Mũi điện tử

“Chỉ cần vài lít hơi thở của bệnh nhân, các bác sĩ sẽ biết họ bị bệnh gì: gan, dạ dày, ruột, tụy... thậm chí cả ung thư ở giai đoạn rất sớm”. Thoạt nghe người ta cứ tưởng đây là dòng quảng cáo lang băm vớ vẩn hay một câu chuyện giả tưởng. Nhưng thật ra đó là một phương pháp chẩn đoán bệnh nhanh chóng và nhẹ nhàng nhất từng được nhân loại biết đến từ hàng ngàn năm trước đây và hiện nay đang dần được ưa chuộng.

Chẩn bệnh qua hơi thở

Hơi thở thường biểu hiện nội trạng của sinh vật. Phổi sinh vật chính là một cửa ngõ liên kết giữa môi trường bên trong và bên ngoài cơ thể. Những chất khí trong máu, sau khi được trao đổi với các cơ quan trong cơ thể, sẽ đến phổi trao đổi với bên ngoài theo nguyên tắc khuếch tán. Ngoài ôxy có khả năng liên kết với hồng cầu như một loại “xe vận tải” để di chuyển khắp cơ thể, khí carbonic và nhiều chất khí khác chủ yếu di chuyển qua lại các tế bào bằng sự khuếch tán và biến đổi trạng thái từ lỏng sang khí.

Những ý nghĩ về việc chẩn bệnh qua hơi thở đã có một lịch sử rất dài. Ngay từ thời Hippocrate, các thầy thuốc đã dùng mũi của mình làm phương tiện phân tích hơi thở bệnh nhân. Họ có thể xác định được mùi acetone, trái cây chín từ hơi thở bệnh nhân tiểu đường, mùi mốc của người bị hôn mê vì bệnh gan, mùi độc chất của các bệnh đường tiêu hóa... Các thầy thuốc phương Đông cũng đã áp dụng kỹ thuật này từ xa xưa. Tại Trung Quốc, các ngự y viên thường chẩn đoán bệnh nhiễm trùng phổi bằng cách cho bệnh nhân nhổ nước bọt vào lửa; nước bọt bị nhiễm khuẩn sẽ có mùi thối... Tuy nhiên, do không có sự phân tích về mặt hóa học, kết quả chẩn đoán bệnh dựa vào hơi thở còn rất hạn chế.

Chỉ cần thở vào máy, bạn sẽ biết mình mắc bệnh gì

Giữa thế kỷ 19, phương pháp sắc độ kế ra đời. Trong phương pháp này, người ta lợi dụng sự đổi màu khi một chất hữu cơ phản ứng với một dung dịch đã biết. Nhờ phương pháp này mà việc phân tích hơi thở đã được “chuyên nghiệp hóa” theo 3 giai đoạn: phân tích hóa học, làm lạnh và hấp phụ. Giai đoạn đầu tiên: “lập căn cước” các chất nhờ hiện tượng đổi màu. Giai đoạn làm lạnh sẽ “bắt giữ” các phân tử khí trong dung dịch nitơ lỏng ở nhiệt độ -196oC. Giai đoạn cuối cùng là dùng một chất resin hấp thụ các phân tử khí, rồi so sánh với những mẫu tiêu chuẩn bằng quang phổ kế. Nhờ phương pháp này, giới nghiên cứu đã thành công trong việc nhận diện và tách ra hơn 400 chất khí từ hơi thở. Từ đó nảy sinh những phát hiện lý thú: chất disulfide de carbone chẳng hạn. Qua việc xác định hàm lượng chất này khi thở ra, các nhà phân tích có thể biết người đó từ đâu đến (vì hàm lượng khí này trong người ở New York khác với người ở London hay Paris...). Ngoài ra, một bầu không khí có nhiều chất này sẽ dễ dẫn đến các bệnh về tim mạch.

Những chiếc máy ngửi mùi bệnh tật

Nhiều người trong số chúng ta chắc không lạ gì chiếc máy phát hiện các “bợm nhậu” lái xe. Dù uống rất ít, nhưng khi phải thổi qua dụng cụ này, người lái xe hết đường chối cãi: các phân tử cồn ethylique bay hơi qua phổi ra ngoài sẽ bị dụng cụ này “nhận diện”. Cùng một nguyên lý như vậy, các chuyên gia y học ở nhiều nước trên thế giới đã và đang ra sức hoàn thiện những chiếc máy gọn nhẹ dùng để chẩn đoán bệnh qua hơi thở.

