What your breath could reveal about your health | Julian Burschka

Translator: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Translator: My Den Reviewer: Thu Ha Tran

Tôi có xu hướng nghĩ tới điều tồi tệ nhất,

và thỉnh thoảng, thói quen này lại trêu đùa tôi.

Ví dụ, nếu tôi cảm thấy cơn đau bất ngờ trên cơ thể

I have a tendency to assume the worst,

mà tôi chưa từng trải qua và tôi không thể kết luận,

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

rồi đột nhiên, tâm trí của tôi có thể biến chứng căng thẳng trở lại thành bệnh tim

For example, if I feel unexpected pain in my body

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

hoặc đau cơ bắp chân thành huyết khối tĩnh mạch sâu.

Nhưng đến nay, tôi vẫn chưa được chẩn đoán mắc căn bệnh chết người hay nan y nào.

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

Đôi khi tôi thấy đau mà không có lý do rõ ràng.

or calf muscle pain into deep vein thrombosis.

Nhưng không phải ai cũng may mắn như tôi.

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

Hàng năm, hơn 50 triệu người chết trên toàn thế giới.

Sometimes things just hurt for no clear reason.

Đặc biệt là những nước có thu nhập cao như nước ta,

But not everyone is as lucky as me.

Every year, more than 50 million people die worldwide.

một phần lớn các trường hợp tử vong là do các bệnh tiến triển chậm:

Especially in high-income economies like ours,

bệnh tim, bệnh phổi mãn tính, ung thư, Alzheimer, tiểu đường,

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

đó chỉ là vài ví dụ.

Hiện nay, nhân loại đạt được tiến bộ vượt bậc chẩn đoán và điều trị những bệnh này.

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

Nhưng chúng ta đang ở một giai đoạn mà tiến bộ hơn nữa về sức khỏe

just to name a few.

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

không thể đạt được chỉ bằng cách phát triển các phương pháp điều trị mới.

Và điều này trở nên rõ ràng khi chúng ta xem xét một khía cạnh

But we are at a stage where further advancement in health

mà nhiều người trong số các bệnh có điểm chung:

cannot be achieved only by developing new treatments.

xác suất để điều trị thành công

And this becomes evident when we look at one aspect

phụ thuộc mạnh mẽ khi bắt đầu điều trị.

that many of these diseases have in common:

Nhưng một căn bệnh thường chỉ được phát hiện khi có các triệu chứng.

the probability for successful treatment

Vấn đề ở đây là, trên thực tế, nhiều bệnh có thể không có triệu chứng,

strongly depends on when treatment is started.

But a disease is typically only detected once symptoms occur.

do đó không bị phát hiện, trong một khoảng thời gian dài.

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

Bởi vì điều này, luôn có nhu cầu về những cách thức mới

phát hiện bệnh ở giai đoạn đầu,

hence undetected, for a long period of time.

trước khi bất kỳ triệu chứng nào xảy ra.

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

Trong chăm sóc sức khỏe, điều này được gọi là sàng lọc.

Và theo định nghĩa của Tổ chức Y tế Thế giới,

of detecting disease at early stage,

way before any symptoms occur.

sàng lọc là “giả định xác định bệnh không được phát hiện

In health care, this is called screening.

And as defined by the World Health Organization,

ở một người có vẻ khỏe mạnh,

screening is "the presumptive identification of unrecognized disease

bằng các bài kiểm tra... có thể được áp dụng nhanh chóng và dễ dàng... ”

Đó là một định nghĩa dài, vì vậy hãy để tôi lặp lại nó:

in an apparently healthy person,

xác định bệnh không được phát hiện

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

ở một người có vẻ khỏe mạnh

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

bằng các thử nghiệm có thể được áp dụng một cách nhanh chóng và dễ dàng.

identification of unrecognized disease

Và tôi muốn đặc biệt nhấn mạnh các từ “nhanh chóng” và “dễ dàng”

in an apparently healthy person

bởi vì đang có nhiều phương pháp sàng lọc tồn tại

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

hoàn toàn ngược lại.

Và những người trong số các bạn những người đã trải qua nội soi đại tràng

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

như một phần của chương trình sàng lọc cho ung thư đại trực tràng

because many of the existing screening methods

are exactly the opposite.

sẽ biết tôi muốn nói gì.

And those of you who have undergone colonoscopy

Rõ ràng, có rất nhiều công cụ y tế có sẵn

as part of a screening program for colorectal cancer

để thực hiện các xét nghiệm sàng lọc.

