श्वांस के स्वरूप को पहचानने की एक नवीन विकसित गैर-इनवेसिव विधि अपच, गैस्ट्राइटिस और गैस्ट्रोओसोफेगल रिफ्लक्स रोग (जीईआरडी) जैसे विभिन्न गैस्ट्रिक विकारों के तेजी से, एक-चरणीय निदान और वर्गीकरण में सहायता कर सकती है।
वर्तमान में, पेप्टिक अल्सर रोग एक महत्वपूर्ण चिकित्सा-सामाजिक समस्या है जिस पर पूरी दुनिया में विशेष ध्यान दिया गया है। इस बीमारी के विकास के लिए हेलिकोबैक्टर पाइलोरी जीवाणु संक्रमण को सबसे महत्वपूर्ण खतरे का कारक माना जाता है। ग्रहणी और गैस्ट्रिक अल्सर दोनों को घेरने वाले पेप्टिक अल्सर वाले रोगी स्पर्शोन्मुख या रोगसूचक रह सकते हैं और प्रारंभिक अवस्था में विशिष्ट लक्षणों की कमी के साथ-साथ अपरिभाषित खतरों के कारकों के कारण, निदान में अक्सर देरी होती है, जिससे खराब रोगनिरोध और बीमारी की पुनरावृत्ति की उच्च दर होती है।
पारंपरिक दर्दनाक और आक्रामक एंडोस्कोपिक प्रक्रियाएं तीव्र शुरुआत और पेप्टिक अल्सर की प्रगति के साथ-साथ विभिन्न गैस्ट्रिक जटिलताओं के शुरु में ही पता लगाने के लिए उपयुक्त नहीं हैं। इसके अलावा, पारंपरिक एंडोस्कोपिक पद्धति सामान्य जनसंख्या-आधारित स्क्रीनिंग के लिए उपयुक्त नहीं है और इसके परिणामस्वरूप, जटिल गैस्ट्रिक फेनोटाइप वाले कई आम नागरिक अनियंत्रित रहते हैं।
भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) के अंतर्गत एस.एन. बोस नेशनल सेंटर फॉर बेसिक साइंसेज, कोलकाता में प्रो. माणिक प्रधान और उनकी शोध टीम ने एक स्वरूप-मान्यता आधारित क्लस्टरिंग दृष्टिकोण का उपयोग किया, जो स्वस्थ व्यक्तियों के साथ अल्सर और अन्य गैस्ट्रिक स्थितियों के साथ पेप्टिक की श्वांस को चुनिंदा रूप से अलग कर सकता है।
टीम ने मशीन लर्निंग (एमएल) प्रोटोकॉल का उपयोग किया ताकि श्वांस के विश्लेषण से उत्पन्न बड़े जटिल ब्रीथोमिक्स डेटा सेट से सही जानकारी निकाली जा सके। यूरोपियन जर्नल ऑफ मास स्पेक्ट्रोस्कोपी में प्रकाशित एक लेख में, उन्होंने अद्वितीय श्वांस-स्वरूप, सांसोग्राम और “श्वांस के निशान” हस्ताक्षरों को पहचानने के लिए क्लस्टरिंग दृष्टिकोण को लागू किया। इसने एक व्यक्ति की विशिष्ट गैस्ट्रिक स्थिति के स्पष्ट प्रतिबिंब के साथ-साथ तीन अलग-अलग खतरनाक क्षेत्रों के साथ प्रारंभिक और बाद के चरण की गैस्ट्रिक स्थितियों के भेदभाव और एक रोग चरण से दूसरे चरण में सटीक संक्रमण में मदद की।
रोगियों से उत्पन्न श्वांस-स्वरूप रोगी की बेसल चयापचय दर (बीएमआर) और उम्र, लिंग, धूम्रपान की आदतों, या जीवन शैली जैसे अन्य जटिल कारकों के अलावा हैं।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा वित्त पोषित एसएन बोस सेंटर में तकनीकी अनुसंधान केंद्र (टीआरसी) में किए गए शोध में एक परियोजना विद्यार्थी सुश्री सयोनी भट्टाचार्य और परियोजना वैज्ञानिक डॉ. अभिजीत मैती और डॉ. अनिल महतो शामिल थे, जिन्होंने एएमआरआई अस्पताल, कोलकाता में प्रसिद्ध चिकित्सा वैज्ञानिक और गैस्ट्रोएंटेरोलॉजिस्ट डॉ. सुजीत चौधरी के सहयोग से काम किया था।
दशकों से, गैस्ट्रिक स्थितियों के गैर-इनवेसिव निदान के लिए कुछ वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) या बाहर निकालने वाली सांस में मेटाबोलाइट्स प्रस्तावित किए गए हैं। हालांकि, एक विशेष वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों की नैदानिक परिवेश के कई प्रकार से संबंधित है और कॉमोरबिड स्थितियों से प्रभावित होने की संभावना है और एक एकल आणविक मार्कर का सुझाव विभिन्न गैस्ट्रिक जटिलताओं को अलग करने के लिए उपयुक्त नहीं है।
कई वर्षों से श्वांस के विश्लेषण पर काम कर रहे प्रो. प्रधान ने पहली बार विभिन्न गैस्ट्रिक स्थितियों और स्वरूप-मान्यता-आधारित क्लस्टरिंग पद्धति के बीच लापता लिंक को सुलझाया है। इन लापता कड़ियों ने दर्दनाक एंडोस्कोपी के बिना एक श्वांस परीक्षण के माध्यम से विभिन्न गैस्ट्रिक विकारों के गैर-आक्रामक निदान में सहायता की है।
विचार के पीछे मौलिक अवधारणा इस तथ्य पर आधारित थी कि विभिन्न जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं और विभिन्न गैस्ट्रिक फेनोटाइप के रोगजनन से जुड़े इंट्रासेल्युलर / बाह्य प्रक्रियाओं द्वारा अंतर्जात रूप से उत्पादित यौगिकों का समग्र प्रभाव श्वांस के निशान के विशिष्ट द्रव्यमान में परिलक्षित होता है। इसलिए यह विधि पेप्टिक अल्सर के निदान और वर्गीकरण के लिए श्वांस छोड़ते हुए आणविक प्रजातियों की पहचान की आवश्यकता को समाप्त कर देती है।
वैज्ञानिकों ने “पायरो-ब्रीथ” नामक एक प्रोटोटाइप उपकरण विकसित किया है, जिसे अस्पताल के वातावरण में चिकित्सकीय रूप से मान्यता प्रदान की गई है और इसका पेटेंट कराया गया है। संभावित व्यावसायीकरण के लिए संबंधित प्रौद्योगिकी को राष्ट्रीय अनुसंधान विकास निगम (एनआरडीसी) नई दिल्ली के माध्यम से एक स्टार्टअप कंपनी को हस्तांतरित किया गया है
यह आरंभिक पहचान, चयनात्मक वर्गीकरण और विभिन्न गैस्ट्रिक जटिलताओं की प्रगति के आकलन के लिए नए गैर-इनवेसिव मार्ग खोल सकता है और शिशुओं, बच्चों, गर्भवती महिलाओं और वरिष्ठ नागरिकों की व्यापक जांच में सहायता कर सकता है।
