What your breath could reveal about your health | Julian Burschka

Translator: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Translator: Victoria Zlateva Reviewer: Anton Hikov

I have a tendency to assume the worst,

Винаги очаквам най-лошото

and once in a while, this habit plays tricks on me.

и от време на време този навик ми изиграва лоша шега.

For example, if I feel unexpected pain in my body

Ако например неочаквано усетя болка някъде по тялото ми,

that I have not experienced before and that I cannot attribute,

каквато преди не съм усещал и не мога да отнеса към нещо конкретно,

then all of a sudden, my mind might turn a tense back into heart disease

започвам да я интерпретирам като някакво сърдечно заболяване,

or calf muscle pain into deep vein thrombosis.

а болката в прасеца например - като дълбока венозна тромбоза.

But so far, I haven't been diagnosed with any deadly or incurable disease.

Досега обаче не съм бил диагностициран със смъртоносна или нелечима болест.

Sometimes things just hurt for no clear reason.

Понякога нещо те боли, без да има ясна причина.

But not everyone is as lucky as me.

Но не всички са щастливци като мен.

Every year, more than 50 million people die worldwide.

Всяка година повече от 50 милиона човека в целия свят умират.

Especially in high-income economies like ours,

В развитите икономики като нашата

a large fraction of deaths is caused by slowly progressing diseases:

повечето хора умират в резултат на бавно прогресиращи заболявания:

heart disease, chronic lung disease, cancer, Alzheimer's, diabetes,

сърдечни заболявания, хронични белодробни заболявания, рак, Алцхаймер, диабет.

just to name a few.

И това са само някои.

Now, humanity has made tremendous progress in diagnosing and treating many of these.

Човечеството днес е постигнало огромен прогрес в диагностиката и лечението им.

But we are at a stage where further advancement in health

Но сме достигнали етап, в който подобряването на здравния статус

cannot be achieved only by developing new treatments.

не може да се постигне само чрез усъвършенстване на лечението.

And this becomes evident when we look at one aspect

И всичко това излиза на яве, когато забележим

that many of these diseases have in common:

една обща черта на тези заболявания:

the probability for successful treatment

вероятността за успешно лечение

strongly depends on when treatment is started.

силно зависи от момента, в който лечението е започнато.

But a disease is typically only detected once symptoms occur.

Обикновено диагностицираме заболяването, когато се появят симптомите.

The problem here is that, in fact, many diseases can remain asymptomatic,

Проблемът тук е, че много заболявания може да останат асимптоматични,

hence undetected, for a long period of time.

съответно, недиагностицирани, за много дълго време.

Because of this, there is a persisting need for new ways

По тази причина има остра нужда от нови начини

of detecting disease at early stage,

да откриваме заболявания в ранен стадий,

way before any symptoms occur.

далеч преди да са се появили симптоми.

In health care, this is called screening.

В медицината това се нарича скрининг.

And as defined by the World Health Organization,

Според Световната здравна организация скриниг се дефинира като:

screening is "the presumptive identification of unrecognized disease

"предполагаемо откриване на непроявена болест

in an apparently healthy person,

във видимо здрав човек

by means of tests ... that can be applied rapidly and easily ..."

чрез тестове..., които могат да се приложат бързо и лесно..."

That's a long definition, so let me repeat it:

Това определение е дълго, затова ще го повторя:

identification of unrecognized disease

Откриване на непроявена болест

in an apparently healthy person

във видимо здрав човек

by means of tests that can be applied both rapidly and easily.

чрез тестове, които могат да се приложат бързо и лесно.

And I want to put special emphasis on the words "rapidly" and "easily"

Специално искам да подчертая думите "бързо" и "лесно",

because many of the existing screening methods

защото много от съществуващите скринингови методи

are exactly the opposite.

са точно обратното.

