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25. Juni 2020

Bei was für einem Test atmet eine Person aus, um festzustellen, ob sie ein Coronavirus hat oder nicht?

Allgemeinmediziner
Coronavirus
Coronavirus-Probleme
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26. Juni 2020

Das ist es, worüber die Autoren selbst schreiben:

"Wir haben das Mittel gegen das Coronavirus noch nicht entdeckt, aber wir planen dies. Das Gerät, an dem wir derzeit arbeiten, basiert auf der Tatsache, dass die Ausatmung einer Person bei bestimmten Krankheiten eine erhöhte Konzentration einiger Gase enthält. Aber selbst Tests auf relativ bekannte Krankheiten wie Diabetes können nicht zur Diagnose herangezogen werden. Wir wissen noch zu wenig über Coronaviren, deshalb entwickeln wir gerade einen Algorithmus zur Erkennung von Coronaviren durch Ausatmen.

Unser Gasanalysator basiert auf der Emissionsspektroskopie. Das Prinzip ist wie folgt: Das Vakuum erzeugt - nun, in einfacher Sprache, der Laser, das Leuchten der türkisfarbenen Farbe. Das heißt, auf beiden Seiten funktioniert Elektrizität und Vakuum, und es gibt eine glühende Entladung, heiß. Es ist in der Röhre. Sie atmen in dieses Röhrchen aus, und wir benötigen ein sehr kleines Volumen, etwa 1 % der Luftprobe, die beim Ausatmen in das Gerät gelangt. Durch das Verschwelen der Entladung aktivieren wir die Moleküle und Atome, sie verhalten sich für eine Weile ungewöhnlich und hinterlassen eine spektrale Spur. Eine Spezialkamera, die in unserem Apparat steht, kann dieses Atom oder Molekül in diesem türkisfarbenen Strahl zucken sehen.

Danach zeichnet das Programm alles auf, und wir führen die Berechnungen am Computer durch: Wir vergleichen die Ausatmung einer gesunden Person mit der Ausatmung einer kranken Person. Wir verstehen also, dass das Vorhandensein bestimmter Gase in einer Probe auf eine Art von Krankheit hindeuten kann. Aus den Lungen werden viele Gase freigesetzt, und diese Gase können auf einen bestimmten Stoffwechsel im Körper hinweisen - ungesund, besonders wenn die Gase in hohen Konzentrationen vorliegen.

Das ist das Problem mit dem Coronavirus. Es wird wahrscheinlich einige spezielle Gase enthalten, die niemand kennt. Wir können ihre Konzentration noch nicht feststellen. Früher haben wir Daten aus wissenschaftlichen Artikeln entnommen, aber niemand hat über das Coronavirus geforscht. Unsere Aufgabe ist es, das neuronale Netz so zu unterrichten, dass es die Ausatmung einer gesunden Person mit der Ausatmung von Personen mit einem positiven COVID-19-Test vergleicht. Wir müssen sicherstellen, dass es eine Korrelation zwischen der Gaskonzentration bei Menschen mit positiven Virustests gibt, und die Unterschiede zu Proben sehen, in denen kein Virus vorhanden ist. Dies sind die ersten Schritte, und dann werden wir das Gerät verbessern und Schlussfolgerungen ziehen.

Vor jedem Test untersuchen wir die Umgebungsluft. Der Gasanalysator saugt die Luft in dem Raum an, in dem der Test stattfindet. Dann bläst ein Mann hinein. Infolgedessen teilt das Gerät die Gaskonzentration um die Testperson herum in die Gaskonzentration in seiner Ausatmung auf. Es ist also nicht entscheidend, wo getestet wird. Das Einzige - Kohlendioxid kann die Karten verwirren, weil es in der Ausatmung und in der Umwelt vorhanden ist. Gerade die erhöhte Kohlendioxidkonzentration kann zeigen, dass eine Infektion in der Lunge vorliegt. Wenn wir also über Coronavirus-Tests mit unserem Rechner sprechen, sollte auch das berücksichtigt werden.

In der Klinik gibt es jetzt Experimente. Menschen, die das Coronavirus haben, kommen dort hinein. Die CT-Untersuchung zeigt etwas Nebel in der Lunge, was ein Zeichen dafür ist, dass der Patient das Coronavirus hat. Danach bieten wir der Testperson an, in unser Gerät auszuatmen: Auf diese Weise vergleichen wir diejenigen Patienten, die das Coronavirus bestätigt haben, mit gesunden Menschen, deren Atemproben wir zuvor gesammelt haben. Wir vergleichen diese Zahlen und ziehen Schlussfolgerungen. Aber wir sind noch im Prozess, wir haben noch keine konkreten Daten.

