陈钊铭，李征途，叶 枫

人类利用呼出气诊断疾病具有十分悠久的历史，古希腊的希波克拉底（公元前460—370 年）首次描述了伤寒与呼出气的关系。18 世纪末，安托万·拉瓦锡发明了现代呼气检测方法，从而发现了氧气和二氧化碳，取代了燃素理论[1]。20 世纪80 年代13C-尿素呼气试验首次用于幽门螺杆菌感染的诊断。经过30 年的发展，尿素呼气试验已被认为是诊断幽门螺杆菌感染的金标准[2]。2011 年，美国胸科协会制定了呼出气一氧化氮（fractional exhaled nitric oxide，FeNO）测定作为一种无创方法来诊断哮喘和监测抗炎治疗疗效的应用指南，并强烈建议使用FeNO测定诊断嗜酸性气道炎症[3]。呼出气挥发性有机物（VOC）检测作为一种新型生物标志物分析方法，促进了呼出气代谢组学在临床中的应用与发展[4]。

1 呼出气VOC 检测应用于肺部感染诊断的原理和方法

人体VOC 的产生与自身新陈代谢有着密切联系，机体在患病状态下，某些代谢通路增强或减弱可导致细胞及周围环境的pH 值发生改变，为了维持内环境平衡，机体会产生相应的化学物质，即VOC 进行中和[5]。血液中的VOC 能通过气体交换经血气屏障到达肺泡，因此肺泡VOC 的浓度可代表血液中的浓度[6]。有学者推测，肺部感染性疾病患者产生的VOC 可能来自3 个方面：宿主生理代谢过程的产物、微生物病原体代谢过程的产物以及宿主抵抗病原体产生免疫应答过程的产物[7]。

呼出气VOC 检测技术依赖于近年来质谱技术的不断发展，主要检测方法可分为直接分析检测和离线分析检测。……