AI带来新惊喜：可以“闻”到数十种疾病相关的气体！

药明康德/报道

一些癌症晚期患者偶尔会产生某种异味，尤其是患有子宫癌和乳腺癌的患者。这些患者通常可能会因难闻的气味而感到困扰和痛苦，而且这种气味会为他们的护理工作带来一定的难度。如果有一种能够非常容易和准确地对疾病气味成分进行分析的设备，就可以帮助医生选择最佳去除异味及治疗患者的方案，同时可以将这些治疗手段应用于每一位患者的日常护理中。

到目前为止，市场上已经出现了许多款气味测量装置，然而这些设备都没有能够灵敏到像人类的嗅觉一样，因此只能依赖医生和护士的嗅觉，来对患者提供治疗方案。近日，日本的Tokai-Denshi公司和静冈癌症中心研究所（The Shizuoka Cancer Center Research Institute）共同开发了一种基于AI技术的便携式气味检测仪Aino-Pro，用于分析癌症患者排出的异味成分。该设备的主要系统由人工智能系统和便携式气相色谱仪组成，人工智能系统对气味成分进行学习，从而对数十种不同的气味进行识别。

人们可以很容易分辨空气中的气味。这些气味被人体内的嗅觉细胞吸收，转化为电信号并传输给大脑。研发气味测量装置最大的挑战在于，如何获得和人类嗅觉细胞相同的敏感性和辨别气味的能力。因此，Aino-Pro从“学习”异味特征以及模仿人类嗅觉开始，来进行准确的气味测定。人工智能可以发现不同气味特征和微弱的差异，这使得通过学习每种气味的独特特征来识别气味成为了可能。

▲Aino-Pro通过人工智能系统，来对空气中的气味特征进行识别和分析（图片来源：The Shizuoka Cancer Center Research Institute官网）

Aino-Pro使用了高灵敏度传感器，可以检测在5ppb〜200ppm之间的非浓缩气体。通过使用人工智能搜索从空气中获得的气味信号特征，可以对不同的气味进行分析和辨别。另外，这款气味检测器使用30m长的气体分析管来将异味气体分离，使其分析性能得到了很大的改善。

研究人员表示，气味检测不仅可以用于医疗领域。由于产生异味气味的种类几乎相同，通过对气味进行分类研究后，人工智能分辨气味的正确率将进一步提高。换句话说，气味检测设备可以根据不同类别的气味进行分类，例如来自畜牧场、家禽场、养猪场、食品加工厂的异味，以及化工厂的空气污染等。因此，他们下一步将开发将气味识别并分类的设备，从而对更多领域的不同气味进行分析研究。

未来，研究人员计划继续进行高灵敏度传感器的研发，这种新型传感器比人类嗅觉还要灵敏。到2020年，Tokai-Denshi公司计划在医疗、药物、污染、食品和香料等行业完成下一代人工智能电子鼻的商业化。

参考资料：

[1] Tokai-Denshi Developed A.I.-Equipped Portable Odor Detector/Identifier "Aino-Pro"

[2] The Shizuoka Cancer Center Research Institute官网