沙利文发布《中国呼气检测行业发展蓝皮书》（内附全文获取方式）

呼出气是人体重要的代谢产物，呼气代谢组学可以通过深入了解人体的代谢过程，从而获知全面的身体状况信息。从组成成分来看，人体的呼出气主要包括氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气、惰性气体和数千种微量挥发性有机化合物（VOC）和无机分子如一氧化氮、氨气和一氧化碳等。

机体在基因组、蛋白质组和转录组层面上的变化，可以敏锐地通过代谢产物的变化来反映。呼气代谢组学研究利用高通量手段对呼出气进行系统分析，从而找出潜在的疾病生物标志物，阐述相关的代谢路径，探讨应用于疾病诊断的可行方式。

近年来，呼出气中气体的种类及含量的变化被发现与多种疾病存在关联，并逐步推进至临床应用中，如在胃肠疾病诊断、幽门螺杆菌检测。呼气检测技术对呼气成分进行直接测定或测定摄入特定化合物后呼气中的标志性气体，从而实现人体的健康状况评估和疾病诊断，其主要的应用目标包括以下几种：

资料来源：沙利文分析

通过呼气检测辅助疾病诊断的历史源远流长，随着现代化的呼气代谢组学以及呼吸分析技术的出现，人体呼出气成分与疾病的关系逐渐明朗。

《蓝皮书》梳理了呼气检测技术的发展历程、细分技术的原理、迭代方向和应用领域等内容，更多详细内容可参见完整版报告。

人体呼出气的分析研究中，应当保证标准有效的采样程序，其中，呼出气的采集和储存应当注意保存高挥发性的疾病生物标志物以及避免环境VOC的污染，以及采样方式的选择也至关重要。呼出气体的收集方式主要包括包括气袋收集法（EBC）、呼出气体冷凝液收集法、固相微萃取收集法（SPME）以及热脱附（TD）。

《蓝皮书》梳理了呼出气体主要收集方式的作用机制以及相关代表性产品，更多详细内容可参见完整版报告。

呼出气检测技术能够提供人体疾病状态和治疗结果反馈，能够实时、高灵敏、多组分同时监测的高通量分析技术正在处于探索中。从技术类别来看，呼出气检测技术主要包括基于气相色谱（GC）和质谱（MS）的检测技术、基于激光光谱的检测技术以及基于气体传感器的检测技术。

《蓝皮书》梳理了各个细分技术的检测原理以及在呼出气分析中的应用领域，并呈现各个细分领域的相关研发进展，更多详细内容可参见完整版报告。

根除幽门螺杆菌（Hp）感染是胃癌的一级预防措施，能够减轻胃黏膜炎症，促进溃疡炎症愈合，降低胃癌发生风险。一项随机对照试验（RCT）结果显示，在Hp感染根除治疗后15年的随访中，Hp感染根除治疗可使胃癌发生风险降低40%。由于抗生素耐药率的逐渐升高，Hp感染根除成功率不断降低。例如，我国克拉霉素和左氧氟沙星耐药率为20%-40%，甲硝唑耐药率为60%-90%。相应的耐药检测技术以及基于耐药检测结果的个体化治疗策略也在不断出现。为进一步实现全面的胃癌一级预防体系，预防或早期发现Hp感染是必要的关键步骤，临床上也逐渐注重Hp感染的检测技术。目前，Hp感染诊断的关键技术得到普遍应用，快速、简便、可靠的检测方法已经具备可及性。

目前已有多种Hp感染的诊断和检测方法可供临床选择，主要包括侵入性检测和非侵入性检测。侵入性手段依赖胃镜活检，在获取胃黏膜活检样本时通过快速尿素酶试验、组织学检测、分子生物学检测等；非侵入性检测最常用的方法为^13/14C-尿素呼气试验（UBT）、血清幽门螺杆菌感染抗体检测、粪便幽门螺杆菌感染抗原检测、分子生物学检测。

基于胃黏膜组织标本的侵入性检测方法的灵敏度和特异度较高，但不易被患者所接受，且受限于操作人员的主观因素影响。以聚合酶链式技术（PCR）及酶联免疫吸附法（ELISA）为例，其存在操作复杂、患者等待时间长、不利于推广等缺点。^13/14C-UBT具有结构简单轻便、易操作的特点，至今已临床使用约30年时间，是诊断Hp感染应用最为广泛的非侵入性测试。

来源：公开信息，沙利文分析

根据《第六次全国幽门螺杆菌感染处理共识报告（非根除治疗部分）》（简称国六共识），UBT包括¹³C-UBT和¹⁴C-UBT，前者使用的¹³C是稳定核素，无放射性；后者使用的¹⁴C是不稳定核素，具有放射性，不推荐妊娠期、哺乳期妇女及儿童使用¹⁴C-UBT。大量临床研究证实¹³C-UBT和¹⁴C-UBT的灵敏度、特异度相似，均具有较高的准确性。

总体上，¹³C/¹⁴C-UBT的检测效果良好。一项Cochrane综述指出在固定特异度为0.90时，对¹³C-UBT、¹⁴C-UBT、血清学试验以及粪便抗原试验的检测敏感度进行估算，UBT相对来说可以得到更高的检测敏感度。基于头对头研究， ¹³C-UBT与血清学的诊断比值比（DOR）为0.68（95%CI 0.12-3.70；P=0.56）， ¹³C-UBT与粪便抗原试验为0.88（95% CI 0.14 至 5.56；P = 0.84）。

