सिलिकोसिस एक लाइलाज लेकिन पूरी तरह से रोके जाने योग्य फेफड़ों की बीमारी है। इसका केवल एक ही कारण है: बहुत अधिक सिलिका धूल में सांस लेना। यह कई उद्योगों में एक जोखिम है, जिसमें टनलिंग, पत्थर की चिनाई और निर्माण शामिल हैं।
पिछले हफ्ते, एबीसी ने बताया कि सिडनी में टनलिंग परियोजनाओं के 13 श्रमिकों को सिलिकोसिस का पता चला है। यह अभी तक एक और अनुस्मारक है कि वर्तमान नैदानिक तरीके सीमित हैं। वे अक्सर बीमारी का पता लगाते हैं जब फेफड़ों को पहले से ही महत्वपूर्ण नुकसान होता है।
हमारे नए अध्ययन, में प्रकाशित जर्नल ऑफ ब्रीथ रिसर्चआर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) द्वारा संचालित सिलिकोसिस का पता लगाने के लिए एक सांस परीक्षण पर नवीनतम परिणाम प्रदान करता है। यह गैर-आक्रामक है और कुछ ही मिनटों में सिलिकोसिस की पहचान करने के लिए दर्जनों अणुओं को मापता है।
हमने जो परीक्षण विकसित किया है, वह स्वस्थ व्यक्तियों से सिलिकोसिस रोगियों को अलग करने में 90% से अधिक सटीकता हासिल की है। यह पारंपरिक फेफड़े के कार्य परीक्षणों से बेहतर है।
जबकि हमारे परीक्षण को वास्तविक दुनिया के क्लीनिकों में अभी तक परीक्षण किया जाना बाकी है, हमारे परिणाम अब तक सांस परीक्षण का सुझाव देते हैं कि कार्यस्थल स्वास्थ्य स्क्रीनिंग में एक महत्वपूर्ण उपकरण बन सकता है। शुरुआती पता लगाने से पीड़ा और रोग की प्रगति को रोका जा सकता है, और स्वास्थ्य देखभाल की लागत कम हो जाएगी।
सिलिकोसिस एक बढ़ती समस्या है – लेकिन पता लगाना मुश्किल है
वर्तमान में, न्यू साउथ वेल्स में अधिक श्रमिकों, ऑस्ट्रेलिया और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर कहीं और कम उम्र में सिलिकोसिस का निदान किया जा रहा है। ऑस्ट्रेलियाई सरकार ने इंजीनियर स्टोन पर प्रतिबंध लगाकर जवाब दिया है, लेकिन यह अन्य उद्योगों में चल रहे जोखिमों को संबोधित नहीं करता है।
सिलिकोसिस वाले मरीजों को अक्सर ऐसा लगता है कि वे धीरे -धीरे गला घोंट रहे हैं, हर सांस समय के साथ अधिक कठिन हो रही है। उन्नत चरणों में, सिलिकोसिस घातक हो सकता है जब तक कि मरीज फेफड़े के प्रत्यारोपण तक नहीं पहुंच सकते।
सिलिकोसिस की प्रगति को रोकने का एकमात्र तरीका प्रभावित श्रमिकों को आगे सिलिका एक्सपोज़र से हटा रहा है। यही कारण है कि शुरुआती चरणों में रोगियों का निदान करना – अपरिवर्तनीय फेफड़े की क्षति होने से पहले – महत्वपूर्ण है।
हालांकि, यह प्राप्त करना आसान नहीं है। फेफड़े के कार्य परीक्षण और छाती एक्स-रे केवल एक बार अपरिवर्तनीय फेफड़े की क्षति होने के बाद समस्या की पहचान करते हैं। कुछ मामलों में, रोगियों को निदान की पुष्टि करने के लिए सीटी स्कैन और आक्रामक बायोप्सी की भी आवश्यकता होती है। लेकिन सीटी स्कैन, हालांकि बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन, सिलिकोसिस के दृश्य संकेतों पर भी निर्भर करते हैं।
और ये विधियाँ महंगी हैं और समय लेती हैं, जिससे उन हजारों श्रमिकों को आसानी से स्क्रीन करना कठिन हो जाता है जो जोखिम में हो सकते हैं।
यह वह जगह है जहाँ सांस परीक्षण आता है।
सांस के परीक्षण कैसे बीमारी का पता लगा सकते हैं
मानव सांस में सैकड़ों वाष्पशील कार्बनिक यौगिक होते हैं – छोटे गैस अणु जो शरीर में चयापचय प्रक्रियाओं से आते हैं, साथ ही साथ पर्यावरण भी।
इन अणुओं की संरचना रोग जैसी शारीरिक स्थितियों के जवाब में बदल जाती है। हालांकि, वाष्पशील कार्बनिक यौगिक अक्सर बेहद कम सांद्रता में मौजूद होते हैं – हमें मज़बूती से पता लगाने के लिए अत्यधिक संवेदनशील तकनीक की आवश्यकता होती है।
हमारी टीम ने ऐसे उपकरण विकसित किए हैं जो सांद्रता में वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों का पता लगा सकते हैं। यह कई ओलंपिक आकार के स्विमिंग पूल में पतला तरल की एक बूंद का पता लगाने के बराबर है।
संवेदनशीलता का यह स्तर हमें सांस में बहुत छोटे जैव रासायनिक परिवर्तनों की पहचान करने की अनुमति देता है। AI इस दृष्टिकोण के लिए महत्वपूर्ण है। हमारे मशीन लर्निंग मॉडल ने स्वस्थ व्यक्तियों और सिलिकोसिस वाले लोगों को बताने के लिए सांस के नमूनों का विश्लेषण किया।
यह उच्च सटीकता और व्याख्या के साथ प्रारंभिक पार्किंसंस रोग का पता लगाने के लिए रक्त प्लाज्मा का विश्लेषण करने के लिए एआई का उपयोग करके हमारे पिछले काम पर बनाता है, जो हमें उन रासायनिक सुविधाओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है जो मॉडल सटीकता में सबसे अधिक योगदान करते हैं। व्याख्याता को समझने और समझाने की क्षमता को संदर्भित करता है कि एआई मॉडल अपनी भविष्यवाणियों पर कैसे आता है, यह जानकारी प्रदान करता है कि डेटा इनपुट सबसे महत्वपूर्ण हैं।
अब, हमने सांस विश्लेषण के लिए समान तरीके लागू किए हैं। हमारे परीक्षण की संवेदनशीलता के लिए धन्यवाद, हम संभावित रूप से बहुत शुरुआती चरणों में सिलिकोसिस का पता लगा सकते हैं।
यह कितना अच्छा काम करता है?
