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[国际] 最强检验师 狗狗超强嗅觉可透过体液气味找出新冠患者

德国之声(DW)报导,引述芬兰赫尔辛基大学进行的一项前导研究(pilot study)指出,狗狗在接受辨认气味训练之后,是可以担任医疗诊断助理的,例如,对于先前不熟悉的武汉肺炎气味特征,受到训练的狗狗可以马上辨识出其独特气味,只要数周的训练,它们就能从尿液采样中,精确地指认出哪个属于武肺患者,哪些个是健康的。另一些其它研究,则让受训犬学习嗅闻武肺(covid-19)阳性反应者的体汗或呼吸气味,以做为诊断上的辅助。

芬兰赫尔辛基大学兽医系高级研究员安娜·希尔姆·比约克曼(anna.hielm-bjorkman)指出,已经在疾病相关气味的狗儿侦测训练领域拥有扎实根基。她指出,狗儿很快就能辨认武肺感染者的尿液气味,让人们觉得它们相当了不起。其准确可靠程度,就跟一个聚合酶连锁反应(Polymerase chain reaction)的检测结果没有两样。聚合酶连锁反应,简称PCR,它是分子生物学中使用最广泛的技术。这种技术被用于生物医学研究、犯罪取证和分子考古学。

**狗儿可分辨受新冠病毒感染者尿液独特味道**

目前芬兰的科学家正打算透过随机式,双盲试验方法,让受训犬嗅闻更大量的病人尿液样本,以便让受训犬正式投入“气味辨识”的诊断实务。(**双盲试验,**通常在试验对象为人类时使用,目的是避免试验的对象或进行试验人员的主观偏向,会影响实验结果,通常双盲试验得出的结果会更为严谨。)


(Ken Reid/Unsplash)

相对于芬兰疾病气味辨识犬的能力的快速展望发展前景,英国、法国的研究团队,也正针对嗅闻犬进行新冠病毒阳性反应者体液变化的侦闻训练。德国服务犬中心(TARSQ)的研究人员,也从芬兰大学的研究结果获益良多。

尽管目前人们仍然不清楚,究竟新冠病毒在尿液中所留下的独特气味是那种物质所留?这类病毒不只攻击肺部、血管、肾脏、还包括其它器官,目前研究假定新冠病毒给病人尿液留下独特气味,援助犬透过其高度敏锐嗅觉感官就能立刻查觉反应。

特定疾病似乎都会留下特定的嗅觉记号,受训犬则能运用其高准确度嗅觉加以辨识。德国服务犬中心成员卢卡·巴雷特(Luca Barrett)解释,一些研究发现,受训犬对于乳癌侦测的准确能力达93%;发现罹患肺癌的命中率更高达97%;另一方面,受训犬还能辨认结肠癌、卵巢癌以及前列腺癌。卢卡提到,在培训初期,服务犬嗅觉的命中率不是很好,但近年来发现其命中率是可以大大提升的。

除了癌症之外,服务犬也可以侦测帕金森氏症,甚至在帕金森氏症发病之前,就能透过嗅闻病人尿液独特气味,发出预警。德国服务犬中心成员卢卡提到,狗儿接受训练是可以能侦测到疟疾的。不过,对于这类疾病的准确命中率还不高,只有7成。然而,对于新冠病毒,这类高危险性病原体,就对于受训犬的命中率,必须有更高准确率水准。

**追踪犬的嗅觉能力 约人类的百万倍**

狗的嗅觉能力,远比人类好过约百万倍。一般而言,人类约有5百万个嗅觉细胞,腊肠犬则有1亿2500万个;牧羊犬则拥有2亿2000万个嗅觉细胞。

除此之外,狗还可以在短时间内“每分钟吸气多达300次”,这意味著它们的嗅觉细胞会不断补充新的气味颗粒。另外,狗的鼻子区分左右2区,这种空间的嗅觉能力,使狗儿更容易沿著一条小径行走,得以追踪气味前进。

接受培训课程的狗儿(多半是拉布拉多猎犬,或一般的猎犬,但也有可卡犬cocker spaniels或牧羊犬品种)进行气味的训练。其中可能是药物、炸药的气味,或者是某种特定疾病的嗅觉特征。

透过狗儿来侦测药物、爆炸性物品已施行一段时日,如今狗儿还被用来参与医疗气味侦测,并已经在一些医院进行。例如,让狗儿嗅闻皮肤癌“可能罹患者”的体味,在病人同意下参与侦测,帮助医生诊断病人是否罹患皮肤癌?并在早期诊断发现,施予治疗。让狗儿参与癌症侦测,可让癌症及早发现,并节省未来可观医疗资源的投入。

**未来球场防疫将仰仗受训犬**

德国服务犬中心(TARSQ)成员卢卡·巴雷特(Luca Barrett)表示,如果服役犬参与新冠病毒嗅闻能力,命中能力得到确认的话,将能够在一些场合大有用途,例如一场足球赛或重要赛事举办期间,为了避免高感染疾病爆发,就可以派出服役犬,先行进行嗅闻,找出可能“嫌疑犯”。


(Timon Studler/Unsplash)

疾病嗅闻服役犬,也可以用在机场出入关扫瞄,或人们进入某个国家的场合。这时,狗儿可以在排队人群之中走动,侦测人们是否健康,是否适合进入这个国家?一旦某人被狗儿嗅出新冠病毒气味,机场处理人员,可以将那个人送到新冠检测中心;此一做法,可以再次确认狗儿的嗅闻侦测是否真的准确无误?

