一根粗管经口插入咽喉,剧烈恶心、干呕、窒息感——这是无数中国人对胃镜的集体恐惧。国家癌症中心数据显示,我国胃癌年新发病例超35万,但早期诊断率不足20%。原因很简单:92%的高危人群明确表示“因恐惧胃镜而拒绝筛查”。当生命与恐惧必须二选一时,宁夏高校气探胃安团队给出了第三个答案:呼一口气,30秒见分晓。

胃镜是金标准,但也是“拦路虎”。无痛胃镜需静脉麻醉、家属陪同、半日耗时,基层医院更难以普及。另一边,现有呼气检测仪虽能捕获一些挥发性有机物(VOCs),却只能回答“有没有癌”,无法告诉你是早期还是晚期——而早期胃癌5年生存率超过90%,晚期骤降至不足10%。这个“分期盲区”,直接导致无数患者错过最佳干预窗口。
“如果把胃癌筛查比作抓坏人,传统呼气仪只能告诉你屋子里有没有坏人,但分不清是小偷还是杀人犯。”气探胃安团队成员打了个比方,“我们需要一张能读出‘犯罪等级’的分子指纹图。”

这支来自宁夏高校的气探胃安团队,做了一件前人不曾尝试的事:先锁定“坏菌”的代谢源头,再建立分期标尺。
他们从胃癌细胞系的密封培养顶空中,逐一比对11种候选VOCs,确认哪些是癌细胞“吐”出来的特有代谢物;随后构建荷瘤小鼠模型,动态追踪不同肿瘤负荷下呼出气中的标志物浓度变化。只有细胞与动物双重验证同时升高的分子,才被收入“胃癌呼气指纹图谱”——目前已锁定2-乙基己醇、壬醛、癸烷等3-5种核心标志物。
这一步的价值在于:它不再仅仅是统计学上的“相关性”,而是从代谢源头建立了因果链。

有了指纹图谱,下一步是让机器看懂它。团队搭建了DSSAENN七层卷积神经网络模型,将多标志物浓度及其比值输入后,模型可在30秒内自动输出风险评分(低/中/高危)及分期概率建议。在动物盲法验证中,该系统对胃癌荷瘤状态的诊断灵敏度达85%以上,特异度超过80%,且能清晰区分早期与晚期的代谢模式差异。
更难得的是,该模型具备可解释性——通过注意力机制,医生可以直观看到哪种VOCs对诊断结果贡献最大,避免了“黑箱”疑虑。

项目并非纸上谈兵。依托第三方医检网络与传感器工程化能力,推进“呼气分期诊断系统”的原型开发。目前,项目已申请实用新型专利1项,另有多项发明专利在撰;软件著作权、核心论文均已完成初稿。
“我们的目标不是取代胃镜,而是让90%不敢做胃镜的人,先用一口呼气完成风险分层。”团队成员表示,“高危人群再去做胃镜,依从性会大大提高。”
中国高校的创新力量正在从源头解决临床最痛的难题。当恐惧不再是筛查的拦路虎,早期胃癌将无处藏身。
你愿意为这一口气,等30秒吗?