And those of you who have undergone colonoscopy

И всеки от вас, на когото е правена колоноскопия

as part of a screening program for colorectal cancer

като част от скринингова програма за рак на дебелото черво

will know what I mean.

знае какво имам предвид.

Obviously, there's a variety of medical tools available

Очевидно има множество налични медицински средства

to perform screening tests.

за скринингови тестове.

This ranges from imaging techniques such as radiography

Това включва образни методи като рентгенография

or magnetic resonance imaging

или ядреномагнитен резонанс

to the analysis of blood or tissue.

или кръвен или тъканен анализ.

We have all had such tests.

Всички познаваме тези тестове.

But there's one medium that for long has been overlooked:

Но има едно средство, което дълго време е било пренебрегвано:

a medium that is easily accessible,

много достъпно,

basically nondepletable,

практически неизчерпаемо

and it holds tremendous promise for medical analysis.

и носещо огромни перспективи за медицинските анализи.

And that is our breath.

И това е дъхът ни.

Human breath is essentially composed of five components:

Човешкият дъх е съставен от пет основни компонента:

nitrogen, oxygen, carbon dioxide, water and argon.

азот, кислород, въглероден диоксид, вода и аргон.

But besides these five, there are hundreds of other components

Но освен тези пет има стотици други компоненти,

that are present in very low quantity.

които присъстват в много малки количества.

These are called volatile organic compounds,

Наричат се летливи органични съединения

and we release hundreds, even thousands of them

и отделяме стотици, дори хиляди от тях

every time we exhale.

всеки път, когато издишаме.

The analysis of these volatile organic compounds in our breath

Анализът на тези летливи органични съединения в дъха ни

is called breath analysis.

се нарича анализ на дъха.

In fact, I believe that many of you have already experienced breath analysis.

Всъщност, сигурен съм, че много от вас са преминавали през такъв анализ.

Imagine: you're driving home late at night,

Представете си, че шофирате към дома късно през нощта

when suddenly, there's a friendly police officer

и изведнъж дружелюбен полицай ви спира

who asks you kindly but firmly

и ви моли учтиво, но категорично

to pull over and blow into a device like this one.

да отбиете от пътя и да духнете в уред като този.

This is an alcohol breath tester

Това е алкохолен дрегер,

that is used to measure the ethanol concentration in your breath

който измерва концентрацията на етанол в дъха ви

and determine whether driving in your condition is a clever idea.

и преценява дали е добра идея да карате във вашето състояние.

Now, I'd say my driving was pretty good,

Считам, че шофирането ми беше доста добро

but let me check.

и все пак ще опитам.

(Beep)

(Бийп)

0.0, so nothing to worry about, all fine.

0.0 - всичко е наред, няма за какво да се тревожа.

(Laughter)

(Смях)

Now imagine a device like this one,

Сега си представете един такъв уред,

that does not only measure alcohol levels in your breath,

който обаче не само измерва нивото на алкохол в дъха ви,

but that detects diseases like the ones I've shown you

но открива някои от заболяванията които ви споменах

and potentially many more.

и потенциално много други.

The concept of correlating the smell of a person's breath

Концепцията да свързваме миризмата на дъха на един човек

with certain medical conditions,

с определени здравословни състояния

in fact, dates back to Ancient Greece.

датира още от времето на Древна Гърция.

But only recently, research efforts on breath analysis have skyrocketed,

Но едва в последните години усилията на учените в анализа на дъха са доста успешни

and what once was a dream is now becoming reality.

и това, което някога е било мечта, днес се превръща в реалност.

And let me pull up this list again that I showed you earlier.

И нека отново ви покажа таблицата от преди малко.

For the majority of diseases listed here,

За повечето заболявания, изброени тук,

there's substantial scientific evidence

има съществени научни доказателства,

suggesting that the disease could be detected by breath analysis.

сочещи, че заболяването може да бъде открито чрез анализ на дъха.

But how does it work, exactly?

Но как точно се прави той?

