基于呼气VOC检测的肺结节良恶性鉴别技术取得重要进展

近日，一项关于呼气检测技术在肺癌早期诊断中的大规模临床研究结果发表于国际期刊《Innovative Portable Breathomic Device For Early Non-Invasive Differentiation of Benign And Malignant Lung Nodules》。该研究通过中国多中心大队列验证了呼气中挥发性有机化合物（VOCs）结合微型气相色谱技术对肺结节良恶性鉴别的效能，为肺癌无创诊断提供了新的循证依据。

研究背景目前，低剂量计算机断层扫描（LDCT）是肺癌筛查的主要手段，但其阳性率较高（约22.9%），而实际肺癌检出率仅1.5%，导致大量患者面临不必要的侵入性检查及心理负担。此外，频繁LDCT检查的辐射风险也引发关注。在此背景下，呼吸检测技术因其无创、无辐射、操作便捷的特点，成为肺癌早期诊断的研究热点。

研究发现

1.基于15个呼气VOC标志物构建肺结节良恶性鉴别模型

研究纳入5-30mm肺结节患者3190例（恶性1715例/良性1475例），覆盖实性、部分实性和磨玻璃结节等三种不同性质的肺结节。研究采用自主研发的μGC-μPID检测系统，通过呼气中15种挥发性有机物（VOCs）构建肺结节良恶性鉴别模型。

2.微型气相色谱技术突破性鉴别肺结节良恶性敏感性高

研究显示，μGC-μPID检测系统在外部验证集中AUC达到83%，阴性预测值（NPV）高达96%。对<10mm、10-20mm、20-30mm的结节鉴别AUC分别达到0.82、0.86、0.84，对恶性实性及部分实性结节的识别敏感性高达100%，磨玻璃结节敏感性达97.5%。值得注意的是，该检测系统对早期肺癌AJCC分期IA1/IA2的灵敏度达到了100%，对IA3分期的灵敏度为94.7%，可有效发现早期肺癌。

图a.ROC曲线展示该模型在内部和外部验证集中的区分效能

图b-c. ROC曲线展示该模型在内部验证集（b）和外部验证集（c）中对不同大小肺结节的诊断效能

据《早期肺癌诊断中国专家共识（2023年版）》报道，当前低剂量计算机断层扫描 （LDCT）作为主流筛查手段，结节阳性率高达22.9%，肺癌检出率仅1.5%，这意味着大量患者面临不必要的穿刺活检和心理负担，而长期频繁LDCT检查的辐射风险亦不容忽视。相比之下，呼气VOC检测无创、无辐射、快速，尤其适合社区筛查和随访监测。

有专家表示："据估测，中国存在1.5亿肺结节人群，但基层医疗机构缺乏有效鉴别手段。呼气VOC的优势尤其适用于三类场景：一是对社区人群进行快速筛查，将LDCT检查聚焦于中高危人群，降低无效辐射暴露；二是针对影像学上可能表现出非特异性的特征、难以通过常规手段明确其性质的不确定结节，辅助良恶性鉴别，提高准确率，减少不必要的过度诊疗；三是对于影像学已确诊的但暂无需干预的肺结节，进行长期的动态随访监测。未来或形成'VOC无创筛查→LDCT分层诊断→病理金标准验证/动态监测'的三级筛查体系，优化医疗资源配置，可大幅降低筛查费用和晚期肺癌治疗负担，节约社会医疗成本。"

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