Nó bao gồm các kỹ thuật hình ảnh chẳng hạn như chụp X quang

will know what I mean.

Obviously, there's a variety of medical tools available

hoặc chụp cộng hưởng từ

để phân tích máu hoặc mô.

to perform screening tests.

Tất cả chúng ta đều đã có những bài kiểm tra như vậy.

This ranges from imaging techniques such as radiography

Nhưng có một phương tiện lâu nay đã bị bỏ qua:

or magnetic resonance imaging

to the analysis of blood or tissue.

một phương tiện có thể dễ dàng truy cập,

We have all had such tests.

luôn sẵn có,

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

và nó hứa hẹn rất nhiều cho việc phân tích y học.

a medium that is easily accessible,

Và đó là hơi thở của chúng ta.

basically nondepletable,

and it holds tremendous promise for medical analysis.

Hơi thở của con người về cơ bản là bao gồm năm thành phần:

nitơ, oxy, CO2, nước và argon.

And that is our breath.

Human breath is essentially composed of five components:

Nhưng ngoài năm thành phần này, còn có hàng trăm thành phần khác

nitrogen, oxygen, carbon dioxide, water and argon.

có mặt với số lượng rất thấp.

Chúng được gọi là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi,

và chúng ta giải phóng hàng trăm, thậm chí hàng nghìn phân tử

But besides these five, there are hundreds of other components

mỗi khi chúng ta thở ra.

that are present in very low quantity.

Phân tích những biến động này của hợp chất hữu cơ trong hơi thở của chúng ta

These are called volatile organic compounds,

and we release hundreds, even thousands of them

gọi là phân tích hơi thở.

every time we exhale.

Thực tế, tôi tin rằng nhiều người trong các bạn có kinh nghiệm phân tích hơi thở.

The analysis of these volatile organic compounds in our breath

Hãy tưởng tượng: bạn đang lái xe về nhà vào đêm muộn,

is called breath analysis.

khi đột nhiên, có một cảnh sát thân thiện

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

hỏi bạn một cách tử tế nhưng kiên quyết

Imagine: you're driving home late at night,

để kéo qua và thổi vào một thiết bị như thế này.

when suddenly, there's a friendly police officer

Đây là thiết bị kiểm tra hơi thở có cồn

who asks you kindly but firmly

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

được sử dụng để đo nồng độ ethanol trong hơi thở của bạn

và xác định xem có lái xe trong điều kiện của bạn là một ý tưởng thông minh.

This is an alcohol breath tester

Bây giờ, tôi muốn nói rằng việc lái xe của tôi khá tốt,

that is used to measure the ethanol concentration in your breath

nhưng hãy để tôi kiểm tra.

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

(Tiếng kêu bíp)

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

0.0, vì vậy không có gì phải lo lắng, tất cả tốt.

but let me check.

(Beep)

(Cười)

Bây giờ hãy tưởng tượng một thiết bị như thế này,

0.0, so nothing to worry about, all fine.

không chỉ đo lường nồng độ cồn trong hơi thở của bạn,

(Laughter)

nhưng điều đó phát hiện các bệnh như những bệnh tôi đã chỉ cho bạn thấy

Now imagine a device like this one,

và có thể còn nhiều bệnh khác.

that does not only measure alcohol levels in your breath,

Khái niệm về mối tương quan với mùi hơi thở của một người

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

với một số điều kiện y tế,

and potentially many more.

trên thực tế, có từ thời Hy Lạp cổ đại.

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

Nhưng chỉ gần đây, những nỗ lực nghiên cứu về phân tích hơi thở đã tăng vọt,

with certain medical conditions,

in fact, dates back to Ancient Greece.

và những gì đã từng là một giấc mơ giờ đây đã trở thành hiện thực.

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

Và hãy để tôi kéo lại danh sách này mà tôi đã cho bạn thấy trước đó.

and what once was a dream is now becoming reality.

Đối với phần lớn các bệnh được liệt kê ở đây,

có bằng chứng khoa học đáng kể

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

gợi ý rằng bệnh có thể được phát hiện bằng cách phân tích hơi thở.

For the majority of diseases listed here,

Nhưng chính xác thì nó hoạt động như thế nào?

there's substantial scientific evidence

Phần thiết yếu là một thiết bị cảm biến

suggesting that the disease could be detected by breath analysis.

phát hiện các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong hơi thở của chúng ta.

But how does it work, exactly?

