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Das Interesse an der Analyse flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) in der Ausatemluft ist in den letzten zwei Jahrzehnten gestiegen. Es bestehen weiterhin Unsicherheiten hinsichtlich der Normalisierung der Probenahme und ob flüchtige organische Verbindungen in der Raumluft die Kurve der flüchtigen organischen Verbindungen in der Ausatemluft beeinflussen. Bewerten Sie flüchtige organische Verbindungen in der Raumluft an Routine-Atemprobenahmestellen im Krankenhausumfeld und bestimmen Sie, ob dies die Zusammensetzung des Atems beeinflusst. Das zweite Ziel bestand darin, die täglichen Schwankungen des Gehalts flüchtiger organischer Verbindungen in der Raumluft zu untersuchen. Raumluft wurde morgens und nachmittags an fünf Standorten mithilfe einer Probenahmepumpe und eines Thermodesorptionsröhrchens (TD) gesammelt. Sammeln Sie Atemproben nur morgens. Die TD-Röhrchen wurden mittels Gaschromatographie gekoppelt mit Flugzeit-Massenspektrometrie (GC-TOF-MS) analysiert. In den gesammelten Proben wurden insgesamt 113 VOCs identifiziert. Die multivariante Analyse zeigte eine klare Trennung zwischen Atem- und Raumluft. Die Zusammensetzung der Raumluft ändert sich im Tagesverlauf, und verschiedene Standorte weisen spezifische VOCs auf, die das Atemprofil nicht beeinflussen. Die Atemzüge zeigten keine Trennung nach Standort, was darauf schließen lässt, dass die Probenentnahme an verschiedenen Standorten erfolgen kann, ohne die Ergebnisse zu beeinflussen.
Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) sind kohlenstoffbasierte Verbindungen, die bei Raumtemperatur gasförmig sind und als Endprodukte zahlreicher endogener und exogener Prozesse entstehen1. Seit Jahrzehnten interessieren sich Forscher für VOCs, da sie als nicht-invasive Biomarker für menschliche Krankheiten dienen können. Es besteht jedoch weiterhin Unsicherheit hinsichtlich der Standardisierung der Entnahme und Analyse von Atemproben.
Ein zentraler Bereich der Standardisierung für die Atemanalyse ist der potenzielle Einfluss von VOC-Hintergrundkonzentrationen in der Raumluft. Frühere Studien haben gezeigt, dass VOC-Hintergrundkonzentrationen in der Raumluft die VOC-Konzentration in der Ausatemluft beeinflussen3. Boshier et al. untersuchten 2010 die Konzentrationen von sieben flüchtigen organischen Verbindungen in drei klinischen Umgebungen mittels selektiver Ionenfluss-Massenspektrometrie (SIFT-MS). In den drei Regionen wurden unterschiedliche Konzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen in der Umgebung festgestellt, was wiederum Hinweise darauf lieferte, ob weit verbreitete flüchtige organische Verbindungen in der Raumluft als Krankheits-Biomarker verwendet werden können. Trefz et al. überwachten 2013 auch die Umgebungsluft im Operationssaal und die Atemmuster des Krankenhauspersonals während des Arbeitstages. Sie stellten fest, dass die Konzentrationen exogener Verbindungen wie Sevofluran sowohl in der Raumluft als auch in der Ausatemluft bis zum Ende des Arbeitstages um das Fünffache anstiegen. Dies wirft die Frage auf, wann und wo Patientenproben für eine Atemanalyse entnommen werden sollten, um das Problem solcher Störfaktoren zu minimieren. Dies korreliert mit der Studie von Castellanos et al. 2016 fanden sie Sevofluran im Atem von Krankenhauspersonal, jedoch nicht im Atem von Personal außerhalb des Krankenhauses. 2018 versuchten Markar et al. im Rahmen ihrer Studie zur Beurteilung der diagnostischen Fähigkeit der Ausatemluft bei Speiseröhrenkrebs die Auswirkung von Änderungen der Luftzusammensetzung in Innenräumen auf die Atemanalyse nachzuweisen7. Mithilfe einer Gegenlunge aus Stahl und SIFT-MS während der Probenahme identifizierten sie acht flüchtige organische Verbindungen in der Raumluft, die je nach Probenahmeort erheblich variierten. Diese VOCs wurden jedoch nicht in ihr diagnostisches VOC-Modell für den letzten Atemzug einbezogen, sodass ihr Einfluss negiert wurde. 2021 führten Salman et al. eine Studie durch, um die VOC-Werte in drei Krankenhäusern 27 Monate lang zu überwachen. Sie identifizierten 17 VOCs als saisonale Diskriminatoren und schlugen vor, dass ausgeatmete VOC-Konzentrationen über dem kritischen Wert von 3 µg/m3 als unwahrscheinlich als Folge einer VOC-Hintergrundbelastung gelten8.
Neben der Festlegung von Schwellenwerten oder dem vollständigen Ausschluss exogener Verbindungen gibt es Alternativen zur Beseitigung dieser Hintergrundvariation, beispielsweise die gleichzeitige Entnahme gepaarter Raumluftproben und der Probenahme der Ausatemluft, sodass alle VOC-Werte bestimmt werden können, die in hohen Konzentrationen im atembaren Raum vorhanden sind. Aus der Ausatemluft extrahiert. Luft 9 wird vom Wert abgezogen, um einen „alveolären Gradienten“ zu erhalten. Ein positiver Gradient weist daher auf das Vorhandensein der endogenen Verbindung 10 hin. Eine andere Methode besteht darin, dass die Teilnehmer „gereinigte“ Luft einatmen, die theoretisch frei von VOC11-Schadstoffen ist. Dies ist jedoch umständlich und zeitaufwändig, und die Geräte selbst erzeugen zusätzliche VOC-Schadstoffe. Eine Studie von Maurer et al. aus dem Jahr 2014 ergab bei Teilnehmern, die synthetische Luft einatmeten, eine Reduzierung der VOC um 39 %, jedoch eine Erhöhung der VOC um 29 % im Vergleich zum Einatmen von Raumluft12. Die Verwendung von synthetischer/gereinigter Luft schränkt auch die Tragbarkeit von Atemprobenahmegeräten stark ein.
Es wird außerdem erwartet, dass die VOC-Konzentration in der Umgebungsluft im Tagesverlauf schwankt, was die Standardisierung und Genauigkeit der Atemproben weiter beeinträchtigen kann.
Fortschritte in der Massenspektrometrie, einschließlich der thermischen Desorption in Verbindung mit Gaschromatographie und Flugzeit-Massenspektrometrie (GC-TOF-MS), haben zudem eine robustere und zuverlässigere Methode zur VOC-Analyse ermöglicht, die Hunderte von VOCs gleichzeitig erkennen kann und somit eine tiefere Analyse der Raumluft ermöglicht. Dadurch ist es möglich, die Zusammensetzung der Raumluft und die Veränderung großer Proben mit Ort und Zeit detaillierter zu charakterisieren.
