Real-time monitoring of breath volatile organic compounds for early detection of perioperative organ injury

实时监测呼吸挥发性有机物，早期发现围术期器官损伤

• 批准号: 20K09223
• 负责人: 松本 重清
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K09223/
• 关键词: 揮発性有機化合物; 術中バイオマーカー; 急性腎傷害; 臓器傷害; 術後合併症; 呼気モニタリング; 周術期臓器傷害; 炎症; 酸化ストレス

近年、各組織にて産生される揮発性有機化合物(VOCs)は、尿、皮膚、呼気等から検出されることが明らかとなり、各種疾患のバイオマーカーとして認識されつつあるが、周術期の検討は皆無である。周術期では、全身麻酔や手術の侵襲に伴い、細胞の代謝異常が生じると臓器傷害の一因となる。この異常をVOCs測定により早期に検出できれば、可及的速やかに予防策を開始できるため、術後合併症を未然に防ぐことができる。血中や呼気中のVOCsは低濃度で測定が難しいため、まず高濃度に検出される尿を網羅的に測定してターゲットを同定することにした。前年度に、各種手術患者50名の尿サンプルを研究分担者である北九州市立大学の李教授に送付して、約500種類のVOCsを測定していただいたが、結果の解析に時間を要し2021年9月に一旦終了してディスカッションを行った。その後、さらに詳細な解析を進めることとなり、2023年3月に全ての解析が終了した。その結果、各種手術の術前後で、異なる代謝成分が変化していることがわかったが、特に、消化器癌手術においては、特徴的な所見が認められた。結果の精度を高めるため、詳細な解析と同時進行で、50症例の尿サンプルを追加採取する予定であったが、コロナ禍の影響もあり採取することができなかった。今後、追加サンプル採取を再開する予定である。最終的には呼気中アンモニアの測定による術中臓器傷害の早期検出法を確立し、さらに、消化器癌手術による新たな所見に関しても再現性が認められれば学会、論文等で発表する予定である。

In recent years, volatile organic compounds (VOCs) produced in various tissues have been detected in urine, skin, breath, etc., and various diseases have been recognized. During surgery, systemic anesthesia, surgical invasion, metabolic abnormalities in cells, organ damage, etc. These abnormal VOCs are detected early, accessible quickly, and prevented from occurring after surgery. VOCs in the blood are difficult to determine at low concentrations, but they are difficult to determine at high concentrations. In the past year, 50 patients from various surgical operations were studied by Professor Lee of Kitakyushu City University. About 500 kinds of VOCs were measured and analyzed. The time limit for analysis was September 2021. After the completion of the analysis, March 2023 The results, before and after various operations, different metabolic components, special features, digestive cancer surgery, characteristics of the findings The accuracy of the results is high, detailed analysis is carried out simultaneously, 50 cases of urine are added to the sample, and the effect of the disaster is taken. In the future, additional information will be provided. Finally, early detection of intraoperative organ injuries was established, new findings were identified, reproducibility was identified, and recommendations were made by associations, papers, etc.