巴雷特还提到,狗儿还可以用来在“表面搜索病毒”。例如,在乘客登机之前,我们的四足朋友可以先行检查扫瞄机器,是否没有残留新冠病毒。对于因新冠病例感染而不得不离开手术室、养老院、疗养院的医生,也可以采取类似​​“预筛”措施。在下次使用这些空间或设施之前,嗅探犬也可以预先检查环境是否干净无虞,待狗先确认之后,再来进行相关的医疗处置。

**受训犬闻汗味找受感染者 命中率甚至100%**

好消息网路组织(goodnewsnetwork.org)指出,位于法国巴黎郊区迈松阿尔福(Maisons-Alfort)地区的国家兽医学校,目前正训练8只比利时玛利诺牧羊犬(Belgian Malinois shepherds),让狗儿嗅闻新冠病毒感染者排汗所遗留的独特气味。整体而言,狗儿嗅闻新冠病毒患者体汗样本的命中率达95%;其中有4只的命中率则高达100%。

一些科学家认为,受训的嗅闻犬,将能加快找出哪些人可能已经罹患武肺,对于病源筛检、隔离将大有果效。

好消息网路组织媒体指出,数世纪以来,人类透过狗的嗅觉能力做为医疗诊断工具,而且狗儿的侦测癌症能力,已经得到2千多篇科学研究的学术报告证实。

发表于生物受体(biorxiv.org)科学期刊的一篇报告指出,有研究人员搜集198个新冠病毒阳性反应者的腋下排汗样本,并让18只曾参与搜索和救援任务,训练有素的狗儿来参加侦测嗅闻训练(它们先前曾参加检测爆炸物,结肠直肠癌,以及协助一些灾变幸存者)。该研究,将装有Covid阳性反应汗液,或阴性反应汗液样本的广口瓶一字排列。将漏斗插进广口瓶,使犬只的鼻子靠近样品。结果发现,狗儿皆能从受试多个样本之中(包括有3,4,6,7个广口瓶罐等多种试验样本组合,其中只有1罐是武肺阳性反应的腋下排汗),正确找出新冠患者的腋汗样本。

该研究作者提到,此一验证研究的结果表明,相对于COVID-19(武肺)阴性反应的人,COVID-19阳性者所得产生的腋臭气味,不同于COVID-19的阴性者,因此狗儿能够指认出来。

训练嗅闻犬,让其辨识新冠病毒阳性反应者的体汗或呼吸气味,英国伦敦大学卫生与热带医学院(the London School of Hygiene and Tropical Medicine),近来也跟杜伦大学合作共同从事类似研究。受试样本全部取自新冠病毒阳性反应者(虽然这些人并未出现显著症状)。受试者必须穿戴尼龙袜子与口罩长达数小时,以便让研究人员搜集其体液气味。

**狗重兵将摆在交通要塞 预计每只每小时快筛250人**

商业内幕(businessinsider)报导指出,该项英国研究针对六类的犬种,进行为期8-10周的集训,希望狗儿结训之后,能够在主要交通要塞如机场、车站扮演过滤筛检功能。预计每只狗、每小时可筛检250人。

英国研究人员正在进行广泛测试,目的是确认嗅闻犬能否透过其嗅觉,侦测人们已经罹患冠状病毒?甚至在一些人还未有发病症状之前,就能及早发现“防范于未然”。

商业内幕报导指出,先前研究早就发现到,疾病患者,如疟疾、癌症和帕金森氏症患者,皆会散发特殊的体味,训练犬能嗅出这种气味。进行该试验的英国研究团队,预期COVID-19(武肺),也会有类似情况。

**受训犬扮演快筛功能 英国内阁部长有信心**

英国2家大学从事这项共同研究案,目前跟该国慈善医疗犬(charity Medical Detection Dogs)机构合作,得到政府61万美元资金的协助。英国革新部部长贝瑟尔勋爵(Lord Bethell)指出,英政府相信受训犬将在防堵疫情问题,贡献其快筛能力。

英国伦敦大学卫生与热带医学院教授詹姆斯·罗根(James Logan)指出,武肺测试呈现阳性反应者,如果参与嗅闻犬侦测计画,将被要求穿戴消毒过的尼龙袜以及口罩数个小时。为何要用尼龙材质?原因是尼龙擅长收集气味。另外可供试验的武肺阳性反应者样本,也可能包括其所呼出的“气体样本”。透过嗅闻犬进行的一道道测试,研究者将对狗儿嗅闻新冠病毒患者的正确性命中率有个基本了解,一旦试验结果乐观,将会在今年8-9月间评估,是否要进行更大规模的扩大性试验与训练。

罗根(James Logan)教授指出,这项服务犬嗅闻测试计画对象,最具特色之处是,只针对新冠病毒的“无症状感染者”(即虽无症状,却在病毒筛检呈现阳性反应)。同样情况,也出现在其它感染疾病,因为发病之前的早期征兆,是可以预先被侦测出来的,现在人们所训练的服务犬,就在新冠病毒战役扮演这种预侦功能。

**作者》许铭洲 专栏作家、资深编译**
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