Das Hauptziel dieser Studie bestand darin, die unterschiedlichen Konzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen in der Raumluft an gängigen Probenahmestellen im Krankenhausumfeld zu bestimmen und zu ermitteln, wie sich dies auf die Probenahme der Ausatemluft auswirkt. Ein weiteres Ziel bestand darin, festzustellen, ob es signifikante tageszeitliche oder geografische Schwankungen in der Verteilung flüchtiger organischer Verbindungen in der Raumluft gibt.
Atemproben sowie entsprechende Raumluftproben wurden morgens an fünf verschiedenen Standorten gesammelt und mittels GC-TOF-MS analysiert. Insgesamt wurden 113 VOCs nachgewiesen und aus dem Chromatogramm extrahiert. Die wiederholten Messungen wurden mit dem Mittelwert gefaltet, bevor eine Hauptkomponentenanalyse (PCA) der extrahierten und normalisierten Peakflächen durchgeführt wurde, um Ausreißer zu identifizieren und zu entfernen. Eine überwachte Analyse mittels Partial-Least-Squares-Diskriminanzanalyse (PLS-DA) konnte dann eine klare Trennung zwischen Atem- und Raumluftproben zeigen (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Abb. 1). Eine überwachte Analyse mittels Partial-Least-Squares-Diskriminanzanalyse (PLS-DA) konnte dann eine klare Trennung zwischen Atem- und Raumluftproben zeigen (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Abb. 1). Die kontrollierte Analyse mit der detaillierten Analysemethode für ausgewählte Teams (PLS-DA) ermöglicht es, jeden einzelnen Abschnitt innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu analysieren образцами дыхания и комнатного воздуха (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (Ris. 1). Anschließend konnte durch kontrollierte Analyse mit der Partial-Least-Squares-Diskriminanzanalyse (PLS-DA) eine klare Trennung zwischen Atem- und Raumluftproben gezeigt werden (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001) (Abbildung 1).通过偏最小二乘法进行监督分析——判别分析(PLS-DA)然后能够显示呼吸和室内空气样本之间的明显分离（R2Y = 0.97，Q2Y = 0.96，p < 0.001）（图1）。通过 偏 最 小 二乘法 进行 监督 分析 分析 判别 判别 分析 分析 (PLS-DA) 然后 能够 显示呼吸 室内 空气 样本 的 明显 （（（（（（（（， , q2y = 0.96 , p <0.001） （1）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 Eine kontrollierte Analyse mit einer detaillierten Analysemethode für einzelne Teams (PLS-DA) ermöglicht es Ihnen, jeden einzelnen Abschnitt innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu analysieren образцами дыхания и воздуха в помещении (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001) (Ris. 1). Eine kontrollierte Analyse mit der Partial-Least-Squares-Diskriminanzanalyse (PLS-DA) konnte dann eine klare Trennung zwischen Atem- und Raumluftproben zeigen (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001) (Abbildung 1). Die Gruppentrennung erfolgte anhand von 62 verschiedenen VOCs mit einem Wert für die Variable Importance Projection (VIP) von > 1. Eine vollständige Liste der VOCs, die jeden Probentyp charakterisieren, und ihrer jeweiligen VIP-Werte finden Sie in der Zusatztabelle 1. Die Gruppentrennung erfolgte anhand von 62 verschiedenen VOCs mit einem Wert für die Variable Importance Projection (VIP) von > 1. Eine vollständige Liste der VOCs, die jeden Probentyp charakterisieren, und ihrer jeweiligen VIP-Werte finden Sie in der Zusatztabelle 1. Die Zusammensetzung der Gruppe besteht aus 62 verschiedenen VOC-Bereichen mit öffentlichen Projekten (VIP) > 1. Polnischer VOC-Bericht, Charakteristika der Kategorien Typ образца, и Diese VIP-Events können auf der zusätzlichen Tabelle 1 angezeigt werden. Die Gruppierung erfolgte anhand von 62 verschiedenen VOCs mit einem Variable Importance Projection (VIP)-Score > 1. Eine vollständige Liste der VOCs, die jeden Probentyp charakterisieren, und ihre jeweiligen VIP-Scores finden Sie in der Zusatztabelle 1.62 % der VOC-Gehaltsstoffe, 100 % der Schadstoffe (VIP) und mehr als 1 %.62 % der VOC-Gehaltsstoffe, 100 % der Schadstoffe (VIP) und mehr als 1 %. Die Zusammensetzung der Gruppe bestand aus 62 Mitgliedern mit aktuellen Projekten (VIP) > 1. Die Gruppentrennung erfolgte durch 62 verschiedene VOCs mit einem Variable Importance Projection Score (VIP) > 1.Eine vollständige Liste der VOCs, die jeden Probentyp charakterisieren, und ihre jeweiligen VIP-Werte finden Sie in der Zusatztabelle 1.
Atem- und Raumluft weisen unterschiedliche Verteilungen flüchtiger organischer Verbindungen auf. Die überwachte Analyse mit PLS-DA zeigte eine klare Trennung zwischen den am Morgen gesammelten VOC-Profilen der Atemluft und der Raumluft (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). Die überwachte Analyse mit PLS-DA zeigte eine klare Trennung zwischen den am Morgen gesammelten VOC-Profilen der Atemluft und der Raumluft (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p < 0,001). Die kontrollierte Analyse mit PLS-DA hat eine ganze Reihe von Profilen mit vielen organisch-organischen Netzwerken innerhalb unserer Zeit erstellt воздухе в Ergebnisse, Ergebnisse (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). Die kontrollierte PLS-DA-Analyse zeigte eine klare Trennung zwischen den morgens gesammelten Profilen flüchtiger organischer Verbindungen in der Ausatemluft und in der Raumluft (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).使用PLS-DA 进行的监督分析显示, 早上收集的呼吸和室内空气VOC 曲线明显分离（R2Y = 0.97, Q2Y = 0,96,p < 0,001）。使用 PLS-DA Die kontrollierte Analyse mit der Verwendung von PLS-DA hat eine bestimmte Anzahl von LS-Profilen zur Analyse und Analyse in der Umgebung verwendet, was zu einem Ergebnis führt (R2Y = 0,97, Q2Y = 0,96, p <0,001). Die kontrollierte Analyse mittels PLS-DA zeigte eine klare Trennung der VOC-Profile der morgens gesammelten Atem- und Raumluft (R2Y=0,97, Q2Y=0,96, p<0,001).Wiederholte Messungen wurden vor der Erstellung des Modells auf den Mittelwert reduziert. Ellipsen zeigen 95%-Konfidenzintervalle und Schwerpunkte der Sterngruppe.