Nói một cách đơn giản: khi tiếp xúc với mẫu hơi thở,

The essential part is a sensor device

cảm biến xuất ra một ký hiệu phức tạp

that detects the volatile organic compounds in our breath.

là kết quả của hỗn hợp các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi mà chúng ta thở ra.

Simply put: when exposed to a breath sample,

Bây giờ, ký hiệu này đại diện cho dấu vân tay của quá trình trao đổi chất của bạn,

the sensor outputs a complex signature

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

hệ vi sinh vật của bạn

và các quá trình sinh hóa xảy ra trong cơ thể bạn.

Now, this signature represents a fingerprint of your metabolism,

Nếu bạn mắc bệnh,

cơ thể bạn sẽ thay đổi,

your microbiome

and the biochemical processes that occur in your body.

và thành phần của hơi thở thở ra của bạn cũng vậy.

Và sau đó điều duy nhất còn lại phải làm là tương quan với một ký hiệu nhất định

If you have a disease,

your organism will change,

and so will the composition of your exhaled breath.

với sự hiện diện hoặc vắng mặt của một số điều kiện y tế.

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

Công nghệ này hứa hẹn một số lợi ích không thể phủ nhận.

with the presence or absence of certain medical conditions.

Thứ nhất, cảm biến có thể được thu nhỏ

và tích hợp vào các thiết bị cầm tay nhỏ,

The technology promises several undeniable benefits.

như máy kiểm tra hơi thở có cồn này.

Firstly, the sensor can be miniaturized

Điều này sẽ cho phép thử nghiệm được sử dụng trong nhiều cài đặt khác nhau

and integrated into small, handheld devices

và ngay cả ở nhà,

để không cần đến phòng khám bác sĩ

like this alcohol breath tester.

mỗi khi thực hiện xét nghiệm.

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

Thứ hai, phân tích hơi thở không xâm lấn

and even at home,

so that a visit at the doctor's office

và có thể đơn giản như thổi vào máy kiểm tra hơi thở có cồn.

is not needed each time a test shall be performed.

Secondly, breath analysis is noninvasive

Đơn giản như vậy và dễ sử dụng sẽ giảm gánh nặng cho bệnh nhân

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

và cung cấp động cơ để áp dụng rộng rãi công nghệ.

Such simplicity and ease of use would reduce patient burden

Và thứ ba, công nghệ rất linh hoạt,

and provide an incentive for broad adoption of the technology.

có thể sử dụng cùng một thiết bị

để phát hiện một loạt các tình trạng y tế.

And thirdly, the technology is so flexible

Phân tích hơi thở có thể được sử dụng để sàng lọc nhiều bệnh cùng một lúc.

that the same device could be used

to detect a broad range of medical conditions.

Ngày nay, mỗi bệnh thường yêu cầu một công cụ y tế khác nhau

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

để thực hiện xét nghiệm sàng lọc.

Nhưng điều này có nghĩa là bạn chỉ có thể tìm thấy những gì bạn đang tìm kiếm.

Nowadays, each disease typically requires a different medical tool

Với tất cả các tính năng này, phân tích hơi thở có cơ hội

to perform a screening test.

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

để cung cấp những gì nhiều các xét nghiệm sàng lọc còn thiếu.

With all of these features, breath analysis is predestined

Và quan trọng nhất,

tất cả các tính năng này cuối cùng sẽ cung cấp cho chúng tôi

to deliver what many traditional screening tests are lacking.

một nền tảng để phân tích y tế

có thể hoạt động với chi phí hấp dẫn thấp cho mỗi lần thử nghiệm.

And most importantly,

all of these features should eventually provide us

Ngược lại, các công cụ y tế hiện có

with a platform for medical analysis

that can operate at attractively low cost per test.

thường dẫn đến chi phí khá cao cho mỗi lần xét nghiệm.

Sau đó, để giảm chi phí,

On the contrary, existing medical tools

số lượng thử nghiệm cần được hạn chế,

often lead to rather high cost per test.

và điều này có nghĩa là (a) các thử nghiệm chỉ có thể được thực hiện

Then, in order to keep costs down,

trên một phần nhỏ dân số, ví dụ, nhóm dân số có nguy cơ cao;

the number of tests needs to be restricted,

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

và (b) số lần kiểm tra mỗi người cần được giữ ở mức tối thiểu.

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

Nhưng chắc phải sẽ có lợi

nếu thử nghiệm được thực hiện trên một nhóm người lớn hơn,

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

và thường xuyên hơn và trong một thời gian dài hơn thời gian cho mỗi cá nhân?