The essential part is a sensor device

Основната част е сензор,

that detects the volatile organic compounds in our breath.

който открива летливите органични съединения в дъха ни.

Simply put: when exposed to a breath sample,

Казано простичко: изложен на проба от нашия дъх,

the sensor outputs a complex signature

сензорът произвежда сложен сигнал,

that results from the mixture of volatile organic compounds that we exhale.

който е продукт от летливите органични съединения, които издишаме.

Now, this signature represents a fingerprint of your metabolism,

Този сигнал представлява отпечатък на вашия метаболизъм,

your microbiome

вашия микробиом

and the biochemical processes that occur in your body.

и процесите, които се извършват в тялото ви.

If you have a disease,

Ако имате някакво заболяване,

your organism will change,

организмът ви ще се промени,

and so will the composition of your exhaled breath.

а така също и състава на издишания въздух.

And then the only thing that is left to do is to correlate a certain signature

И единственото, което остава да направим, е да свържем определен сигнал

with the presence or absence of certain medical conditions.

с наличието или отсъствието на конкретно медицинско състояние.

The technology promises several undeniable benefits.

Технологията обещава неоспорими ползи.

Firstly, the sensor can be miniaturized

Първо, сензорът може да бъде умален

and integrated into small, handheld devices

и интегриран в малко ръчно устройство

like this alcohol breath tester.

като алкохолния дрегер.

This would allow the test to be used in many different settings

Това ще позволи тестът да се използва в различни условия,

and even at home,

дори у дома,

so that a visit at the doctor's office

което ще намали необходимостта да се отиде

is not needed each time a test shall be performed.

на лекар всеки път, когато трябва да се прави тест.

Secondly, breath analysis is noninvasive

На второ място, анализът на дъха е неинвазивен

and can be as simple as blowing into an alcohol breath tester.

и може да бъде опростен до духването в алкохолния дрегер.

Such simplicity and ease of use would reduce patient burden

Лесното и просто тестване ще намали натоварването за пациента

and provide an incentive for broad adoption of the technology.

и ще бъде стимул за широко прилагане на технологията.

And thirdly, the technology is so flexible

И трето, технологията е толкова гъвкава,

that the same device could be used

че едно и също устройство може да се използва

to detect a broad range of medical conditions.

за установяване на много медицински състояния.

Breath analysis could be used to screen for multiple diseases at the same time.

Може да се прави скрининг за няколко заболявания едновременно.

Nowadays, each disease typically requires a different medical tool

В днешно време всяко заболяване изисква различни инструменти

to perform a screening test.

за скрининговото изследване.

But this means you can only find what you're looking for.

Това означава, че можем да открием само заболяване, което търсим.

With all of these features, breath analysis is predestined

С всички тези особености анализът на дъха е предопределен

to deliver what many traditional screening tests are lacking.

да ни даде онова, което липсва при повечето скринингови тестове.

And most importantly,

И най-важното,

all of these features should eventually provide us

тези особености трябва да ни снабдят

with a platform for medical analysis

с платформа за медицински анализ,

that can operate at attractively low cost per test.

която да работи с евтини тестове.

On the contrary, existing medical tools

Съществуващите инструменти за анализ

often lead to rather high cost per test.

обикновено значително оскъпяват тестовете.

Then, in order to keep costs down,

И за да се намалят разходите,

the number of tests needs to be restricted,

трябва да се ограничи броя на тестовете,

and this means (a) that the tests can only be performed

което означава, че а) те се провеждат

on a narrow part of the population, for example, the high-risk population;

само върху малка част от населението като високорисковите групи например;

and (b) that the number of tests per person needs to be kept at a minimum.

и б) броят тестове за един човек трябва да бъде сведен до минимум.

But wouldn't it actually be beneficial

Но няма ли да е много по-полезно,

if the test was performed on a larger group of people,

ако тестът се прави на големи групи от населението,

and more often and over a longer period of time for each individual?