Mit PLS-DA wurden Unterschiede in der Verteilung flüchtiger organischer Verbindungen in der Raumluft am Morgen und Nachmittag untersucht. Das Modell identifizierte eine signifikante Trennung zwischen den beiden Zeitpunkten (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Abb. 2). Das Modell identifizierte eine signifikante Trennung zwischen den beiden Zeitpunkten (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Abb. 2). Das Modell wurde innerhalb von zwei Wochen als erstes Modell ausgewählt (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (Risk. 2). Das Modell ergab eine signifikante Trennung zwischen den beiden Zeitpunkten (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Abbildung 2).该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0.46，Q2Y = 0.22，p < 0.001）（图2）。该模型确定了两个时间点之间的显着分离（R2Y = 0.46，Q2Y = 0.22，p < 0.001）（图2）。 Das Modell wurde innerhalb von zwei Wochen als erstes Modell ausgewählt (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p <0,001) (Risk. 2). Das Modell ergab eine signifikante Trennung zwischen den beiden Zeitpunkten (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001) (Abbildung 2). Verantwortlich hierfür waren 47 VOCs mit einem VIP-Score von > 1. Zu den VOCs mit dem höchsten VIP-Score, die die Morgenproben charakterisierten, gehörten mehrfach verzweigte Alkane, Oxalsäure und Hexacosan, während die Nachmittagsproben mehr 1-Propanol, Phenol, Propansäure, 2-Methyl-, 2-Ethyl-3-hydroxyhexylester, Isopren und Nonanal aufwiesen. Verantwortlich hierfür waren 47 VOCs mit einem VIP-Score von > 1. Zu den VOCs mit dem höchsten VIP-Score, die die Morgenproben charakterisierten, gehörten mehrfach verzweigte Alkane, Oxalsäure und Hexacosan, während die Nachmittagsproben mehr 1-Propanol, Phenol, Propansäure, 2-Methyl-, 2-Ethyl-3-hydroxyhexylester, Isopren und Nonanal aufwiesen. Es handelt sich um 47 Jahre alte organische Netzwerke mit VIP-Status > 1. Die Anzahl der mit dem VIP-Status verbundenen, charakteristischen Merkmale des Geräts образцы, включали Nach ein paar flüchtigen Alkanen, schäbigen Kindern und Hexen, im Laufe der Zeit, als die nächsten Tage mehr als 1-propanol, fenola, propananisch waren Kisloty, 2-Metil-, 2-Etil-3-Hydroxy-Efir, Isopren und Nonal. Dies war auf das Vorhandensein von 47 flüchtigen organischen Verbindungen mit einem VIP-Wert > 1 zurückzuführen. Zu den VOCs mit dem höchsten VIP-Wert der Morgenproben gehörten mehrere verzweigte Alkane, Oxalsäure und Hexacosan, während die Tagesproben mehr 1-Propanol, Phenol, Propansäuren, 2-Methyl-, 2-Ethyl-3-hydroxyhexylether, Isopren und Nonanal enthielten.47 % VIP-Gehalt > 1 % VOC-Gehalt.47 % VIP-Gehalt > 1 % VOC-Gehalt. Es enthält 47 VOC mit einem VIP-Gehalt > 1. Dies wird durch 47 VOCs mit einem VIP-Score > 1 ermöglicht.Zu den VOCs mit der höchsten VIP-Bewertung in der Morgenprobe gehörten verschiedene verzweigte Alkane, Oxalsäure und Hexadecan, während die Nachmittagsprobe mehr 1-Propanol, Phenol, Propionsäure, 2-Methyl-, 2-Ethyl-3-hydroxyhexylester, Isopren und Nonanal enthielt.Eine vollständige Liste flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs), die die täglichen Veränderungen der Luftzusammensetzung in Innenräumen charakterisieren, finden Sie in der Zusatztabelle 2.
Die Verteilung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in der Raumluft variiert im Tagesverlauf. Die überwachte Analyse mit PLS-DA zeigte eine Trennung zwischen Raumluftproben, die morgens oder nachmittags gesammelt wurden (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Die überwachte Analyse mit PLS-DA zeigte eine Trennung zwischen Raumluftproben, die morgens oder nachmittags gesammelt wurden (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Die kontrollierte Analyse mit der anschließenden PLS-DA-Analyse ergab mehrere Versuche, die im Laufe der Zeit durchgeführt wurden, und zwar innerhalb von zwei Tagen (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Eine kontrollierte Analyse mit PLS-DA zeigte eine Trennung zwischen den morgens und nachmittags gesammelten Raumluftproben (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001).使用PLS-DA 进行的监督分析显示,早上或下午收集的室内空气样本之间存在分离（R2Y = 0.46, Q2Y = 0,22，p < 0,001）。使用 PLS-DA Die epidnadiale Analyse mit der PLS-DA-Anwendung ergab eine Reihe von Problemen, die innerhalb von 15 Tagen durchgeführt wurden, und zwar mit einem oder mehreren Tagen (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001). Die Überwachungsanalyse mittels PLS-DA zeigte eine Trennung der morgens und nachmittags gesammelten Raumluftproben (R2Y = 0,46, Q2Y = 0,22, p < 0,001).Ellipsen zeigen 95 %-Konfidenzintervalle und Schwerpunkte der Sternchengruppe.
Die Proben wurden an fünf verschiedenen Standorten im St. Mary's Hospital in London gesammelt: einem Endoskopieraum, einem klinischen Forschungsraum, einem Operationssaal, einer Ambulanz und einem Massenspektrometrielabor. Unser Forschungsteam nutzt diese Standorte regelmäßig zur Patientenrekrutierung und Atemprobenentnahme. Wie zuvor wurde die Raumluft morgens und nachmittags gesammelt, die Ausatemluft nur morgens. Die PCA zeigte eine Trennung der Raumluftproben nach Standort durch permutationale multivariate Varianzanalyse (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (Abb. 3a). Die PCA zeigte eine Trennung der Raumluftproben nach Standort durch permutationale multivariate Varianzanalyse (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (Abb. 3a). Die PCA-Analyse ergab ein Ergebnis aus der Analyse der Analyseergebnisse (PERMANOVA, R2 = 0,16, p <0,001) (Ris. 3a). Die PCA ergab eine Trennung der Raumluftproben nach Standort mittels permutationaler multivariater Varianzanalyse (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) (Abb. 3a). Die PCA-Analyse (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) und die PCA-Analyse (Permanova, R2 = 0,16, p < 0,001) sind nicht möglich.PCA PCA basiert auf einer lokalen Segregationsanalyse, die mit der Analyse mehrerer Analyseergebnisse zusammenhängt (PERMANOVA, R2 = 0,16, p <0,001) (Ris. 3a). Die PCA hob die lokale Segregation der Raumluftproben mittels permutationaler multivariater Varianzanalyse (PERMANOVA, R2 = 0,16, p < 0,001) hervor (Abb. 3a).Daher wurden gepaarte PLS-DA-Modelle erstellt, in denen jeder Standort mit allen anderen Standorten verglichen wird, um Merkmalssignaturen zu bestimmen. Alle Modelle waren signifikant und VOCs mit einem VIP-Score > 1 wurden mit der jeweiligen Belastung extrahiert, um den Gruppenbeitrag zu identifizieren. Alle Modelle waren signifikant und VOCs mit einem VIP-Score > 1 wurden mit der jeweiligen Belastung extrahiert, um den Gruppenbeitrag zu identifizieren. Einige Modelle waren ausgezeichnet, und die Mitglieder des VIP-Teams > 1 wurden mit einer gemeinsamen Mitgliedschaft für die Teilnahme an einer Gruppenmitgliedschaft ausgewählt. Alle Modelle waren signifikant und VOCs mit einem VIP-Score > 1 wurden mit entsprechender Belastung extrahiert, um den Gruppenbeitrag zu bestimmen.