Туберкулез легких — инфекционное заболевание, вызываемое Mycobacterium tuberculosis complex и передающееся в основном воздушно-капельным путем, развитие которого у инфицированных людей ассоциировано с наличием неблагоприятных факторов риска, возрастающих в периоды военных действий, поэтому актуальным является развитие методов экспресс-диагностики туберкулеза, доступных для применения в полевых условиях.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Оценить возможность дифференциальной экспресс-диагностики туберкулеза легких по составу выдыхаемого воздуха с использованием портативного устройства класса «электронный нос» у взрослых и детей, в т.ч. с отягощенным анамнезом.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Образцы выдыхаемого воздуха были собраны у 98 человек в возрасте 11— 92 лет, в т.ч. у 55 больных туберкулезом и 43 здоровых, из них 53 курящих и 37 с сопутствующими хроническими заболеваниями, с помощью разработанного нами портативного устройства «электронный нос» на основе массива из 8 металлооксидных сенсоров, дополненных датчиками температуры и влажности. Собранный согласно разработанному алгоритму массив данных откликов был разделен на две непересекающиеся выборки: обучающую (68 человек, в т.ч. 37 больных туберкулезом) и тестовую (30 человек, в т.ч. 18 больных туберкулезом). Обучающую выборку использовали для машинного обучения методом линейной регрессии, эффективность обучения оценивали в слепом тесте с использованием тестовой выборки.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Чувствительность и специфичность разработанного подхода при кросс-валидации обучающей выборки составили 84% (95% ДИ 75—93%) (6 ложноотрицательных (ЛО) результатов) и 71% (95% ДИ 59—83%) (9 ложноположительных (ЛП) результатов) соответственно. При этом для здоровых людей специфичность составила 87%, а для участников исследования с сопутствующими заболеваниями — 56%. Чувствительность и специфичность разработанного подхода, достигнутые в слепом тесте, составили 83% (95% ДИ 73—93%) (3 ЛО результата) и 92% (95% ДИ 85—99%) (1 ЛП результат).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Продемонстрирована принципиальная возможность неинвазивной экспресс-диагностики туберкулеза, протекающего как с бацилловыделением, так и без него, по составу выдыхаемого воздуха за время, не превышающее 5 мин. Применение портативного устройства «электронный нос» на основе массива из 8 металлооксидных сенсоров, дополненных датчиками температуры и влажности, при использовании разработанного алгоритма сбора выдоха и последующего автоматизированного анализа данных позволило достичь в слепом тесте чувствительности и специфичности 83% и 92% соответственно. Недостатком разработанного подхода остается плохая дифференциальная диагностика туберкулеза с другими заболеваниями легких (нетуберкулезным микобактериозом, раком легких, астмой), что требует проведения дальнейших исследований.