по-често и за по-голям период от време за всеки индивид?

Especially the latter would give access to something very valuable

Последното би дало достъп до нещо много ценно, наречено

that is called longitudinal data.

данни от повторени във времето изследвания.

Longitudinal data is a data set that tracks the same patient

Тези данни проследяват един и същ пациент

over the course of many months or years.

в продължение на много месеци или години.

Nowadays, medical decisions are often based on a limited data set,

Днес медицинските решения се вземат на базата на ограничен брой данни,

where only a glimpse of a patient's medical history

тъй като много малка част от медицинската история на пациента

is available for decision-making.

е налична за вземане на решение.

In such a case,

По този начин

abnormalities are typically detected

често се откриват отклонения,

by comparing a patient's health profile

сравнявайки здравния профил на пациента

to the average health profile of a reference population.

със средния здравен профил на референтна група от населението.

Longitudinal data would open up a new dimension

Данните от повторените във времето изследвания дават нова перспектива

and allow abnormalities to be detected

и позволяват отклоненията да бъдат установени

based on a patient's own medical history.

на базата на собствената медицинска история на пациента.

This will pave the way for personalized treatment.

Това ще начертае пътя за индивидуализирано лечение.

Sounds pretty great, right?

Звучи добре, нали?

Now you will certainly have a question that is something like,

Сега неминуемо ще си помислите нещо от сорта:

"If the technology is as great as he says, then why aren't we using it today?"

"Ако технологията е толкова страхотна, защо не я използваме днес?"

And the only answer I can give you is:

И единственият отговор, който мога да ви дам, е:

not everything is as easy as it sounds.

Не всичко е толкова просто, колкото звучи.

There are technical challenges, for example.

Вземете технологичните предизвикателства.

There's the need for extremely reliable sensors

Имаме нужда от сензори, за които да може да сме сигурни,

that can detect mixtures of volatile organic compounds

че ще откриват смеси от летливи органични съединения

with sufficient reproducibility.

с достатъчна възпроизводителност.

And another technical challenge is this:

Друго технологично предизвикателство е:

How do you sample a person's breath in a very defined manner

Как да вземем проба от дъха на някого,

so that the sampling process itself

така че взимането на самата проба

does not alter the result of the analysis?

да не повлияе на резултатите от анализа.

And there's the need for data.

А ни трябват и данни.

Breath analysis needs to be validated in clinical trials,

Анализът на дъха трябва да бъде валидиран в клинични проучвания,

трябва да бъдат събрани достатъчно данни,

and enough data needs to be collected

so that individual conditions can be measured against baselines.

така че индивидуалните условия да могат да бъдат измервани спрямо изходните.

Breath analysis can only succeed

Анализът на дъха може да бъде успешен

if a large enough data set can be generated

само ако могат да бъдат генерирани достатъчно данни

and made available for broad use.

и ако може да се приложи в широки мащаби.

If breath analysis holds up to its promises,

Ако анализът на дъха спази тези обещания,

this is a technology that could truly aid us

тази технология може наистина да ни помогне

to transform our health care system --

да преобразим здравната си система

transform it from a reactive system

от една реактивна система,

where treatment is triggered by symptoms of disease

при която лечението започва след проявата на определени симптоми,

to a proactive system,

в проактивна система,

where disease detection, diagnosis and treatment

при която установяването на заболяването, диагностиката и лечението

can happen at early stage,

могат да се случат на ранен етап,

way before any symptoms occur.

далеч преди да са се появили симптомите.

Now this brings me to my last point, and it's a fundamental one.

Това ме навежда на последната ми мисъл, която е фундаментално важна.

What exactly is a disease?

Какво точно представлява болестта?

Imagine that breath analysis can be commercialized as I describe it,

Представете си, че анализът на дъха стане широко достъпен, както ви описах,

and early detection becomes routine.

и ранното откриване на заболявания стане рутина.