所有模型均显着，VIP 评分> 1 的VOC 被提取并分别加载以识别组贡献。Der VIP-Gehalt beträgt > 1 % VOC Alle Modelle waren ausgezeichnet und VOC mit VIP-Ballams. 1 wurde speziell für Mitgliedergruppen ausgewählt und aufgeladen. Alle Modelle waren signifikant und VOCs mit VIP-Werten > 1 wurden extrahiert und separat hochgeladen, um Gruppenbeiträge zu bestimmen.Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzung der Umgebungsluft je nach Standort variiert, und wir haben ortsspezifische Merkmale mithilfe eines Modellkonsens ermittelt. Die Endoskopieeinheit ist durch hohe Konzentrationen von Undecan, Dodecan, Benzonitril und Benzaldehyd gekennzeichnet. Proben aus der Abteilung für klinische Forschung (auch bekannt als Abteilung für Leberforschung) wiesen mehr Alpha-Pinen, Diisopropylphthalat und 3-Caren auf. Die Mischluft des Operationssaals ist durch einen höheren Gehalt an verzweigtem Decan, verzweigtem Dodecan, verzweigtem Tridecan, Propionsäure, 2-Methyl-, 2-Ethyl-3-hydroxyhexylether, Toluol und 2-Crotonaldehyd gekennzeichnet. Die Ambulanz (Paterson Building) weist einen höheren Gehalt an 1-Nonanol, Vinyllaurylether, Benzylalkohol, Ethanol, 2-Phenoxy, Naphthalin, 2-Methoxy, Isobutylsalicylat, Tridecan und verzweigtkettigem Tridecan auf. Schließlich zeigte die im Massenspektrometrielabor gesammelte Raumluft mehr Acetamid, 2'2'2-Trifluor-N-methyl-, Pyridin, Furan, 2-Pentyl-, verzweigtes Undecan, Ethylbenzol, m-Xylol, o-Xylol, Furfural und Ethylanisat. An allen fünf Standorten waren unterschiedliche Konzentrationen von 3-Caren vorhanden, was darauf schließen lässt, dass dieser VOC ein häufiger Schadstoff mit den höchsten beobachteten Konzentrationen im Bereich der klinischen Untersuchung ist. Eine Liste der vereinbarten VOCs, die sich die jeweilige Position teilen, finden Sie in der Zusatztabelle 3. Zusätzlich wurde für jeden VOC von Interesse eine univariate Analyse durchgeführt und alle Positionen wurden mithilfe eines paarweisen Wilcoxon-Tests, gefolgt von einer Benjamini-Hochberg-Korrektur, miteinander verglichen. Die Blockdiagramme für jeden VOC sind in der ergänzenden Abbildung 1 dargestellt. Die Kurven der respiratorischen flüchtigen organischen Verbindungen schienen ortsunabhängig zu sein, wie in PCA und anschließender PERMANOVA beobachtet wurde (p = 0,39) (Abbildung 3b). Zusätzlich wurden paarweise PLS-DA-Modelle zwischen allen verschiedenen Orten für die Atemproben erstellt, es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede festgestellt (p > 0,05). Zusätzlich wurden auch paarweise PLS-DA-Modelle zwischen allen verschiedenen Standorten für die Atemproben erstellt, es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede festgestellt (p > 0,05). Darüber hinaus wurden die PLS-DA-Modelle während der gesamten Entwicklungsphase mit einer Reihe von Messergebnissen ausgestattet, sodass keine zusätzlichen Ergebnisse erzielt wurden (p > 0,05). Darüber hinaus wurden auch gepaarte PLS-DA-Modelle zwischen allen verschiedenen Atemprobenorten erstellt, es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede festgestellt (p > 0,05).此外, 在呼吸样本的所有不同位置之间也生成了成对PLS-DA 模型, 但未发现显着差异(p > 0.05)。 PLS-DA ist nicht funktionsfähig (p > 0,05). Darüber hinaus wurden die PLS-DA-Modelle in mehreren Entwicklungsstadien generiert, ohne dass eine eindeutige Analyse erforderlich wäre Nein было (p > 0,05). Darüber hinaus wurden auch gepaarte PLS-DA-Modelle zwischen allen verschiedenen Atemprobenorten erstellt, es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede festgestellt (p > 0,05).
Veränderungen der Raumluft, jedoch nicht der Ausatemluft. Die VOC-Verteilung variiert je nach Probenahmeort. Die unbeaufsichtigte Analyse mittels PCA zeigt eine Trennung zwischen an verschiedenen Orten gesammelten Raumluftproben, jedoch nicht zwischen den entsprechenden Ausatemluftproben. Die Sternchen kennzeichnen die Schwerpunkte der Gruppe.
In dieser Studie haben wir die Verteilung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in der Raumluft an fünf gängigen Atemprobenahmestellen analysiert, um die Auswirkungen der VOC-Hintergrundwerte auf die Atemanalyse besser zu verstehen.
An allen fünf verschiedenen Standorten wurde eine Trennung der Raumluftproben beobachtet. Mit Ausnahme von 3-Caren, das in allen untersuchten Bereichen vorhanden war, wurde die Trennung durch unterschiedliche VOCs verursacht, was jedem Standort einen spezifischen Charakter verleiht. Im Bereich der Endoskopie-Evaluierung sind die trennungsinduzierenden flüchtigen organischen Verbindungen hauptsächlich Monoterpene wie Beta-Pinen und Alkane wie Dodecan, Undecan und Tridecan, die häufig in ätherischen Ölen enthalten sind, die häufig in Reinigungsmitteln verwendet werden 13. In Anbetracht der Häufigkeit, mit der endoskopische Geräte gereinigt werden, sind diese VOCs wahrscheinlich das Ergebnis häufiger Reinigungsvorgänge in Innenräumen. In klinischen Forschungslabors ist die Trennung ebenso wie in der Endoskopie hauptsächlich auf Monoterpene wie Alpha-Pinen zurückzuführen, wahrscheinlich aber auch auf Reinigungsmittel. Im komplexen Operationssaal besteht die VOC-Signatur hauptsächlich aus verzweigten Alkanen. Diese Verbindungen können aus chirurgischen Instrumenten stammen, da diese reich an Ölen und Schmiermitteln sind14. Im chirurgischen Umfeld umfassen typische VOCs eine Reihe von Alkoholen: 1-Nonanol, das in Pflanzenölen und Reinigungsprodukten vorkommt, und Benzylalkohol, der in Parfüms und Lokalanästhetika enthalten ist.15,16,17,18 VOCs in einem Massenspektrometrielabor unterscheiden sich stark von den in anderen Bereichen erwarteten, da dies der einzige nicht-klinische Bereich ist, der bewertet wird. Während einige Monoterpene vorhanden sind, teilt sich eine homogenere Gruppe von Verbindungen diesen Bereich mit anderen Verbindungen (2,2,2-Trifluor-N-methylacetamid, Pyridin, verzweigtes Undecan, 2-Pentylfuran, Ethylbenzol, Furfural, Ethylanisat), Orthoxylol, Meta-Xylol, Isopropanol und 3-Caren), einschließlich aromatischer Kohlenwasserstoffe und Alkohole. Einige dieser VOCs können sekundär zu Chemikalien sein, die im Labor verwendet werden, das aus sieben Massenspektrometriesystemen besteht, die im TD- und Flüssigkeitsinjektionmodus arbeiten.
