本文首发于公众号「呼气试验」，此处为归档版本。
1、什么是呼气试验
血液检验、尿液检验、粪便检验三类检验方法已在临床检测疾病中得到了广泛的应用。而一种非侵入式、更加便捷的检测方法因为在诊断胃内幽门螺杆菌感染的巨大成功而受到越来越多人的关注，这便是呼气试验。
所谓呼气试验（Breath Tests），其实是指通过呼气成分的直接测定或测定摄入特定化合物后呼气中的标志性气体，实现对机体生理、病理状态的非侵入性判断。呼气试验是一种医学诊断方法，可分为直接呼气检测和指示剂呼气检测两种形式，其中直接呼气检测包括单指标测定分析、呼气指纹识别两种方式，指示剂呼气检测包括核素示踪和非核素示踪两种形式。
“呼一口气”就可以诊断疾病，这不会是江湖骗术吧？当然不是，碳13和碳14尿素呼气试验已成为临床诊断幽门螺杆菌感染的“金标准”。我们的呼气看似是无形的，但其实每一口呼出的气都包含着反映身体各器官生理/病理状态的生物标志物（Biomarker），这些Biomarker可以作为疾病诊断和健康监测的依据。
2、呼气试验临床应用
根据《2021-2025年全球呼气诊断行业深度市场调研及重点区域研究报告》显示，目前呼气诊断已经在临床上得到广泛应用。目前被美国食品药物管理局（FDA）批准的呼气诊断包括：
1）呼气中乙醇浓度的检测
2）呼气中氢检测（用于分析人体碳水化合物的代谢）
3）呼气中一氧化氮浓度检测（用于哮喘的诊断）
4）尿素呼气试验（用于临床幽门螺杆菌感染诊断）
呼气试验是新兴的IVD技术，自21世纪以来，全球关于呼气试验的研究论文数量显著增加，涉及Hp检测、癌症检测、呼吸功能检测、哮喘检测、红细胞寿命测定等多个方面。
3、呼气诊断癌症
仅通过检测人呼出气体就可以进行癌症诊断？或许有人质疑其天方夜谭，但其实这并非不可能。对于癌症来说，细胞在癌变过程中产生的代谢物，有一部分是以气态形式存在的，比如丙酮、一氧化氮等。理论上讲，体内癌细胞产生的挥发性物质，会随着人体血液循环系统到达肺部，在肺泡通过气体交换出现在呼出气体中。如果能够对这些癌症相关气体的成分、浓度或比例进行检测，即可实现对癌症的诊断。
呼出气体反映了机体的代谢和病理状况，一些物质甚至可能成为某种疾病的生物标记物，如：丙酮是糖尿病的生物标志物。近年来，在气道慢性炎症、肺癌、肝硬化、乳腺癌等疾病中，利用呼出气体检测来寻找特异性标志物的研究越来越多。呼出气体的分析和检测，作为一种新型的临床辅助诊断手段，在多癌种和多种感染性疾病筛查中具有广阔的应用前景。
4、呼气试验方法学
呼气试验大致可以分为呼气成分的直接检测（direct measurement）和指示剂呼气试验（indicator breath test）两大类型。
呼气由气体、水蒸气和悬浮微粒三部分组成，来源于环境空气和机体细胞代谢及体内微生物代谢。直接检测各种呼气成分的含量变化显然可以反映机体的生理和病理改变。在我们呼出的气体中不仅包含氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气这些广为人知的成分，还有总容积不足0.1%的痕迹气体。通过痕迹气体判断机体生理和病理变化是呼气试验的重要组成部分。
指示剂呼气试验是指通过口服、吸入或注射等途径摄入可原形呼出的标志气体或可代谢成为标志性气体的化合物，然后测定呼气标志性气体的变化，从而研究机体的生理、病理变化。所用指示剂可分核素示踪剂和非核素指示剂两类。
5、呼气试验新蓝海
2019年，我国呼气诊断市场规模超过24亿元，其中尿素呼气诊断市场占比较高。受新冠肺炎疫情推动，呼气诊断市场需求持续攀升，呼气诊断市场发展速度加快。整体来看，全球呼气诊断市场发展时间较短，目前多数细分呼气诊断市场仍处于培育期，但随着相关技术不断突破，以及市场需求释放，未来呼吸诊断市场发展潜力可期。
目前全球呼气诊断市场仍处于蓝海市场，随着入局企业数量增加，以及相关技术逐渐成熟，未来十年全球呼气诊断产业将迎来爆发增长期。我国呼气诊断技术开创者马永健乐观预测不久的将来呼气试验产值有望达到千亿规模。
随着FDA批准首个新冠呼气检测产品，临床、产业界及投资界对呼气试验的信心和认可度都有显著提升。全球呼气试验系统市场规模突破万亿不是梦。