Tháng 2/2007, bác sĩ Serpil C. Erzurum và các đồng nghiệp tại Hội Lâm sàng Cleverland, Mỹ, thông báo đã chế tạo được thiết bị gọi là “mũi điện tử” có khả năng phát hiện ung thư phổi. Thiết bị này có thể phát hiện ung thư phổi ở giai đoạn rất sớm, trên những người có vẻ ngoài hoàn toàn khỏe mạnh. Với lợi thế rẻ tiền và đơn giản, thiết bị được xem là sẽ tạo ra cuộc cách mạng trong chẩn đoán bệnh ung thư. Lúc đầu nó dùng để phát hiện ung thư phổi, sau đó mở rộng cho các ung thư khác, bệnh gan, tiểu đường và lao. Hiện, “chiếc mũi” này vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm nên chưa biết giá bán của nó trên thị trường sắp tới có thích hợp với bệnh viện hay túi tiền của các bệnh nhân hay không?

Các chuyên gia tại Đại học Swansea, Anh cũng đang sử dụng một thiết bị để kiểm tra những chất hoà tan trong hơi thở nhằm chẩn đoán bệnh nhanh, trong đó có cả bệnh ung thư, xơ gan tiến triển... Tiến sĩ Masood Yousef, một trong những tác giả của thiết bị này cho biết: “Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự tập trung cao các chất hữu cơ dễ bay hơi nào đó trong hơi thở có thể có liên quan với bệnh tật. Chẳng hạn, mùi của “giọt lê” và aceton có tương quan với bệnh đái đường, amoni có liên quan với bệnh viêm gan và dimethyl sulphide với bệnh viêm gan mạn tính. Cũng có những hợp chất nhất định dường như đánh dấu sự có mặt của các dạng ung thư đặc biệt nào đó”.Ông hy vọng nghiên cứu sẽ giúp phát triển các dụng cụ test đơn giản, cho kết quả dương tính với các loại bệnh cụ thể, giúp giảm chi phí và cũng không cần đến các bác sĩ quá chuyên môn để chẩn đoán.

Những chiếc máy phát hiện bệnh này chủ yếu được chế tạo theo nguyên lý của thiết bị đo nồng độ rượu, hoạt động dựa vào một tiến trình gọi là chú trọng sự ôxy hóa. Bệnh tật sản sinh một lượng lớn các gốc tự do, vốn ôxy hóa các màng tế bào và nhả ra nhiều chất hữu cơ đi vào hơi thở. Máy thu nhận các chất này và phân tích. Khi sử dụng, người bệnh ngậm đầu ống của máy và thở trong hai phút. Các chất trong hơi thở được lưu trong ống thép và đưa đi phân tích để phát hiện bệnh. Hơi thở hôi có thể cho thấy những vấn đề về răng miệng; lượng khí CH3NH2 quá mức báo hiệu những bệnh về gan và thận; khí amoniac có thể là dấu hiệu báo suy thận, lượng acetone tăng cao cho thấy bệnh tiểu đường và lượng NO có thể được dùng để chẩn đoán hen suyễn. Ngay cả bệnh đường tiêu hóa cũng được người ta chẩn đoán khá chính xác nhờ phương pháp này. Trong hội chứng hấp thụ kém gây tiêu chảy kéo dài, cơ thể thường không hấp thụ một loại đường đặc biệt. Loại đường này vào máu rồi qua phổi ra ngoài, nhờ thế “thủ phạm” sẽ bị bắt giữ. Sau đó, người ta chỉ cần loại bỏ loại đường đó thì bệnh nhân sẽ hết tiêu chảy ngay.

Đặc biệt, mới đây nhất, ngày 5/3/2008, trong cuộc họp của Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ ở Denver, Colorado, các nhà nghiên cứu đã giới thiệu một chiếc máy phân tích laser có thể giúp các bác sĩ phát hiện bệnh ung thư, hen suyễn, tiểu đường, suy thận và nhiều bệnh khác mà chỉ thông qua mẫu bệnh phẩm là vài lít hơi thở. Thiết bị này sử dụng các tấm gương để khiến các tia laser chiếu đi chiếu lại cho đến khi chúng chạm đến tất cả các phân tử trong hơi thở của bệnh nhân và cho các thông số về các chất hóa học là chất chỉ thị cho các loại bệnh. Theo báo cáo của nhóm nghiên cứu, cho đến nay, họ đã nhận diện được hơn 1.000 hóa chất khác nhau trong hơi thở của con người. Trong đó có các chất báo hiệu sự bất thường của các bộ phận cơ thể, chẳng hạn như các bệnh về gan và thận tạo ra nhiều khí methylamine; chất amonia được sinh ra khi thận bị suy giảm chức năng hoặc chất acetone có nguyên nhân từ bệnh tiểu đường. Những người bị bệnh hen suyễn có thể thải ra nhiều chất oxide nitric trong khi những người hút thuốc thải ra nhiều khí carbon monoxide...

Nhờ sự tiến bộ như vũ bão của khoa học kỹ thuật, một ngày không xa, những biện pháp chẩn đoán xâm nhập và tốn kém như nội soi, lấy máu nhiều lần... có thể dần dần sẽ bị phương pháp chẩn bệnh qua hơi thở cướp đi ngôi vị độc tôn. Đây quả là một phương pháp thuộc loại “không mơ thấy nổi”.

diendanthietbiysinh