Mit PLS-DA wurde eine starke Trennung von Raumluft- und Atemproben beobachtet, die durch 62 der 113 nachgewiesenen VOCs verursacht wurde. In der Raumluft sind diese VOCs exogen und umfassen Diisopropylphthalat, Benzophenon, Acetophenon und Benzylalkohol, die häufig in Weichmachern und Duftstoffen verwendet werden19,20,21,22, wobei Letzterer in Reinigungsprodukten enthalten ist16. Die in der Ausatemluft gefundenen Chemikalien sind eine Mischung aus endogenen und exogenen VOCs. Endogene VOCs bestehen hauptsächlich aus verzweigten Alkanen, die Nebenprodukte der Lipidperoxidation sind23, und Isopren, einem Nebenprodukt der Cholesterinsynthese24. Exogene VOCs umfassen Monoterpene wie Beta-Pinen und D-Limonen, die auf ätherische Zitrusöle (die ebenfalls häufig in Reinigungsprodukten verwendet werden) und Lebensmittelkonservierungsstoffe zurückgeführt werden können13,25. 1-Propanol kann entweder endogen sein und beim Abbau von Aminosäuren entstehen oder exogen in Desinfektionsmitteln vorkommen26. Im Vergleich zur eingeatmeten Raumluft werden höhere Konzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen gefunden, von denen einige als mögliche Krankheits-Biomarker identifiziert wurden. Ethylbenzol hat sich als potenzieller Biomarker für eine Reihe von Atemwegserkrankungen erwiesen, darunter Lungenkrebs, COPD27 und Lungenfibrose28. Im Vergleich zu Patienten ohne Lungenkrebs wurden bei Patienten mit Lungenkrebs29 und bei Patienten mit aktiver Colitis ulcerosa auch höhere Konzentrationen von N-Dodecan und Xylol festgestellt, und Metacymol30 bei Patienten. Auch wenn Unterschiede in der Raumluft also das allgemeine Atmungsprofil nicht beeinflussen, können sie bestimmte VOC-Konzentrationen beeinflussen, sodass die Überwachung der Hintergrundluft in Innenräumen dennoch wichtig sein kann.
Es gab auch eine Trennung zwischen den morgens und nachmittags gesammelten Raumluftproben. Die Morgenproben sind vor allem durch verzweigte Alkane gekennzeichnet, die häufig exogen in Reinigungsprodukten und Wachsen vorkommen31. Dies lässt sich dadurch erklären, dass alle vier in diese Studie einbezogenen Behandlungsräume vor der Raumluftprobenahme gereinigt wurden. Alle Behandlungsbereiche sind durch unterschiedliche VOCs voneinander getrennt, sodass diese Trennung nicht auf die Reinigung zurückzuführen ist. Im Vergleich zu den Morgenproben wiesen die Nachmittagsproben generell höhere Konzentrationen einer Mischung aus Alkoholen, Kohlenwasserstoffen, Estern, Ketonen und Aldehyden auf. Sowohl 1-Propanol als auch Phenol sind in Desinfektionsmitteln enthalten26,32, was angesichts der regelmäßigen Reinigung des gesamten Behandlungsbereichs im Laufe des Tages zu erwarten ist. Atemluft wird nur morgens gesammelt. Dies liegt an vielen anderen Faktoren, die den Gehalt flüchtiger organischer Verbindungen in der Ausatemluft im Laufe des Tages beeinflussen können und nicht kontrolliert werden können. Dazu gehören der Konsum von Getränken und Nahrungsmitteln33,34 sowie unterschiedlich starke körperliche Betätigung35,36 vor der Atemluftprobenahme.
Die VOC-Analyse bleibt ein Vorreiter in der nicht-invasiven Diagnostik. Die Standardisierung der Probenahme stellt nach wie vor eine Herausforderung dar, doch unsere Analyse zeigte eindeutig, dass es keine signifikanten Unterschiede zwischen Atemproben an verschiedenen Orten gab. In dieser Studie zeigten wir, dass der Gehalt an flüchtigen organischen Verbindungen in der Raumluft von Ort und Tageszeit abhängt. Unsere Ergebnisse zeigen jedoch auch, dass dies die Verteilung der flüchtigen organischen Verbindungen in der Ausatemluft nicht signifikant beeinflusst. Dies deutet darauf hin, dass Atemproben an verschiedenen Orten entnommen werden können, ohne die Ergebnisse signifikant zu beeinflussen. Vorzugsweise werden mehrere Standorte einbezogen und Probenentnahmen über längere Zeiträume wiederholt. Schließlich zeigt die Trennung der Raumluft verschiedener Standorte und die fehlende Trennung der Ausatemluft deutlich, dass der Probenahmeort die Zusammensetzung des menschlichen Atems nicht signifikant beeinflusst. Dies ist ermutigend für die Atemanalyseforschung, da dadurch ein potenzieller Störfaktor bei der Standardisierung der Atemdatenerfassung eliminiert wird. Obwohl die Entnahme aller Atemmuster eines einzelnen Probanden eine Einschränkung unserer Studie darstellte, könnte sie Unterschiede bei anderen Störfaktoren, die durch das menschliche Verhalten beeinflusst werden, reduzieren. Monodisziplinäre Forschungsprojekte wurden bereits in vielen Studien erfolgreich eingesetzt37. Um jedoch sichere Schlussfolgerungen ziehen zu können, sind weitere Analysen erforderlich. Es werden weiterhin routinemäßige Luftproben in Innenräumen sowie Atemproben empfohlen, um exogene Verbindungen auszuschließen und bestimmte Schadstoffe zu identifizieren. Wir empfehlen, auf Isopropylalkohol zu verzichten, da dieser in Reinigungsprodukten, insbesondere im Gesundheitswesen, weit verbreitet ist. Diese Studie war durch die Anzahl der an jedem Standort gesammelten Atemproben begrenzt, und es bedarf weiterer Arbeit mit einer größeren Anzahl von Atemproben, um zu bestätigen, dass die Zusammensetzung des menschlichen Atems den Kontext, in dem die Proben gefunden werden, nicht signifikant beeinflusst. Außerdem wurden keine Daten zur relativen Luftfeuchtigkeit (RH) erhoben, und obwohl wir anerkennen, dass Unterschiede in der RH die VOC-Verteilung beeinflussen können, sind die logistischen Herausforderungen sowohl bei der RH-Kontrolle als auch bei der RH-Datenerfassung in groß angelegten Studien erheblich.