But wouldn't it actually be beneficial

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

Đặc biệt là phương án sau sẽ cho phép truy cập vào một thứ rất có giá trị

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

được gọi là dữ liệu dọc.

Dữ liệu dọc là tập dữ liệu theo dõi cùng một bệnh nhân

Especially the latter would give access to something very valuable

trong suốt nhiều tháng hoặc nhiều năm.

that is called longitudinal data.

Longitudinal data is a data set that tracks the same patient

Ngày nay, các quyết định y tế thường dựa trên một tập dữ liệu hạn chế,

over the course of many months or years.

chỉ dựa trên một cái nhìn thoáng qua về bệnh sử của bệnh nhân

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

để đưa ra quyết định.

Trong trường hợp như vậy,

where only a glimpse of a patient's medical history

các bất thường thường được phát hiện

bằng cách so sánh hồ sơ sức khỏe của bệnh nhân

is available for decision-making.

với hồ sơ sức khỏe trung bình của một quần thể tham khảo.

In such a case,

abnormalities are typically detected

Dữ liệu dọc sẽ mở ra một khía cạnh mới

by comparing a patient's health profile

to the average health profile of a reference population.

và cho phép các bất thường được phát hiện

dựa trên tiền sử bệnh của chính bệnh nhân.

Longitudinal data would open up a new dimension

Điều này sẽ mở đường cho việc điều trị được cá nhân hóa.

and allow abnormalities to be detected

Nghe khá tuyệt, phải không?

based on a patient's own medical history.

Bây giờ bạn chắc chắn sẽ có một câu hỏi đại loại như:

This will pave the way for personalized treatment.

“Nếu công nghệ tuyệt vời như anh nói, tại sao chúng ta không sử dụng nó hôm nay?”

Sounds pretty great, right?

Và câu trả lời duy nhất tôi có thể cho bạn là:

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

không phải tất cả mọi thứ đều dễ dàng như vậy.

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

Ví dụ như những thách thức kỹ thuật,

And the only answer I can give you is:

cần có các cảm biến cực kỳ đáng tin cậy

not everything is as easy as it sounds.

có thể phát hiện hỗn hợp các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi

There are technical challenges, for example.

với đủ khả năng tái tạo.

There's the need for extremely reliable sensors

Và một thách thức kỹ thuật khác là:

that can detect mixtures of volatile organic compounds

Làm thế nào để bạn lấy mẫu hơi thở của một người theo một cách đồng nhất

with sufficient reproducibility.

để chính quá trình lấy mẫu

And another technical challenge is this:

không làm thay đổi kết quả phân tích?

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

Và nó cần có dữ liệu.

so that the sampling process itself

Phân tích hơi thở cần được xác nhận trong các thử nghiệm lâm sàng,

does not alter the result of the analysis?

và cần thu thập đủ dữ liệu

And there's the need for data.

để có thể đo lường các điều kiện riêng lẻ dựa trên các đường cơ sở.

Breath analysis needs to be validated in clinical trials,

Phân tích hơi thở chỉ có thể thành công

and enough data needs to be collected

nếu một tập dữ liệu đủ lớn có thể được tạo ra

so that individual conditions can be measured against baselines.

và sẵn sàng để sử dụng rộng rãi.

Breath analysis can only succeed

Nếu phân tích hơi thở đúng với lời hứa của nó,

if a large enough data set can be generated

đây là một công nghệ mà thực sự có thể hỗ trợ chúng ta

and made available for broad use.

chuyển đổi hệ thống chăm sóc sức khỏe của mình --

If breath analysis holds up to its promises,

chuyển đổi nó từ một hệ thống phản ứng

this is a technology that could truly aid us

nơi điều trị được kích hoạt bởi các triệu chứng của bệnh tật

to transform our health care system --

thành một hệ thống chủ động,

transform it from a reactive system

nơi phát hiện bệnh, chẩn đoán và điều trị

where treatment is triggered by symptoms of disease

có thể xảy ra ở giai đoạn đầu,

trước khi bất kỳ triệu chứng nào xảy ra.

to a proactive system,

where disease detection, diagnosis and treatment

Bây giờ điều này đưa đến điểm cuối của tôi, và đó là một trong những điều cơ bản.

can happen at early stage,

way before any symptoms occur.

Chính xác thì một căn bệnh là gì?

Hãy tưởng tượng rằng phân tích hơi thở có thể được thương mại hóa như tôi mô tả,

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

và việc phát hiện sớm trở thành định kì.

