمونين” الكيميائية تعتبر علامة مهمة على مرض تليف الكبد.

ويمكنها أيضا الكشف عن أنواع من السرطانات مثل سرطان المريء والقولون حيث تم إثبات ارتباطها بأنماط كيميائية معينة في التنفس وكذلك تم استخدام هذا الانف لاستكشاف مرضى سرطان الرئة فبحسب دراسة تم نشرها في مجلة Annals of Oncology عام 2019 أنه تم استخدام الأنف الإلكتروني لاستكشاف مرضى سرطان الرئة بدقة 85% للذين سيستجيبون لأدوية العلاج المناعي.

كما تتمكن من اكتشاف عدوى كوفيد19 فوفقا لدراسة تم نشرها في ديسمبر الماضي بمجلة EClinicalMedicine توصل باحثون من جامعة Loughborough من وجود مركبات عضوية متطايرة تسمى “الألدهيدات” و”الكيتونات” و”الميثانول” تميز مرضى Covid-19 عن أولئك الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي الأخرى ويمكن من خلال الأنف الإلكتروني التعرف عليها لتحديد المرض.

وتتراوح أجهزة الأنف الإلكترونية والتي مازالت قيد التطوير من الآلات الكبيرة التي تتضمن تنفس المرضى في أنبوب إلى الأجهزة المحمولة باليد العملية والتي تكون على شكل قناع سيليكون مربوط حول الوجه وتقوم بالشهيق والزفير بشكل طبيعي ليتم تجميع الغازات في أربع انابيب معدنية بحجم الإصبع بداخلها وتحتوي هذه على إسفنج خاص مع أجهزة استشعار مبرمجة لامتصاص المركبات العضوية المتطايرة ذات الأهمية وبعد جمع العينة يتم التخلص من القناع وإزالة الانابيب الأربعة وإرسالها إلى المختبر لتحليلها للكشف عن الامراض.

ويتوقع الخبراء أن تصبح الأنف الإلكتروني جزء من الاختبارات السريرية الروتينية في غضون خمس سنوات تقريبا ليس فقط لتشخيص المرض ولكن أيضا للتنبؤ بما إذا كان المريض سيستفيد من دواء جديد معين وأيضا مراقبة العلاج لمعرفة ما إذا كان يعمل حتى يصبح في يوم من الأيام استخدام اختبار التنفس مثل فحص الدم وعلى الرغم من ان التكلفة غير واضحة ولكن بحسب الخبراء فإنها من المحتمل أن تكون أرخص من الاختبارات المتاحة مثل الخزعة السائلة لفحص الدم للسرطان.

اقرأ أيضا| يحول المريض لـ«تمثال خشبي».. «التعظم – DISH» مرض نادر مجهول الأسباب