Zusammenfassend zeigt unsere Studie, dass VOCs in der Raumluft je nach Ort und Zeit variieren. Bei Atemproben scheint dies jedoch nicht der Fall zu sein. Aufgrund der geringen Probengröße sind keine endgültigen Rückschlüsse auf den Einfluss der Raumluft auf die Atemprobe möglich. Weitere Analysen sind erforderlich. Daher wird empfohlen, Raumluftproben während der Atmung zu entnehmen, um potenzielle Schadstoffe (VOCs) zu erkennen.
Das Experiment fand im Februar 2020 an zehn aufeinanderfolgenden Arbeitstagen im St. Mary's Hospital in London statt. Täglich wurden an jedem der fünf Standorte zwei Atemproben und vier Raumluftproben entnommen, insgesamt also 300 Proben. Alle Methoden wurden gemäß den einschlägigen Richtlinien und Vorschriften durchgeführt. Die Temperatur aller fünf Probenahmezonen wurde auf 25 °C geregelt.
Für die Luftprobennahme in Innenräumen wurden fünf Standorte ausgewählt: Massenspektrometrie-Instrumentenlabor, chirurgische Ambulanz, Operationssaal, Untersuchungsbereich, endoskopischer Untersuchungsbereich und klinischer Untersuchungsraum. Jede Region wurde ausgewählt, da unser Forschungsteam sie häufig zur Rekrutierung von Teilnehmern für Atemanalysen nutzt.
Die Raumluftproben wurden durch inert beschichtete Tenax TA/Carbograph-Thermodesorptionsröhrchen (TD) (Markes International Ltd, Llantrisan, UK) mit 250 ml/min 2 Minuten lang mithilfe einer Luftprobenahmepumpe von SKC Ltd. entnommen. Schwierigkeitsgrad: Geben Sie 500 ml Raumluft in jedes TD-Röhrchen. Die Röhrchen wurden anschließend für den Transport zurück ins Massenspektrometrielabor mit Messingkappen verschlossen. Raumluftproben wurden an jedem Standort abwechselnd jeden Tag von 9:00 bis 11:00 Uhr und erneut von 15:00 bis 17:00 Uhr entnommen. Die Proben wurden in Doppelausführung entnommen.
Von einzelnen Personen, die einer Raumluftprobenahme unterzogen wurden, wurden Atemproben gesammelt. Die Atemprobenahme erfolgte gemäß dem von der Forschungsethikkommission der NHS Health Research Authority – London – Camden & Kings Cross (Referenz 14/LO/1136) genehmigten Protokoll. Die Atemprobenahme erfolgte gemäß dem von der Forschungsethikkommission der NHS Health Research Authority – London – Camden & Kings Cross (Referenz 14/LO/1136) genehmigten Protokoll. Der Prozess wurde im Rahmen des Protokolls durchgeführt und ist eine neue medizinische Untersuchung des NHS – London – Ausschuss der Vereinten Nationen Etikett Geschichte Camden & Kings Cross (Song 14/LO/1136). Die Atemprobenahme erfolgte gemäß dem von der NHS Medical Research Authority – London – Camden & Kings Cross Research Ethics Committee (Ref. 14/LO/1136) genehmigten Protokoll.Die Atemprobenentnahme erfolgte gemäß den von der NHS-London-Camden Medical Research Agency und dem King's Cross Research Ethics Committee (Ref. 14/LO/1136) genehmigten Protokollen. Der Forscher gab seine informierte schriftliche Einwilligung. Zur Normalisierung hatten die Forscher seit Mitternacht der vorhergehenden Nacht weder gegessen noch getrunken. Die Atemprobe wurde mit einem speziell angefertigten 1000-ml-Einwegbeutel aus Nalophan™ (PET-Polyethylenterephthalat) und einer Polypropylenspritze als versiegeltes Mundstück gesammelt, wie zuvor von Belluomo et al. beschrieben. Nalofan hat sich aufgrund seiner Inertheit und Fähigkeit, die Stabilität der Verbindung bis zu 12 Stunden lang zu gewährleisten, als hervorragendes respiratorisches Speichermedium erwiesen38. Der Untersuchende verharrt mindestens 10 Minuten in dieser Position und atmet bei normaler, ruhiger Atmung in den Probenbeutel aus. Nach dem Befüllen bis zum maximalen Volumen wird der Beutel mit einem Spritzenkolben verschlossen. Wie bei der Luftprobenahme in Innenräumen wird die Luftprobenahmepumpe von SKC Ltd. 10 Minuten lang verwendet, um Luft aus dem Beutel durch das TD-Röhrchen zu saugen. Dazu wird eine Nadel mit großem Durchmesser ohne Filter über die Kunststoffschläuche und SKC mit der Luftpumpe am anderen Ende des TD-Röhrchens verbunden. Der Beutel wird akupunktiert und 2 Minuten lang mit einer Rate von 250 ml/min durch jedes TD-Röhrchen eingeatmet, sodass jedes TD-Röhrchen insgesamt 500 ml Luft enthält. Die Proben wurden erneut doppelt entnommen, um die Variabilität der Probennahme zu minimieren. Die Atemzüge werden nur morgens entnommen.
TD-Röhrchen wurden mit einem TC-20 TD-Röhrchenkonditionierer (Markes International Ltd, Llantrisant, UK) 40 Minuten lang bei 330 °C mit einem Stickstofffluss von 50 ml/min gereinigt. Alle Proben wurden innerhalb von 48 Stunden nach der Entnahme mittels GC-TOF-MS analysiert. Ein Agilent Technologies 7890A GC wurde mit einem TD100-xr-Thermodesorptionsaufbau und einem BenchTOF Select MS (Markes International Ltd, Llantrisant, UK) gekoppelt. Das TD-Röhrchen wurde zunächst 1 Minute lang bei einem Fluss von 50 ml/min vorgespült. Die anfängliche Desorption wurde 5 Minuten lang bei 250 °C mit einem Heliumfluss von 50 ml/min durchgeführt, um VOCs in einem Split-Modus (1:10) bei 25 °C auf einer Kühlfalle (Material Emissions, Markes International, Llantrisant, UK) zu desorbieren. Die (sekundäre) Desorption in der Kühlfalle wurde 3 Minuten lang bei 250 °C (mit ballistischer Heizung 60 °C/s) bei einer He-Flussrate von 5,7 ml/min durchgeführt, und die Temperatur des Flusspfads zum GC wurde kontinuierlich auf bis zu 200 °C erhitzt. Die Säule war eine Mega WAX-HT-Säule (20 m × 0,18 mm × 0,18 μm, Chromalytic, Hampshire, USA). Die Säulenflussrate wurde auf 0,7 ml/min eingestellt. Die Ofentemperatur wurde zunächst für 1,9 Minuten auf 35 °C eingestellt und dann auf 240 °C erhöht (20 °C/min, 2 Minuten halten). Die MS-Übertragungsleitung wurde auf 260 °C gehalten und die Ionenquelle (70 eV Elektronenstoß) wurde auf 260 °C gehalten. Der MS-Analysator wurde auf Aufzeichnung von 30 bis 597 m/s eingestellt. Um sicherzustellen, dass keine Verschleppungseffekte auftraten, wurden zu Beginn und am Ende jedes Testlaufs Desorptionen in einer Kühlfalle (ohne TD-Röhrchen) und Desorptionen in einem konditionierten, sauberen TD-Röhrchen durchgeführt. Die gleiche Blindanalyse wurde unmittelbar vor und unmittelbar nach der Desorption der Atemproben durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Proben kontinuierlich analysiert werden konnten, ohne den TD anzupassen.
