[发明专利]一种基于人呼出气体的肺癌鉴别辅助装置

说明书

一种基于人呼出气体的肺癌鉴别辅助装置，它涉及鉴别犬训练技术领域；它包含犬前期搜索能力的培养；样品气味采集；犬对肺癌患者呼出气体气味的记忆训练；训练犬从简单气味中分化癌症气味；训练犬从复杂气味中分化癌症气味；犬的否定式训练；随机目标物训练；间歇奖励的训练。本发明所述的一种基于人呼出气体的肺癌鉴别辅助装置，解决了目前基于呼出气体特征的电子鼻或气相色谱技术的检测设备对肺癌检测的特异性和灵敏度不够高、气味采集处理操作繁琐、检测费用贵的问题，该装置进行肺癌辅助检测还解决了X线胸部摄片、CT检查等常规肺癌辅助筛查设备诊断灵敏度不高、对人体有侵入性、设备价格高昂等问题。

技术领域

本发明涉及鉴别犬训练技术领域，具体涉及一种基于人呼出气体的肺癌鉴别辅助装置。

背景技术

根据最新的统计数据显示，恶性肿瘤死亡占居民全部死因的23.91%，其中肺癌位居我国恶性肿瘤发病率和死亡率的首位，估计2015年我国新发肺癌约78.7万例，死亡约63.1万例，发病率和死亡率分别约为57.26/10万和45.87/10万，且呈持续上升态势。造成肺癌高死亡率的一个重要原因是目前肺癌检出率不高。

研究认为不同部位癌细胞的作用机制的不同，不同类型癌细胞的选择性表达或者过表达，可以产生各种各样的不同的化合物，比如烷烃类、甲基化烷烃、芳香烃类以及苯衍生物等，这些癌细胞代谢的化合物释放到血液中，再经过尿液、粪便、汗液以及呼出气体等途径释放到空气中，呼出气体分析已被广泛认为有可能成为一种安全便捷的疾病诊断替代方法，具有无创伤无痛苦且简单快捷的特点。使用色谱-质谱技术对肺癌患者呼出气体的分析发现，肺癌患者的呼出气体中含有特殊的挥发性有机物，PhilliP博士等人使用16种挥发性有机物（VOCs）标记物对肺癌检测的灵敏度和特异性分别达到了84.6%和80%，Machado R等人使用纳米阵列电子鼻分析肺癌患者的呼出气体，检测的特异性和灵敏度分别达到91.9%和71.4%，充分说明使用呼出气体进行肺癌检测的可行性。但由于目前的技术对痕量物质检测限制，现有的技术不能检测出呼出气体中多种微量的挥发性有机物。众所周知，犬具有敏锐的嗅觉，而且凭借敏锐的嗅觉和出色的工作能力，已经在公安、部队及灾害搜救等领域得到了广泛的应用，相继发展出了追踪犬、缉毒犬、搜救犬、血迹搜索犬等，为打击和预防犯罪、拯救人民生命发挥了巨大作用。大量的研究表明经过训练的犬可以特异性识别肺癌、胃癌、乳腺癌和前列腺癌等疾病，并取得了积极的效果，但是不同的研究间由于样本采集方法和犬的训练方法不同，研究结果之间表现出了较大的差异。对比使用呼出气体作为嗅源的犬鉴别肺癌的研究发现，其灵敏度介于30%-99%之间，主要是因为不同的样本采集方法会受到来自环境气味的干扰和由采样设备造成的系统性的气味差异，不同的训练方法会造成犬对同一气味的理解力的差异。 这些结果暗示不同的样本采集方法和犬的训练方法是影响检测灵敏度和特异性的重要因素，而目前尚未有文献提供关于犬鉴别人类肺癌气味的详实的训练方法及其训练效果的研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种灵敏度高的基于人呼出气体的肺癌鉴别犬的训练辅助装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于人呼出气体的肺癌鉴别犬的训练方法，其特征在于它包含如下步骤：

1、培养犬的前期搜索能力的培养：包括培养犬的搜索能力和示警形式，训练前保持犬的饥饿状态，使犬具有较强的食物欲求，然后把少量的食物放入一排鉴别罐中，让犬主动到鉴别罐中寻找食物，当犬找到食物以后，训导员下达“坐”的指令，犬按照指令坐下以后，立即用响片标记犬的行为，并将鉴别罐中的食物奖励给它，多次重复训练，直到犬找到食物后主动“坐”在鉴别罐旁边为止；

2、犬对肺癌患者呼出气体气味的记忆训练：以载有肺癌气味的气味瓶作为目标物，将3个鉴别罐依次排好，在其中1个鉴别罐中放入吸附了癌症患者气味的气味采集瓶，另外2个是空鉴别罐，让犬在自由状态下逐个嗅闻，当犬嗅闻放置了气味瓶的鉴别罐时，立即按下响片标记犬的正确行为，并给食物奖励，多次重复训练，当犬对装有气味瓶的鉴别罐表现出积极的兴奋状态后，让犬主动示警后再给与行为标记和奖励，并逐步增加鉴别罐的个数；