大量研究表明，受过训练的狗可以通过气味发现许多类型的疾病，包括肺，乳房，卵巢，膀胱和前列腺癌，甚至可能是Covid-19。在某些c
大量研究表明，受过训练的狗可以通过气味发现许多类型的疾病，包括肺，乳房，卵巢，膀胱和前列腺癌，甚至可能是Covid-19。在某些情况下，例如，涉及前列腺癌，狗通过嗅探患者的尿液样本来检测疾病的成功率为99％。
但是训练这些狗需要花费时间，它们的可用性和时间受到限制。科学家一直在寻找在紧凑型装置中自动化犬鼻和大脑惊人的嗅觉能力的方法。现在，麻省理工学院和其他机构的一组研究人员提出了一个系统，该系统可以检测出比狗的鼻子更灵敏的空气样品的化学和微生物含量。他们将其与机器学习过程结合起来，该过程可以识别出疾病样本的独特特征。
研究人员说，这一发现有一天可能导致一个足够小的自动气味检测系统，以至于将其纳入手机中，并在《 PLOS One》杂志上发表在英国的Claire Guest of Medical Togs的一份论文中。 MIT的研究科学家Andreas Mershin和Johns Hopkins大学的其他18位，前列腺癌基金会以及其他几所大学和组织。
梅尔辛说：“狗已经15年左右，已经证明是我们尝试过的任何事物的最早，最准确的疾病探测器。”他说，在某些情况下，他们在受控测试中的性能超过了当前最佳的实验室测试。 “到目前为止，狗比其他任何技术都早于许多不同类型的癌症。”
更重要的是，这些狗显然已经接到了到目前为止的人类研究人员的联系：当受过训练以应对一种癌症患者的样本时，有些狗随后发现了其他几种类型的癌症 – 即使样本之间的相似之处也很差梅辛说：“对于人类而言，这些狗可以识别出“没有任何相同的生物分子特征的癌症，而气味没有任何共同的癌症”。使用强大的分析工具，包括气相色谱质谱法（GCM）和微生物分析，“如果您分析了皮肤癌和膀胱癌和膀胱癌以及乳腺癌和肺癌的样本，则已经证明了狗可以证明狗的所有东西检测到 – 他们没有任何共同点。”然而，这只狗可以以某种癌症的概括能够识别其他癌症。
在过去的几年中，梅辛（Mershin）和团队（Mershin）和团队继续改进，并继续改进，这是一个小型探测器系统，它融合了稳定起到传感器的哺乳动物嗅觉受体，其数据流可以通过典型的智能手机的功能实时处理。他设想有一天，每部手机都会内置气味探测器，就像相机现在无处不在的手机一样。他说，这种探测器配备了通过机器学习开发的高级算法，可能比典型的筛查机制更早地弥补疾病的早期迹象，甚至可能警告烟雾或煤气泄漏。
在最新的测试中，该小组使用已知的前列腺癌病例和已知没有这种疾病的对照进行了50个尿液样本，使用了英国医疗检测犬和小型化检测系统训练和处理的狗。然后，他们应用了一个机器学习程序来逗弄样品之间的任何相似性和差异，这些相似性和差异可以帮助基于传感器的系统鉴定疾病。在测试相同的样品时，人工系统能够与狗的成功率相匹配，两种方法得分都超过70％。默辛说，微型化检测系统实际上比狗的鼻子高200倍能够检测和识别不同分子的微小痕迹，如DARPA规定的受控测试所证实。但是，在解释这些分子方面，“它是100％的哑巴”。这就是机器学习的到来，试图找到狗可以从气味中推断出的难以捉摸的模式，但是人类无法从化学分析中掌握。
“狗不知道任何化学反应，”默辛说。 “他们看不到脑海中出现的分子列表。当您闻到一杯咖啡的味道时，您看不到名称和浓度清单，您会感到综合的感觉。狗可以挖掘这种气味的感觉。”
尽管用于检测和分析空气中的分子的物理设备已经开发了几年，但大部分重点是降低其规模，直到现在为止缺乏分析。他说：“我们知道传感器已经比狗在检测极限方面要做的要好，但是我们之前没有显示的是我们可以训练人工智能模仿狗。” “现在我们已经证明我们可以做到这一点。研究人员说，这项成就为进一步的研究提供了一个可靠的框架，以将技术开发到适合临床使用的水平。梅辛希望能够测试更大的样本，也许5,000个样本，以更详细地查明疾病的重要指标。但是，这种测试并不便宜：他说，临床测试和经过认证的携带疾病和无疾病的尿液样本的每样本的费用约为1,000美元。
在反思他如何参与这项研究时，梅辛回忆起一项研究膀胱癌检测的研究，其中一只狗不断地误认为对照组的一个对疾病是阳性的，即使他是根据医院测试专门选择的，没有疾病。知道狗测试的患者选择了进一步的检查，几个月后，该患者在很早的阶段就患有这种疾病。梅尔辛说：“即使这只是一个案例，我也必须承认这确实震惊了我。”
该小组包括麻省理工学院的研究人员，马里兰州的约翰·霍普金斯大学，英国米尔顿·凯恩斯的医疗检测犬，剑桥聚合物小组，前列腺癌基金会，德克萨斯大学埃尔帕索大学，想象力发动机和哈佛大学。这项研究得到了前列腺癌基金会，国家癌症研究所和美国国立卫生研究院的支持。经过麻省理工学院新闻的许可，已重新印刷。阅读原始文章。
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