Nach visueller Prüfung der Chromatogramme wurden die Rohdatendateien mit Chromspace® (Sepsolve Analytical Ltd.) analysiert. Interessante Verbindungen wurden anhand repräsentativer Atem- und Raumluftproben identifiziert. Die Annotation basiert auf dem VOC-Massenspektrum und dem Retentionsindex unter Verwendung der NIST 2017-Massenspektrumbibliothek. Die Retentionsindizes wurden durch Analyse einer Alkanmischung (nC8-nC40, 500 μg/ml in Dichlormethan, Merck, USA) berechnet. 1 μl wurde über eine Ladevorrichtung für Kalibrierlösungen auf drei konditionierte TD-Röhrchen gegeben und unter denselben TD-GC–MS-Bedingungen analysiert. Aus der Liste der Rohverbindungen wurden nur diejenigen mit einem umgekehrten Übereinstimmungsfaktor > 800 für die Analyse aufbewahrt. Die Retentionsindizes wurden durch Analyse einer Alkanmischung (nC8-nC40, 500 μg/ml in Dichlormethan, Merck, USA) berechnet. 1 μl wurde über eine Ladevorrichtung für Kalibrierlösungen auf drei konditionierte TD-Röhrchen gegeben und unter denselben TD-GC–MS-Bedingungen analysiert. Aus der Liste der Rohverbindungen wurden nur diejenigen mit einem umgekehrten Übereinstimmungsfaktor > 800 für die Analyse aufbewahrt.Die Retentionsindizes wurden berechnet, indem 1 µl einer Mischung von Alkanen (nC8-nC40, 500 µg/ml in Dichlormethan, Merck, USA) in drei konditionierten TD-Röhrchen mithilfe einer Ladeeinheit für Kalibrierlösungen analysiert und unter denselben TD-GC-MS-Bedingungen analysiert wurde.Aufgrund der aktuellen Analyseergebnisse wurden mindestens 800 Ergebnisse mit einer Koeffizientenbewertung von mehr als 800 erzielt. und aus der ursprünglichen Liste der Verbindungen wurden nur Verbindungen mit einem Reverse-Match-Koeffizienten > 800 für die Analyse behalten.Produktbeschreibung (nC8-nC40, 500 μg/ml).在二氯甲烷中, Merck, USA）计算保留指数, 通过校准溶液加载装置将1 μL 加标到三个调节过的TD管上, 并在相同的TD-GC-MS Mehr als 800 Minuten.通过 分析 烷烃 ((nc8-nc40, 500 μg/ml) 在 中, , merck, USA） 保留 指数, 通过 校准 加载 装置 将 1 μl 到三 调节 过 的 的 管, 并 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 在 800的化合物进行分析.Die Retentionsindizes wurden durch Analyse einer Mischung von Alkanen (nC8-nC40, 500 μg/ml in Dichlormethan, Merck, USA) berechnet. 1 μl wurde durch Kalibrierung des Lösungsladers in drei konditionierte TD-Röhrchen gegeben und dort hinzugefügt.Ausgewählt in den von uns verwendeten TD-GC-MS-Produkten und anhand einer regelmäßigen Spezifikation, wurde für die Analyse nur eine einzige Koeffizientenanalyse durchgeführt соответствия > 800. Die Analyse wurde unter denselben TD-GC-MS-Bedingungen durchgeführt und aus der ursprünglichen Verbindungsliste wurden nur Verbindungen mit einem inversen Anpassungsfaktor > 800 für die Analyse beibehalten.Auch Sauerstoff, Argon, Kohlendioxid und Siloxane werden entfernt. Schließlich wurden auch alle Verbindungen mit einem Signal-Rausch-Verhältnis < 3 ausgeschlossen. Schließlich wurden auch alle Verbindungen mit einem Signal-Rausch-Verhältnis < 3 ausgeschlossen. Наконец, любые соединения с отношением сигнал/шум <3 были исключены. Schließlich wurden auch alle Verbindungen mit einem Signal-Rausch-Verhältnis <3 ausgeschlossen.最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物。最后，还排除了信噪比< 3 的任何化合物。 Наконец, любые соединения с отношением сигнал/шум <3 были исключены. Schließlich wurden auch alle Verbindungen mit einem Signal-Rausch-Verhältnis <3 ausgeschlossen.Die relative Häufigkeit jeder Verbindung wurde dann mithilfe der resultierenden Verbindungsliste aus allen Datendateien extrahiert. Im Vergleich zu NIST 2017 wurden in Atemproben 117 Verbindungen identifiziert. Die Auswahl erfolgte mit der Software MATLAB R2018b (Version 9.5) und Gavin Beta 3.0. Nach weiterer Untersuchung der Daten wurden 4 weitere Verbindungen durch visuelle Inspektion der Chromatogramme ausgeschlossen, sodass 113 Verbindungen übrig blieben, die in die anschließende Analyse einbezogen wurden. Eine große Menge dieser Verbindungen wurde aus allen 294 erfolgreich verarbeiteten Proben gewonnen. Sechs Proben wurden aufgrund mangelhafter Datenqualität (undichte TD-Röhrchen) entfernt. In den verbleibenden Datensätzen wurden Pearson-einseitige Korrelationen zwischen 113 VOCs in Proben mit wiederholten Messungen berechnet, um die Reproduzierbarkeit zu bewerten. Der Korrelationskoeffizient betrug 0,990 ± 0,016 und der p-Wert 2,00 × 10–46 ± 2,41 × 10–45 (arithmetisches Mittel ± Standardabweichung).
