Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Identification of specific volatile organic compound (VOCs) inexhaled breath to distinguish pancreatic ductal adenocarcinoma,pancreatic cystic neoplasm and patients without pancreatic-lesion
Year (A.D.)
2022
Document Type
Thesis
First Advisor
รุ่งฤดี ชัยธีรกิจ
Second Advisor
เกศินี เธียรกานนท์
Faculty/College
Faculty of Medicine (คณะแพทยศาสตร์)
Department (if any)
Department of Medicine (ภาควิชาอายุรศาสตร์ (คณะแพทยศาสตร์))
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
อายุรศาสตร์
DOI
10.58837/CHULA.THE.2022.1022
Abstract
บทนำ การศึกษานี้มีจุดประสงค์เพื่อระบุสารอินทรีย์ระเหยง่าย (Volatile organic compounds; VOC) ในลมหายใจ ที่มีความจำเพาะต่อผู้ป่วยมะเร็งตับอ่อน และผู้ป่วยเนื้องอกถุงน้ำตับอ่อน เมื่อเปรียบเทียบกับ ประชากรที่ไม่มีรอยโรคตับอ่อน วิธีการวิจัย ผู้วิจัยทำการศึกษาแบบภาคตัดขวางระหว่างเดือนตุลาคม พ.ศ. 2564 ถึงมกราคม พ.ศ.2566 โดยประชากรที่ศึกษาได้แก่ กลุ่มผู้ป่วยมะเร็งตับอ่อนที่มีผลตรวจยืนยันทางพยาธิวิทยา กลุ่มผู้ป่วยเนื้องอกถุงน้ำตับอ่อนชนิด intrapapillary mucinous neoplasm (IPMN) ที่มีผลตรวจทางรังสีวิทยายืนยัน และกลุ่มประชากรที่ไม่มีรอยโรคบริเวณตับอ่อน โดยเก็บลมหายใจด้วยเครื่องเก็บลมหายใจ (ReCIVA™ breath sample system) และระบุสาร VOCs ด้วยเทคนิคเทอร์มอลดีซอฟชั่น แก๊สโครมาโตกราฟี/ฟิลด์เอซิมเมตริก ไอออนโมบิลิตี้สเปกโตรเมทรี (Thermal desorption/Gas chromatography/Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry, GC/FAIMS)และนำผลที่ได้มาเปรียบเทียบระหว่างกลุ่ม ผลการศึกษา มีผู้เข้าร่วมวิจัยทั้งสิ้น 156 คน แบ่งเป็นอาสาสมัครโรคมะเร็งตับอ่อน 54 คน อาสาสมัครที่มีเนื้องอกถุงน้ำตับอ่อนชนิด IPMN 42 คน และกลุ่มควบคุม 60 คน โดยร้อยละ 44 เป็นเพศชาย และมีอายุเฉลี่ย 62.6±10.6 ปี วิจัยนี้ตรวจพบ VOCs จากลมหายใจทั้งหมด 9 ชนิด โดยมี 2 ชนิดที่มีความแตกต่างกันระหว่างทั้ง 3 กลุ่ม ได้แก่ dimethyl sulfide (0.94 Arbitrary Unit (AU) ในกลุ่มมะเร็งตับอ่อน 0.74 AU ในกลุ่มIPMN และ 0.73 ในกลุ่มควบคุม โดย p-value 0.008) เมื่อวิเคราะห์การถดถอยโลจีสติกเชิงพหุ (multivariable logistic regression analysis) พบว่า กลุ่มมะเร็งตับอ่อนมีระดับของ dimethyl sulfide ที่สูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มIPMN และกลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยค่า adjusted odd ratio (OR) เท่ากับ 4.56 (95% Confidence interval (CI): 1.03-20.20, p value 0.046) และ 6.98 (95% CI 1.15-42.17, p value 0.034) ตามลำดับ เช่นเดียวกันกับ ระดับของ acetone dimer ที่กลุ่มมะเร็งตับอ่อนพบค่าสูงกว่าสูงกว่ากลุ่มIPMN และกลุ่มควบคุม อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยมีค่า adjusted OR เท่ากับ 3.35 (95% CI 1.47-7.63, p value 0.015) และ 5.12 (95% CI 1.80-14.57, p value 0.002) ) ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบการใช้ Biomarker ในการวินิจฉัยผู้ป่วยมะเร็งตับอ่อนพบว่า acetone dimer มี AUROC เท่ากับ 0.920 ซึ่งมีค่าสูงกว่าค่าAUROCของ CA19-9 ซึ่งเท่ากับ 0.796 โดยเมื่อรวม acetone dimer กับค่า CA19-9 พบว่า AUROC เพิ่มขึ้นเป็น 0.936 ซึ่งสูงกว่าค่า CA19-9 เพียงอย่างเดียว อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p-value 0.020) สรุป สาร VOC ที่ตรวจพบในลมหายใจมีความแตกต่างกันระหว่างกลุ่มมะเร็งตับอ่อน กลุ่มIPMN และกลุ่มควบคุมคือ dimethyl sulfide และ acetone dimer โดยสารทั้ง 2 ชนิดนี้ มีแนวโน้มจะใช้จำแนกผู้ป่วยมะเร็งตับอ่อนออกจากผู้ป่วยที่ไม่มีมะเร็งตับอ่อนได้ การนำมาใช้ในอนาคตจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Background: This study aimed to identify exhaled breath volatile organic compounds (VOCs) to distinguish pancreatic adenocarcinoma (PDAC) from intraductal papillary mucinous neoplasm (IPMN) and healthy volunteers. Method: We conducted a cross-sectional study from 10/2021 to 1/2023. Exhaled breath from patients with histologically proven PDAC, radiological diagnosis IPMN, and healthy volunteers was collected using the ReCIVA® device. The VOCs were identified by thermal desorption-gas chromatography/field-asymmetric ion mobility spectrometry and compared between groups Result: 156 participants (44% male, mean age 62.6±10.6) were enrolled (54 PDAC, 42 IPMN, and 60 controls). Among the 9 VOCs identified, two VOCs that were different between controls, IPMN and PDAC groups were dimethyl sulfide (0.73 vs 0.74 vs. 0.94 arbitrary unit (AU), respectively; p=0.008), and acetone dimers (3.95 vs. 4.49 vs. 5.19 AU, respectively; p<0.001). After adjusting for the imbalance baseline parameters, PDAC showed higher dimethyl sulfide levels than the control and IPMN groups, with an adjusted odds ratio (aOR) of 6.98 (95%CI: 1.15-42.17) and 4.56 (1.03-20.20) respectively (p<0.05 both). Acetone dimer levels were also higher in PDAC than controls and IPMN (aOR: 5.12 (1.80-14.57) and aOR: 3.35 (1.47-7.63), respectively (p<0.05 both). Acetone dimer, but not dimethyl sulfide, performed better than CA19-9 in PDAC diagnosis (AUROC 0.910 vs. 0.796). The AUROC of acetone dimer 2 increased to 0.936 when combined with CA19-9, which is significantly better than CA19-9 alone (p<0.05). Conclusion: The VOCs that potentially distinguish PDAC from IPMN and healthy participants were dimethyl sulfide and acetone dimer. More prospective studies are required to validate these findings.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
ปึงพิพัฒน์ตระกูล, ณัฐนิช, "การศึกษาเพื่อระบุหาสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายจากลมหายใจที่จำเพาะต่อมะเร็งตับอ่อน และ เนื้องอกถุงน้ำตับอ่อน เทียบกับประชากรที่ไม่มีรอยโรคตับอ่อน" (2022). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 6732.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/6732