Onderzoekers van UNSW Sydney hebben een innovatieve, AI-ondersteunde ademtest ontwikkeld die silicose sneller en eenvoudiger kan opsporen. Door ademmonsters te analyseren met massaspectrometrie en kunstmatige intelligentie, biedt de test een niet-invasieve en snelle diagnostische methode voor risicogroepen zoals mensen die in de bouw of mijnen werken.
Silicose, veroorzaakt door het inademen van fijnstof, zoals minuscule kristallijne deeltjes siliciumdioxide, leidt tot ernstige en onomkeerbare longschade. Traditionele methoden zoals röntgenfoto’s en CT-scans diagnosticeren de ziekte vaak pas in een later stadium. De nieuwe ademtest levert daarentegen binnen enkele minuten resultaten op. Voor het onderzoek werden ademmonsters van 31 silicosepatiënten en 60 gezonde mensen geanalyseerd. De resultaten van dit onderzoek toonden aan dat de test in staat is om met grote nauwkeurigheid (meer dan 90%) onderscheid te maken tussen personen met en zonder silicose.
Ademtest
De test werkt door een ademmonster te analyseren op specifieke moleculaire patronen die wijzen op de vroege stadia van silicose. Dit maakt het mogelijk om werknemers tijdig uit blootgestelde werkomgevingen te halen en verdere schade te voorkomen. Voor de ademtest moet in een zakje geademd worden. Die lucht wordt vervolgens naar een massaspectrometer geleid die alle verschillende aanwezige moleculen detecteert.
“In de menselijke adem zitten duizenden organische moleculen die je uitademt. Ons instrument kan een profiel maken van iemands adem en dat voeden we dan met een algoritme van kunstmatige intelligentie dat erg goed is in het vinden van patronen. In dit geval zoekt het naar patronen in de organische verbindingen die aanwezig zijn in de adem van mensen in de vroege stadia van silicose”, vertelt hoofdonderzoeker professor Donald van de School of Chemistry van UNSW.
De test duurt, vanaf het ademen tot en met het resultaat, slechts enkele minuten. “Onze studie toont aan dat het AI-gestuurde model nauwkeurig silicosepatiënten van gezonde personen onderscheidde op basis van hun ademprofielen, waardoor een betrouwbaar hulpmiddel voor vroegtijdige detectie werd verkregen. Dit suggereert dat ademtesten een praktisch hulpmiddel zouden kunnen zijn voor grootschalige screening van werknemers en vroegtijdige interventie”, vertelt hoofdonderzoeker professor Donald van de School of Chemistry van UNSW.
Meer onderzoek nodig
De onderzoekers benadrukken dat, hoewel de ademtest veelbelovend is, verdere validatie in grotere cohorten nodig is voordat het kan worden geïmplementeerd als een routine screeningsinstrument. Daarnaast zijn verdere onderzoeken nodig om de technolgie achter de AI-gestuurde ademtest verder te verfijnen en de mogelijkheid te onderzoeken om silicose te onderscheiden van andere longziekten.
“Ademtesten zijn een nieuwe en eenvoudige techniek voor patiënten en artsen, maar zijn al waardevol gebleken bij andere longziekten zoals astma. Het zou de niet-invasieve methode kunnen bieden die nodig is om dergelijke werknemers te controleren op de ontwikkeling van silicose. Hoewel dit onderzoek zich nog in een vroeg stadium bevindt en nog verder ontwikkeld moet worden, biedt het een 'sprankje hoop' voor de toekomst,” aldus de onderzoekers.
Er wordt al heel wat jaren onderzoek gedaan naar ademtesten als middel voor het (vroegtijdig) opsporen van bepaalde ziekten. Zo was er tijdens de coronapandemie nogal wat aandacht voor een COVID-19 ademtest en de e-Nose. Maar ook daarvoor al deden Britse wetenschappers onderzoek naar de ontwikkeling van een ademtest om bepaalde vormen van kanker in een vroegtijdig stadium te kunnen opsporen.