Es begann alles mit der Frühdiagnose von Diabetes und Asthma. Wir gaben die Maschinen an die Einkaufszentren, die Menschen wurden dort gegen eine Gebühr getestet. Bald fügen wir Kohlendioxid hinzu: Es erkennt einige Lungenkrankheiten. Wir arbeiten auch an der Früherkennung eines erhöhten Cholesterinspiegels. Im Grunde genommen ist alles, was wir heute tun, die von Wissenschaftlern durchgeführte Forschung an Gaschromatographen und Spektrometern nachzubilden. Diese teure Ausrüstung, die in den 70er Jahren für wissenschaftliche Laboratorien geschaffen wurde, ist nicht jedem zugänglich. Und unser Gerät ist billig, und wir können es zum Beispiel an Krankenhäuser, Einkaufszentren, irgendwo anders abgeben - wir sammeln also mehr Daten als Wissenschaftler auf Spektrometern. Sie haben es an zehn, zwanzig Personen getestet, und wir können Tausende abdecken.

Wir können mehr Menschen testen, weil der Gasanalysator einfach zu bedienen ist. Sie können es jedem geben. Es könnte ein Polizeibeamter sein, ein Zollinspektor, es muss nicht unbedingt eine Person mit medizinischer Ausbildung sein. Im Allgemeinen brauchen wir weniger Leute, um den Test durchzuführen. Dies ist ein Vorteil gegenüber invasiven Testmethoden: Es ist kein Personal erforderlich, das für die korrekte Materialsammlung, chemische Analyse und höhere Geschwindigkeiten verantwortlich ist. Und es gibt weniger Schmerzen.

Das Gerät wurde am Institut für Automatisierung und Elektrometrie entwickelt. Es war vor etwa sechs Jahren irgendwo fertig, nur brauchte es niemand. Zunächst einmal gibt es kein Marketing. Das Institut tut es in der Regel immer: Es gibt eine Aufgabe zu entwickeln, ein Produkt entsteht, und sie können es nicht mehr verkaufen - die Bürokratie greift ein. Und das Institut hat keine Leute, die im Verkauf tätig sind. Vor zwei Jahren haben wir einen Lizenzvertrag mit ihnen unterzeichnet und mit der Entwicklung der Maschine begonnen. Sie hatten keine Software, keine Datenbanken, keine Verbindung zur Biologie, Medizin. Sie haben nur die Gase gesehen. Nur einige Gase, ohne Verbindung zum Menschen. Und vor allem das Spektrometer - das Hauptgerät in dieser Maschine - hat sie 20.000 Dollar gekostet. Das ist Niederländisch für irgendeine Art von Spektrum. Tatsächlich hätte die Herstellung jedes Geräts zwischen 23.000 und 24.000 Dollar gekostet. Wir haben das alles für uns selbst gemacht, und jetzt haben wir Kosten von 3.000 bis 4.000 Dollar für jede Maschine.

Es braucht vier Personen, die die Technologie kennen, um ein Gerät herzustellen. Eine Person stellt ein Spektrometer her, eine andere Person fügt Zusatzgeräte hinzu, schließt verschiedene Steuergeräte an, stellt eine Box her, repariert all dies. Davor macht ein Drechsler oder ein Glasbläser einige Details. Es ist alles von Hand zusammengebaut. Danach wird die Maschine an zwei weitere Personen übergeben, die sie kalibrieren. Sie stellen sicher, dass er die richtige Konzentration von Gasen sieht, dass er die richtigen Wahlmöglichkeiten hat. Wir stempeln sie nicht zu Tausenden, und ich glaube nicht, dass das im nächsten Jahr geschehen wird. Ich meine, wir tun es vorerst auf unsere eigenen Kosten.

Jetzt kann der Gasanalysator nur noch zur Vordiagnose verwendet werden. Vor allem bei Lungenentzündungen und Coronaviren: Damit haben wir gerade erst begonnen. Selbst in Bezug auf Diabetes, mit dem wir seit vielen Jahren arbeiten, können wir aufgrund der Ergebnisse des Spektrometertests nicht sagen, ob eine Person krank ist oder nicht. Wenn jemand zum Beispiel keine Kohlenhydrate isst, dann kommt Aceton in hohen Konzentrationen aus seinem Körper heraus. Ein Kater gibt dieses Ergebnis auch in einem Ausatemtest an. Das bedeutet nicht, dass diese Person Diabetes hat. Die Empfindlichkeit des Gasanalysators gibt 3 % Fehler - d.h. er erfasst die Gase sehr genau, aber ob dies auf eine Krankheit zurückzuführen ist, die wir überprüfen wollen - das ist die Frage. Mit diesem Gerät können wir keine endgültige Diagnose stellen. Aus diesem Grund haben wir noch kein ärztliches Attest beantragt. Wir produzieren jetzt ein elektronisches Gerät, das auf Dokumenten basiert. Wir werden versuchen, unsere diagnostischen Techniken innerhalb von etwa einem Jahr zu erweitern".

Es ist schwer zu sagen, ob man es glauben soll oder nicht, aber wenn es so einfach ist, den Virus zu identifizieren, dann wird sich die Welt vielleicht besser fühlen.

Dies ist die beste Antwort auf meine Frage
26. Juni 2020

Nach dem, was ich gehört habe, erkennt es nicht das Virus selbst, es zeigt nur die Sauerstoffmenge in Ihren Lungen an, denn dies ist das erste Anzeichen dafür, dass Sie das Virus haben, so dass es Ihre Lungen hart trifft.

Dies ist die beste Antwort auf meine Frage
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