हमारे नए अध्ययन में, सांस परीक्षण को 31 सिलिकोसिस रोगियों और 60 स्वस्थ नियंत्रणों पर परीक्षण किया गया था। एआई-संचालित मॉडल ने 90% से अधिक सटीकता के साथ सिलिकोसिस के मामलों को सफलतापूर्वक प्रतिष्ठित किया।
परीक्षण में प्रति नमूना पांच मिनट से कम समय लगता है, जिससे यह बड़े पैमाने पर स्वास्थ्य स्क्रीनिंग के लिए संभव हो जाता है। इसके अतिरिक्त, परीक्षण को पहले से किसी भी विशेष तैयारी को तेज करने या गुजरने के लिए विषयों की आवश्यकता नहीं होती है।
सांस विश्लेषण में एक महत्वपूर्ण सवाल यह है कि क्या बाहरी कारक, जैसे कि आहार या धूम्रपान, परीक्षण के परिणामों को प्रभावित करते हैं। हमारे अध्ययन में सिलिकोसिस और स्वस्थ नियंत्रण समूह दोनों में धूम्रपान करने वालों और गैर-धूम्रपान करने वाले शामिल थे, और परीक्षण ने उच्च सटीकता को बनाए रखा।
हमारे परिणाम महान वादा दिखाते हैं, लेकिन दूर करने के लिए चुनौतियां हैं। परीक्षण अत्यधिक संवेदनशील इंस्ट्रूमेंटेशन पर निर्भर करता है, जबकि कॉम्पैक्ट (एक क्यूबिक मीटर से कम), अभी भी संचालित करने के लिए तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है।
वर्तमान में, सांस के नमूने क्लीनिकों में एकत्र किए जाते हैं और विश्लेषण के लिए एक प्रयोगशाला में ले जाया जाता है। हमें उम्मीद है कि भविष्य के पुनरावृत्तियों को कार्यस्थल सेटिंग्स में परीक्षण के लिए अनुमति दी जा सकती है, नियमित स्क्रीनिंग कार्यक्रम बना सकते हैं। पूर्ण कार्यान्वयन से पहले बड़ी, विविध कार्यकर्ता आबादी में आगे की मान्यता भी आवश्यक है।
अनुसंधान के अगले चरण में एआई मॉडल को परिष्कृत करना और हजारों सिलिका-उजागर श्रमिकों के लिए वास्तविक दुनिया परीक्षण का विस्तार करना शामिल होगा जो जोखिम में हो सकते हैं।
जबकि नियमित चिकित्सा मूल्यांकन अभी भी जोखिम वाले श्रमिकों के लिए आवश्यक होगा, सांस विश्लेषण के अलावा वर्तमान में व्यावहारिक रूप से अधिक निरंतर निगरानी को सक्षम कर सकता है। यह पहले सिलिकोसिस का पता लगाने में मदद कर सकता है, इससे पहले कि लक्षण अपरिवर्तनीय हो जाते हैं, दीर्घकालिक स्वास्थ्य जोखिमों को कम करते हैं।
विलियम अलेक्जेंडर डोनाल्ड UNSW में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर हैं। डेबोरा येट्स एक वरिष्ठ श्वसन चिकित्सक हैं, जो अवरोधक और व्यावसायिक फेफड़ों की बीमारी में अनुसंधान में एक अकादमिक पृष्ठभूमि के साथ हैं और चिकित्सा में प्रशिक्षुओं के शिक्षण और सलाह में दीर्घकालिक रुचि है। Merryn बेकर विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान, UNSW सिडनी में एक पीएचडी उम्मीदवार है।इस लेख को पुनर्प्रकाशित किया गया है बातचीत।
प्रकाशित – 25 मार्च, 2025 12:35 PM IST
