Сибирские ученые создали аппарат определения COVID-19 по выдоху

Институт автоматики и электрометрии СО РАН совместно с новосибирской компанией «Сайнтификкоин» разработали HEALTHMONITOR — компактный аппарат, диагностирующий наличие коронавируса у человека.

Газоанализаторы HEALTHMONITOR позволяют по выдоху определять заболевания дыхательной системы, некоторые — желудочно-кишечного тракта, диагностировать диабет и COVID-19. В случае с коронавирусом точность анализа равняется 90–95 % и варьируется в зависимости от штамма. Для этого нужно лишь подышать в трубочку. Результат выдается практически моментально. Кроме того, ученые ИАиЭ СО РАН проводили эксперименты по определению пневмонии, фиброза, рака, астмы на ранней стадии. 

Чаще всего для диагностики заболевания по выдоху используются масс-спектрометры — громоздкие аппараты, работающие при температуре жидкого азота. Однако их невозможно использовать для полноценного скрининга. Для этого необходимо транспортировать больного к аппарату либо собирать пробы выдоха в специальные пакеты, материал которых может повлиять на процентную точность диагноза.

Инновационный газоанализатор работает на основе метода оптико-эмиссионной спектрометрии, для этого была разработана специальная нейронная сеть. «Мы не применяем классический спектральный анализ для непосредственной классификации спектров, так как биомаркеры COVID-19 еще не изучены полностью. На сегодняшний день их всего выявлено более пяти, при этом зависимость нелинейная. Поэтому с наиболее точной диагностикой справляется только нейронная сеть», — объяснил научный сотрудник ИАиЭ СО РАН кандидат технических наук Александр Владимирович Кугаевских.

В рамках тестирования этот аппарат уже ставился в аэропортах и некоторых торговых центрах. Сейчас для целей медицинской сертификации в конце января 2022 года несколько газоанализаторов введут в действие в ряде клиник Москвы. Кроме того, большой интерес сегодня вызывает возможность использования прибора в спортивной медицине и фитнес-центрах — при необходимых настройках газоанализатор сможет определять эффективность тренировки или наличие допинга в организме человека.

«Основная сложность — собрать большую достоверную выборку с диагнозом. Все исследования, посвященные диагностике по выдоху, опирались на выборки в 20—25 человек. Наша же работа по диагностике COVID-19 основана на более чем 300 гарантированно подтвержденных диагнозах», — отметил Александр Кугаевских. 

«Наука в Сибири»

Фото Глеба Сегеды