基于呼吸检测的癌症早期诊断技术研究进展
近年来，癌症已经成为发达国家居民的首要致死因素和发展中国家居民的第2致死因素。并且随着老龄化人口的增加，发展中国家的癌症负担也在不断加重。早期检测和治疗可以有效降低癌症的死亡率。目前，癌症的早期诊断依赖于对高危人群的定期体检，检测技术目前主要包括痰细胞学、肿瘤标志物学、血液蛋白组学和医学影像技术。
X线胸片很难检测到较小的结节，且无法发现早期肿瘤，假阴性率较高，痰细胞学检查也存在此问题。CT检测灵敏度高于胸片，但当结节直径小于1 mm时，容易出现假阳性结果。CT检查可以有效发现早期癌症，却并没有遏制癌症发展或降低死亡率，这主要是因为CT检查在一定程度上给患者带来了射线损伤。
肿瘤标志物浓度受人体多种因素的影响，单一标志物检测也无法满足早期诊断的需要，多标志物联合诊断有望克服这一缺陷，但标志物的筛选和诊断模型的建立仍处在探索阶段。另外，血液样本组成成分相对复杂生化检测前的预处理步骤繁琐，也阻碍了其临床应用的推广。
近年来，用于肿瘤检测的呼吸诊断技术受到了广泛关注，被认为是解决上述问题的有效手段。呼吸样本的采集过程简便无创，较容易被受试者接受。同时，大量研究表明呼出气体中可以检出上述肿瘤标志物，且标志物浓度与肿瘤的存在情况密切相关。
这一技术包括两个方面：一是直接采集呼出的气相成分，检测其中的挥发性有机化合物(volatileorganic compounds，VOC)；二是将呼出的气流冷凝下来，以呼出气体冷凝物(exhaled breath condensate，EBC)形式采集，检测其中的肿瘤标志物。本文对上述两种形式的检测技术及其在肿瘤早期诊断中的研究成果和应用前景进行综述。
1利用动物嗅觉识别早期癌症技术的发展
在呼吸诊断技术多年发展的基础上，1989年Williams和Pembroke首次提出了借助犬类强大嗅觉系统来检测恶性肿瘤的猜想。
2004年Pickel等训练1只4岁的雄性雪纳瑞犬和1只6岁的雌性黄金猎犬对7例黑色素瘤患者进行识别。雪纳瑞犬对前5例患者的识别结果与临床医师的判断及组织活检结果一致；第6例患者被雪纳瑞犬认为其皮下存在黑色素瘤，尽管临床上也怀疑其为黑色素瘤患者，但组织活检的结果为阴性。
临床医师和雪纳瑞犬都没有对第7例患者的情况给出确定判断，但随后的组织学检查结果为阳性。黄金猎犬对7例患者中的4例进行了识别，结果与雪纳瑞犬的判断一致。
2006年McCulloch等用食物奖励方法训练5只普通家犬，让其区分55例肺癌患者、31例乳腺癌患者和83例健康受试者的呼吸样本。结果显示，犬检测肺癌的灵敏度和特异度都达到99％，而检测乳腺癌的灵敏度和特异度分别为88％和98％。
Ehmann等用同样方法训练4只家犬，训练过程中只使用肺癌患者和健康对照者的呼出气体，测试时加入慢性阻塞性肺疾病患者的呼出气体，结果显示犬检测肺癌的灵敏度和特异度分别为71％和93％，并且由于加入了慢性阻塞性肺疾病对照组，使得这次实验的特异性更具说服力。