What exactly is a disease?

Một vấn đề vẫn còn, trên thực tế, một vấn đề

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

mà bất kỳ hoạt động sàng lọc nào cũng phải đối mặt

and early detection becomes routine.

vì, đối với nhiều bệnh,

thường không thể dự đoán một cách chắc chắn

A problem that remains is, in fact, a problem

that any screening activity has to face

liệu căn bệnh này có gây ra bất kỳ triệu chứng nào

because, for many diseases,

hoặc gây nguy hiểm đến tính mạng của một người hay không.

it is often impossible to predict with sufficient certainty

Đây được gọi là chẩn đoán quá mức,

và nó dẫn đến một tình thế tiến thoái lưỡng nan.

whether the disease would ever cause any symptoms

Nếu một căn bệnh được xác định,

or put a person's life at risk.

bạn có thể quyết định không điều trị

This is called overdiagnosis,

vì có một xác suất nhất định là bạn sẽ không bao giờ mắc phải căn bệnh này.

and it leads to a dilemma.

If a disease is identified,

Nhưng bạn sẽ đau khổ đến mức nào

khi biết mình có khả năng mang một căn bệnh nguy hiểm chết người?

you could decide not to treat it

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

Và bạn sẽ không thực sự hối tiếc vì căn bệnh này đã được phát hiện

But how much would you suffer

ngay từ đầu chứ?

just from knowing that you have a potentially deadly disease?

Lựa chọn thứ hai của bạn là điều trị sớm

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

với hy vọng chữa khỏi.

in the first place?

Nhưng thường thì điều này sẽ không đến mà không có tác dụng phụ.

Your second option is to undergo early treatment

with the hope for curing it.

Để được chính xác:

But often, this would not come without side effects.

vấn đề lớn hơn không phải là chẩn đoán quá mức,

đó là sự điều trị quá mức,

bởi vì không phải tất cả bệnh phải được điều trị ngay lập tức

To be precise:

chỉ vì sẵn có một phương pháp điều trị.

the bigger problem is not overdiagnosis,

it's overtreatment,

Việc ngày càng áp dụng sàng lọc định kỳ gia tăng

because not every disease has to be treated immediately

sẽ đặt ra câu hỏi:

just because a treatment is available.

như thế nào được gọi là một căn bệnh cần điều trị,

The increasing adoption of routine screening

và thế nào chỉ là tình trạng bất thường chứ không đáng lo ngại?

will raise the question:

What do we call a disease that can rationalize treatment,

Hy vọng của tôi là kiểm tra định kỳ bằng cách sử dụng phân tích hơi thở

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

có thể cung cấp đủ dữ liệu và thông tin chi tiết

để tại một thời điểm nào đó chúng ta sẽ có thể phá vỡ tình thế

My hopes are that routine screening using breath analysis

tiến thoái lưỡng nan này và dự đoán đủ chắc chắn

can provide enough data and insight

có nên điều trị ở giai đoạn đầu hay không và khi nào.

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

Hơi thở của chúng ta và hỗn hợp các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi mà chúng ta thở ra

and predict with sufficient certainty

whether and when to treat at early stage.

chứa một lượng lớn thông tin về tình trạng sinh lý của chúng ta.

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

Với những gì chúng ta biết ngày nay, chúng ta chỉ mới làm xước bề mặt.

hold tremendous amounts of information on our physiological condition.

Khi chúng tôi thu thập ngày càng nhiều dữ liệu và hồ sơ hơi thở trên toàn bộ dân số,

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

bao gồm tất cả các loại giới tính, tuổi tác, nguồn gốc và lối sống,

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

sức mạnh của phân tích hơi thở nên tăng lên.

Và cuối cùng, phân tích hơi thở nên cung cấp cho chúng ta một công cụ mạnh mẽ

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

the power of breath analysis should increase.

không chỉ để chủ động phát hiện bệnh cụ thể

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

mà còn dự đoán và cuối cùng là phòng tránh.

not only to proactively detect specific diseases

Và đây sẽ là động lực

đủ để nắm lấy cơ hội và những thách thức

but to predict and ultimately prevent them.

mà phân tích hơi thở có thể cung cấp,

And this should be enough motivation

ngay cả với những người không mắc chứng nghi bệnh bán thời gian như tôi.

to embrace the opportunities and challenges

Xin cảm ơn.

that breath analysis can provide,

(Vỗ tay)

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

Thank you.

(Applause)