古代的醫生透過相信他們的鼻子來行醫。他們知道糖尿病會使病人的呼吸有甜味，而散發惡臭的傷口是被感染了。這些早期的醫生，缺乏當今的先進技術，經常依靠他們的嗅覺來診斷疾病。
現在，科技正在將這門古老的藝術轉變為現代科學。工程師們正在開發人類鼻子的電子版本，這將使醫生們能夠利用鼻子對人體的瞭解，從而不斷尋求更少侵入性的技術。
“嗅覺作為一種醫學診斷工具已經使用了數千年，”費城賓夕法尼亞大學的麻醉師和重症監護專家比爾·漢森說，他研究了氣味是否可以用來診斷疾病。“疾病和引起疾病的細菌都有各自獨特的味道。在某些情況下，你可以走進病人的房間，立即知道病人感染了某種細菌，僅僅是因為氣味。”
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疾病的“氣味特徵”通過幾種機制產生。細菌，像所有生物體一樣，會釋放出獨特的氣體混合物；細菌感染可以透過這些氣體的特徵氣味來診斷。或者，非細菌性疾病，如糖尿病，可能會引發生化變化，從而改變病人身體的氣味。但是，許多這些氣味可能很難讓人類檢測和識別。
“正常呼吸和患病呼吸之間的差異可能非常微妙，”波士頓塔夫茨大學的化學家大衛·沃爾特說，他設計化學感測器和裝置。
電子鼻是一種新興技術，可以區分這些細微的差異。有各種各樣的電子鼻模型，所有模型都由一系列嗅覺感測器組成，當暴露於不同的氣味時，這些感測器會以獨特的模式啟用；軟體透過分析模式來識別每種氣味及其來源。（人腦使用相同的模式識別過程來識別氣味。）
雖然這項技術最初是為其他任務設計的，例如嗅出化學洩漏或檢測食物腐敗，但越來越多的研究表明其診斷潛力。例如，醫生可以透過“嗅”他們的呼吸來有效地識別潛在的肺癌患者。
“當你撥出呼吸時，會產生各種各樣的揮發性有機化合物，”克利夫蘭診所的肺病學家、2005年一項關於使用電子鼻幫助診斷肺癌的研究的合著者塞爾皮爾·埃爾祖魯姆說。“這些化合物是新陳代謝的結果，當你患有癌症時，新陳代謝會發生變化，揮發性有機化合物也會發生變化。這些變化可以透過電子鼻檢測到。”
漢森表明該技術可用於診斷慢性鼻竇炎和肺炎，其他研究人員證明，電子鼻可以區分哮喘患者和健康人。
而且，電子鼻不僅僅分析呼吸。有些還可以嗅出尿液、血液和其他體液中的感染。例如，一組英國科學家使用電子鼻來精確定位醫院患者鼻拭子中的耐藥細菌。
將這些成就與人工鼻比許多其他診斷測試更快、更便宜且侵入性更小的這一事實相結合，很容易理解為什麼醫生會發現這項技術很有吸引力。埃爾祖魯姆說，它可以顯著提高治療的成功率，為早期發現肺癌和其他疾病鋪平道路。
“一些較新的電子鼻技術非常便攜，”漢森說。“它們適合帶到床邊並手持。你可以想象病人呼吸到其中一個，並獲得快速、廉價的答案來回答你可能有的問題。”
測試過電子鼻的科學家設想，在不遠的將來，一個患有感冒的病人可以去看醫生，對著電子鼻呼吸，並在幾分鐘內知道他或她是否患有鼻竇感染並且需要抗生素。
但沃爾特說，在這種情況成為現實之前，還有很長的路要走。“我還沒有被說服，”他說，“現在已經存在一個可以始終如一地做到這一點的有效人工鼻版本。”
漢森說，儘管遠非完美，但目前的技術可以用作篩選工具，以標記那些應該接受更高階測試的患者。
許多公司生產電子鼻來檢測炸藥和其他危險化合物，但該技術尚未在醫學領域廣泛使用。美國食品和藥物管理局 (FDA) 已經批准了一種可以檢測尿路感染的電子鼻，但尚未批准用於呼吸分析或其他醫療用途的電子鼻。
“這是一個正在醞釀的領域，”漢森說。“這只是在等待有足夠資金的人拿出資金並集中精力來商業化開發這些電子鼻。”