Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การวิเคราะห์สารอินทรีย์ระเหยจากลมหายใจเพื่อใช้ในการวินิจฉัยมะเร็งตับ
Year (A.D.)
2022
Document Type
Thesis
First Advisor
Roongruedee Chaiteerakij
Second Advisor
Pisit Tangkijvanich
Faculty/College
Faculty of Medicine (คณะแพทยศาสตร์)
Degree Name
Doctor of Philosophy
Degree Level
Doctoral Degree
Degree Discipline
Medical Sciences
DOI
10.58837/CHULA.THE.2022.246
Abstract
Background: Volatile organic compounds (VOCs) were shown as promising biomarkers for hepatocellular carcinoma (HCC) diagnosis. We aimed to investigate the performance of VOCs for diagnosing early-stage HCC in patients at-risk for HCC. Methods: VOCs were identified in exhaled breath samples collected from 90 early-stage HCC patients, 90 cirrhotic patients, 91 HBV-infected patients, and 95 healthy volunteers using thermal desorption-gas chromatography/field-asymmetric ion mobility spectrometry. The VOC levels were compared between the four groups. An association between VOCs and HCC was determined using logistic regression analysis. Diagnostic performance of VOCs was estimated using the AUROC and compared to serum alpha-fetoprotein (AFP). Results: The levels of dimethyl sulfide, 1,4-pentadiene, isopropyl alcohol, and acetone were significantly different between the four groups. After adjusting for liver function test and AFP, acetone was significantly associated with HCC. Acetone significantly outperformed AFP, with 88.9% vs. 68.2% sensitivity, 87.3% vs. 63.6% specificity, 87.7% vs. 65.2% for accuracy, and AUROC of 0.932 vs. 0.725, p=0.017, 0.001, <0.001, and 0.001, respectively, for differentiating between HCC and non-HCC group. Conclusion: Acetone has a better performance than AFP for diagnosing early HCC in high-risk patients. Further studies to validate the utility of VOCs as a HCC surveillance tool are needed.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
ที่มา ความสำคัญ และวัตถุประสงค์: การตรวจสารอินทรีย์ระเหยเป็นวิธีที่สามารถนำมาใช้ในการตรวจวินิจฉัยมะเร็งตับชนิดเฮปาโตเซลลูลาร์คาร์ซิโนมา ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพสารอินทรีย์ระเหยสำหรับการวินิจฉัยผู้ป่วยมะเร็งตับในระยะเริ่มต้นจากกลุ่มผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงต่อการเกิดมะเร็งตับ ระเบียบวิธีการวิจัย: สารอินทรีย์ระเหยจากลมหายใจถูกเก็บจากกลุ่มผู้ป่วยมะเร็งตับจำนวน 90 ราย กลุ่มผู้ป่วยตับแข็งจำนวน 90 ราย กลุ่มผู้ป่วยติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีจำนวน 91 ราย และอาสาสมัครสุขภาพดีจำนวน 95 ราย จากนั้นนำมาวิเคราะห์ด้วยเทคนิคเทอร์มอลดีซอฟชั่น-แก๊สโครมาโตกราฟี-ฟิลด์เอซิมเมตริกไอออนโมบิลิตี้สเปกโตรเมทรี การเปรียบเทียบระดับของสารอินทรีย์ระเหยระหว่าง 4 กลุ่มรวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างสารอินทรีย์ระเหยและมะเร็งตับถูกนำมาวิเคราะห์โดยการใช้สถิติการถดถอยโลจิสติก ประเมินประสิทธิภาพการวินิจฉัยผู้ป่วยมะเร็งตับจากสารอินทรีย์ระเหยง่ายโดยใช้พื้นที่ใต้กราฟ ROC และเปรียบเทียบกับแอลฟา-ฟีโตโปรตีน ผลการศึกษา: จากผลการวิเคราะห์พบปริมาณของ dimethyl sulfide, 1,4-pentadiene, isopropyl alcohol และ acetone มีความแตกต่างระหว่าง 4 กลุ่มอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อทำการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสารอินทรีย์ระเหยและมะเร็งตับโดยคำนึงถึงปัจจัยค่าการทำงานของตับและแอลฟา-ฟีโตโปรตีน พบว่าปริมาณ acetone มีความสัมพันธ์กับมะเร็งตับอย่างมีนัยสำคัญ อีกทั้งยังพบว่า acetone สามารถแยกผู้ป่วยมะเร็งตับจากผู้ป่วยที่ไม่เป็นมะเร็งตับได้ดีกว่าแอลฟา-ฟีโตโปรตีนด้วยความไว (ร้อยละ 88.9 และ 68.2, p=0.017), ความจำเพาะ (ร้อยละ 87.3 และ 63.6, p=0.001) , ความแม่นยำ (ร้อยละ 87.7 และ 65.2, p<0.001) และพื้นที่ใต้กราฟ ROC ( 0.932 และ 0.725, p=0.001) ตามลำดับ สรุปผลการศึกษา: สารอินทรีย์ระเหยโดยเฉพาะ acetone มีประสิทธิภาพในการวินิจฉัยแยกผู้ป่วยมะเร็งตับในระยะเริ่มต้นจากผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงได้ดีกว่าแอลฟา-ฟีโตโปรตีน อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการศึกษาความเที่ยงตรงภายนอกเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของสารอินทรีย์ระเหยในการเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเพื่อใช้ในการตรวจเฝ้าระวังมะเร็งตับ
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Suk-aram, Thanikarn, "Analysis of VOCs from exhaled breath for the diagnosis of hepatocellular carcinoma" (2022). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 5957.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/5957