A problem that remains is, in fact, a problem

Остава един проблем, който всъщност е проблем,

that any screening activity has to face

с който всеки скринингов метод се сблъсква,

because, for many diseases,

тъй като за много заболявания

it is often impossible to predict with sufficient certainty

често е почти невъзможно да предскажеш с необходимата точност

whether the disease would ever cause any symptoms

дали заболяването някога ще даде симптоми

or put a person's life at risk.

и дали ще постави живота на пациента в риск.

This is called overdiagnosis,

Това се нарича свръхдиагностика

and it leads to a dilemma.

и води със себе си една дилема.

If a disease is identified,

Ако едно заболяване се установи,

you could decide not to treat it

може да решите да не го лекувате,

because there's a certain probability that you would never suffer from it.

защото има известна вероятност никога да не проявите симптомите му.

But how much would you suffer

Но колко страдание ще ви донесе

just from knowing that you have a potentially deadly disease?

дори само факта, че знаете, че имате потенциално смъртоносно заболяване?

And wouldn't you actually regret that the disease was detected

И няма ли тогава да съжалявате, че заболяването някога

in the first place?

изобщо е било установено?

Your second option is to undergo early treatment

Втората ви възможност е да започнете ранно лечение

with the hope for curing it.

с надеждата да се излекувате.

But often, this would not come without side effects.

Но това често няма да премине без страничнии ефекти.

To be precise:

За да бъдем точни,

the bigger problem is not overdiagnosis,

по-големият проблем е не свръхдиагностиката,

it's overtreatment,

а свръхлечението,

because not every disease has to be treated immediately

защото не всяко заболяване трябва да бъде лекувано незабавно

just because a treatment is available.

само защото има лечение за него.

The increasing adoption of routine screening

Широкото приложение на рутинния скрининг

will raise the question:

ще повдигне въпроса:

What do we call a disease that can rationalize treatment,

Кое наричаме болест, която изисква лечение,

and what is just an abnormality that should not be a source of concern?

и кое е просто отклонение, което не бива да ни безпокои?

My hopes are that routine screening using breath analysis

Надявам се, че рутинния скрининг, използващ анализ на дъха,

can provide enough data and insight

може да ни донесе достатъчно данни и прозрения,

so that at some point, we'll be able to break this dilemma

така че в някакъв момент да може да разрешим дилемата

and predict with sufficient certainty

и да предвидим с достатъчна сигурност

whether and when to treat at early stage.

дали и кога да лекуваме в ранен стадий.

Our breath and the mixture of volatile organic compounds that we exhale

Дъхът ни и съвкупността от летливи органични съединения, които издишаме,

hold tremendous amounts of information on our physiological condition.

съдържат огромно количество информация за физиологичното ни състояние.

With what we know today, we have only scratched the surface.

С днешните ни познания едвам се плъзгаме по повърхността.

As we collect more and more data and breath profiles across the population,

Когато съберем още данни и проби от дъха сред населението,

including all varieties of gender, age, origin and lifestyle,

включващи всички вариации в пол, произход и начин на живот,

the power of breath analysis should increase.

стойността на анализа на дъха ще се увеличи.

And eventually, breath analysis should provide us with a powerful tool

И накрая, анализът на дъха ще ни осигури мощен инструмент

not only to proactively detect specific diseases

не само за проактивно откриване на определени заболявания,

but to predict and ultimately prevent them.

но и за предвиждане на възможността окончателно да ги предотвратим.

And this should be enough motivation

Тази мотивация трябва да бъде достатъчна,

to embrace the opportunities and challenges

за да възприемем възможностите и предизвикателствата,

that breath analysis can provide,

пред които ни изправя анализът на дъха.

even for people that are not part-time hypochondriacs like me.

Дори и за онези, които не са наполовина хипохондрици като мен.

Thank you.

Благодаря.

(Applause)

(Аплодисменти)