Alle statistischen Analysen wurden mit R Version 4.0.2 (R Foundation for Statistical Computing, Wien, Österreich) durchgeführt. Die zur Analyse und Generierung der Daten verwendeten Daten und der Code sind auf GitHub öffentlich verfügbar (https://github.com/simonezuffa/Manuscript_Breath). Die integrierten Peaks wurden zunächst logarithmisch transformiert und dann mithilfe der Gesamtflächennormalisierung normalisiert. Proben mit wiederholten Messungen wurden auf den Mittelwert hochgerollt. Die Pakete „ropls“ und „mixOmics“ werden zum Erstellen unüberwachter PCA-Modelle und überwachter PLS-DA-Modelle verwendet. Mit PCA können Sie 9 Probenausreißer identifizieren. Die primäre Atemprobe wurde mit der Raumluftprobe gruppiert und daher aufgrund eines Probenahmefehlers als leeres Röhrchen betrachtet. Die verbleibenden 8 Proben sind Raumluftproben, die 1,1′-Biphenyl, 3-methyl enthalten. Weitere Tests zeigten, dass alle 8 Proben eine signifikant geringere VOC-Produktion im Vergleich zu den anderen Proben aufwiesen, was darauf hindeutet, dass diese Emissionen durch menschliches Versagen beim Befüllen der Röhrchen verursacht wurden. Die Standorttrennung wurde in der PCA mit PERMANOVA aus einem veganen Paket getestet. PERMANOVA ermöglicht die Identifizierung der Gruppeneinteilung anhand von Schwerpunkten. Diese Methode wurde bereits in ähnlichen metabolomischen Studien verwendet39,40,41. Das ropls-Paket wird verwendet, um die Signifikanz von PLS-DA-Modellen mittels zufälliger siebenfacher Kreuzvalidierung und 999 Permutationen zu bewerten. Verbindungen mit einem Variable Importance Projection (VIP)-Score > 1 wurden für die Klassifizierung als relevant erachtet und als signifikant beibehalten. Verbindungen mit einem Variable Importance Projection (VIP)-Score > 1 wurden für die Klassifizierung als relevant erachtet und als signifikant beibehalten. Mitglieder mit der Teilnahme an Projekten für die Dauerhaftigkeit (VIP) > 1 haben die Möglichkeit, Klassifizierungen zu erstellen und diese nach Belieben zu verwalten. Verbindungen mit einem variablen Wichtigkeitsprojektionsscore (VIP) > 1 wurden für die Klassifizierung als geeignet erachtet und als signifikant beibehalten.具有可变重要性投影(VIP) 分数> 1 的化合物被认为与分类相关并保留为显着.具有可变重要性投影(VIP) 分数> 1 Mitglieder der VIP-Mitgliedschaft (VIP) > 1 Mitglieder zur Klassifizierung und Überprüfung von Auszeichnungen. Verbindungen mit einem Score variabler Bedeutung (VIP) > 1 wurden für die Klassifizierung als geeignet erachtet und blieben signifikant.Zur Ermittlung der Gruppenbeiträge wurden auch die Belastungen aus dem PLS-DA-Modell extrahiert. Die VOCs für einen bestimmten Standort werden auf Grundlage des Konsenses gepaarter PLS-DA-Modelle ermittelt. Zu diesem Zweck wurden die VOC-Profile aller Standorte miteinander verglichen. Wenn ein VOC mit VIP > 1 in den Modellen konstant signifikant war und demselben Standort zugeordnet wurde, wurde es als standortspezifisch betrachtet. Zu diesem Zweck wurden die VOC-Profile aller Standorte miteinander verglichen. Wenn ein VOC mit VIP > 1 in den Modellen konstant signifikant war und demselben Standort zugeordnet wurde, wurde es als standortspezifisch betrachtet. Für diese Profile wurden in allen Regionen des Landes andere Mitglieder als andere Kunden getestet, und wenn die Mitglieder von VIP> 1 bei den Modellen und anderen registriert waren относился к одному и In diesem Moment gibt es eine spezielle Spezifikation für die Messung. Dazu wurden die VOC-Profile aller Standorte gegeneinander getestet und wenn ein VOC mit VIP > 1 in den Modellen durchgängig signifikant war und sich auf denselben Standort bezog, dann wurde es als standortspezifisch angesehen.为此, 对所有位置的VOC 配置文件进行了相互测试, 如果VIP > 1 的VOC在模型中始终显着并归因于同一位置,则将其视为特定位置.为 此, 对 所有 的 的 voc 配置 文件 了 相互 测试, 如果 vip> 1 的 voc 在 中 始终 显着 并 归因于 一 位置, 将 其 视为 特定。。。 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置 位置Mit diesen zahlreichen Profilen wurden die Mitglieder aller Metropolregionen im Laufe der Zeit unterstützt, und die Community wurde mit VIP> 1 Monat lang von der Metropolregion beauftragt был Bei den Modellen und bei der Qualität des Produkts handelt es sich immer um ein Produkt. Hierzu wurden die VOC-Profile aller Standorte miteinander verglichen und ein VOC mit VIP > 1 als standortabhängig betrachtet, wenn es im Modell durchgängig signifikant war und sich auf denselben Standort bezog.Der Vergleich von Atem- und Raumluftproben erfolgte nur für die am Morgen entnommenen Proben, da am Nachmittag keine Atemproben entnommen wurden. Für die univariate Analyse wurde der Wilcoxon-Test verwendet, die Falscherkennungsrate wurde mit der Benjamini-Hochberg-Korrektur berechnet.
Die im Rahmen der vorliegenden Studie generierten und analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage bei den jeweiligen Autoren erhältlich.
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Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB Variationen der Konzentrationen flüchtiger Spurengase in drei Krankenhausumgebungen: Auswirkungen auf klinische Atemtests. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB Variationen der Konzentrationen flüchtiger Spurengase in drei Krankenhausumgebungen: Auswirkungen auf klinische Atemtests.Boshear, PR, Kushnir, JR, Priest, OH, Marchin, N. und Khanna, GB. Unterschiede in den Konzentrationen flüchtiger Spurengase in drei Krankenhausumgebungen: Bedeutung für klinische Atemtests. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GB三种医院环境中挥发性微量气体水平的变化: 对临床呼气测试的影响. Boshier, PR, Cushnir, JR, Priest, OH, Marczin, N. & Hanna, GBBoshear, PR, Kushnir, JR, Priest, OH, Marchin, N. und Khanna, GB. Veränderungen der Konzentration flüchtiger Spurengase in drei Krankenhausumgebungen: Bedeutung für klinische Atemtests.J. Religious Res. 4(3), 031001 (2010).
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Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JM Die Atemgaskonzentrationen spiegeln die Belastung durch Sevofluran und Isopropylalkohol in Krankenhausumgebungen unter nicht-beruflichen Bedingungen wider. Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JM Die Atemgaskonzentrationen spiegeln die Belastung durch Sevofluran und Isopropylalkohol in Krankenhausumgebungen unter nicht-beruflichen Bedingungen wider.Castellanos, M., Xifra, G., Fernandez-Real, JM und Sanchez, JM Die Konzentrationen ausgeatmeter Gase spiegeln die Belastung mit Sevofluran und Isopropylalkohol in einem Krankenhausumfeld außerhalb der Berufspraxis wider. Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JM呼吸气体浓度反映了在非职业条件下的医院环境中暴露于七氟醚和异丙醇. Castellanos, M., Xifra, G., Fernández-Real, JM & Sánchez, JMCastellanos, M., Xifra, G., Fernandez-Real, JM und Sanchez, JM Die Gaskonzentrationen in den Atemwegen spiegeln die Belastung mit Sevofluran und Isopropanol in einem Krankenhaus und in einer Laienumgebung wider.J. Breath res. 10(1), 016001 (2016).
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Veröffentlichungszeit: 28. September 2022