Solunum gazlarının analizi ile bazı hastalıkların teşhisi
Diagnosis of some diseases by the analysis of respiration gases
Yazar: ZAHRAA MOHAMMED TAHER RASHİD
Danışman: PROF. DR. AYDIN AKAN ; YRD. DOÇ. DR. MANA SEZDİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases
Dizin: Ganglion-parasempatik = Ganglia-parasympathetic ; Gastrektomi = Gastrectomy ; Gastrik boşalma = Gastric emptying

Özet:
Solunum Gazlarının Analizi ile Bazı Hastalıkların TeşhisiNefesteki bazı gazların hastalık veya bazı klinik durumların varlığının bir göstergesi olduğu bilinmektedir. Bu gazlar gaz kromatografi (GK) ve elektronik burun (e-burun) gibi cihazlar kullanılarak tespit edilebilen biyobelirteçler olarak tanımlanmışlardır.GK oldukça hassas olmakla beraber, oldukça pahalı, zaman alıcı ve taşınamayan bir cihazdır. E-burun düşük maliyet ve kolay kullanım gibi avantajlara sahip olmakla beraber nefes kokusunu analiz etmede seçicilik özelliği zayıftır ve bu yüzden hastalıkların tanısında sınırlı bir uygulama alanına sahiptir. Bu makale nefes analizi için özel olan bir yeni sistemi önermektedir. İnsan nefesinin bileşimine ve içindeki biyobelirteçlere duyarlı olan elektrokimyasal sensörleri seçtim, sistemi geliştirdim ve koku sinyal işleme ve sınıflandırma yöntemini ortaya koydum.Sistemin performansını değerlendirmek üzere, sağlıklı kimselerden, sırasıyla diyabetten, böbrek hastalıklarından ve havayolları enflamasyonundan etkilenmiş olduğu bilinen hastalardan nefes örnekleri aldık ve tıbbi tedavi değerlendirmesi ve hastalık tanımlaması üzerine deneyler yürüttük. Sonuçlar sistemin sadece farklı hastalar veya durumlardan (diyabet, böbrek hastalıklar ve hava yolu enflamasyonları) etkilenen deneklerden alınan nefes örneklerini ayırt etme yetisine sahip olduğunu göstermekle kalmayıp ayrıca hemodiyalizin etkinliğini (böbrek yetmezliği tedavisi) değerlendirerek böbrek yetmezliği durumunda da yardımcı olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Diagnosis of Some Diseases by The Analysis of RespirationCertain gases in the breath are known to be indicators of the presence of diseases and clinical conditions. These gases have been identified as biomarkers using equipments such as gas chromatography (GC) and electronic nose (e-nose).GC is very accurate but is expensive, time consuming, and non-portable.E-nose has the advantages of low-cost and easy operation, but is not particular for analyzing breath odor and hence has a limited application in diseases diagnosis. This article proposes a novel system that is special for breath analysis. We selected electrochemical sensors that are sensitive to the biomarkers and compositions in human breath, developed the system, and introduced the odor signal preprocessing and classification method.To evaluate the system performance, we captured breath samples from healthy persons and patients known to be afflicted with diabetes, renal disease, and airway inflammationrepectively and conducted experiments on medical treatment evaluation and disease identification.The results show that the system is not only able to distinguish between breath samples from subjects suffering from various diseases or conditions (diabetes, renal disease, and airway inflammation) and breath samples from healthy subjects, but in the case of renal failure is also helpful in evaluating the efficacy of hemodialysis (treatment for renal failure).