资料来源：文献检索，沙利文分析

《幽门螺杆菌胃炎京都全球共识》、《美国胃肠病学会Hp处理指南》、《Hp感染处理的Maastricht Ⅴ共识》和《第六次全国Hp感染处理共识报告》等，均推荐UBT作为诊断Hp现症感染和以及根除后复查的首选方法。

来源：《幽门螺杆菌胃炎京都全球共识》、《美国胃肠病学会Hp处理指南》、《Hp感染处理的Maastricht Ⅴ共识》和《第六次全国Hp感染处理共识报告》，沙利文分析

《蓝皮书》汇总了已获批上市的¹⁴C/¹³C-UBT呼气分析仪产品信息以及研发厂商信息，更多详细内容可参见完整版报告。

一氧化氮（NO）是体内的生物活性物质之一，主要来源于呼吸系统，包括传导性气道、鼻腔和口咽。NO可作为信使及调节因子等参与机体许多生理、病理过程，与气道的炎症程度有较好的相关性，能够一定程度上反应气道内NO水平，可作为气道炎症生物标志物。

在1980年，Fruchgott和Zawadzki率先揭示了NO的作用，并将发现刊载在了《自然》杂志上。自此正式开启了NO的科学探索之旅。1992年，NO被美国《科学》杂志评选为“年度气体”。1998年，诺贝尔医学奖颁给了这一领域的研究者，以表彰其在NO研究方面的杰出贡献。2005年，美国胸科协会（ATS）与欧洲呼吸学会（ERS）携手，共同制定了FeNO的检测标准以及哮喘的诊治指南，巩固了NO在呼出气研究中的重要地位。

FeNO在哮喘中的应用最为广泛和确切，而在其他慢性气道疾病，如慢阻肺、慢性咳嗽等，FeNO检测可在一定程度上帮助判断炎症类型和指导治疗方案的选择。

《蓝皮书》对呼出气中NO测定的检测指标以及FeNO检测的临床意义进行了梳理，更多详细内容可参见完整版报告。

支气管哮喘是全球性疾病，任何年龄均可发病，全球支气管哮喘患者达到3亿以上。未来受空气污染、吸烟、人口老龄化等因素的影响，支气管哮喘的发病率还将呈现进一步上升趋势。由于支气管哮喘目前无特效的治疗方法，治疗的目的为控制症状，防止病情加重，减轻治疗不良反应，防止不可逆气流受限。

我国在开展哮喘防治工作时，主要侧重于支气管哮喘患者急性发作期的治疗，而相对忽略了患者稳定期及不典型哮喘患者的用药及健康指导，然而对哮喘患者还存在诊治不足的情况，导至部分轻症患者治疗及用药的依从性均不高，从而导至病情反复甚至支气管哮喘加重。

《蓝皮书》展开论述FeNO检测在支气管哮喘的诊疗体系中的应用，包括诊断、炎症分型以及长期治疗与管理，更多详细内容可参见完整版报告。

国外的相关机构和学会对FeNO检测的临床应用进行详细的介绍，并发布了技术标准和诊疗标准，包括国际鼻科学会、全球哮喘防治倡议、英国国家卫生与临床优化研究所、欧洲呼气学会、全球哮喘防治倡议、美国胸科学会&欧洲呼气学会等。其中，英国NICE已经将FeNO检测作为哮喘诊断的一线检验项目，其他国家和机构的指南中也普遍认为可以将FeNO检测用于哮喘等气道炎症的辅助诊断和哮喘病人服用激素类药物治疗的监测等。

《蓝皮书》汇总了FeNO检测纳入国外指南的具体信息，更多详细内容可参见完整版报告。

FeNO呼气诊断主要依赖基于传感器的检测方式，目前普遍采用化学发光法和电化学法。其中化学发光法被认为是NO呼气检测的标准方法，具有灵敏度高、响应时间快的特点，且能够直接进行重复测量操作。然而由于化学发光法分析仪器的体积较大、价格昂贵，需要以每月一次的频率进行流速校准检查等，限制了常规临床应用及家庭监测使用，主要用于临床研究。相较之下电化学分析仪操作简单且能够便携使用，目前也被广泛应用于临床常检。基于小型传感器的激光光谱法，其原理是由于NO只对特定波长的光产生吸收，因而在选择性上表现良好，同时可以检测多种不同的气体分子指标。

            来源：文献检索，沙利文分析

《蓝皮书》汇总了我国已获批上市的FeNO检测器械产品信息以及研发厂商信息，更多详细内容可参见完整版报告。

1965年前后，《Nature》、《Gastroenterology》、《The New England Journal of Medicine》发表文章论述道：新生儿出生后的12小时内，不能产生甲烷和氢气，可以得知菌群酵解是肠道中甲烷、氢气的唯一来源；这一推断在禁食受试者摄入碳水化合物后，氢气显著释放，再次得以验证；实验发现，呼吸道排出的氢气，可以作为肠道氢气产生的指标。由此，菌群酵解不同底物产生氢气、甲烷，大约有14%~21%通过肠黏膜扩散至血液，经血液循环到达肺泡，利用肺部气体交换呼出体外，因此，通过测量呼出气中氢气和甲烷，可以了解肠道菌群分布，以及诊断小肠细菌过度生长（SIBO）、乳糖不耐受（LNP）、口盲传输时间（OCTT）、胰腺外分泌功能不全（PEI）等，也可用于结直肠癌（CRC）筛查。

菌群发酵碳水化合物产生氢气，约1/3的成年人体内存在产甲烷菌，产甲烷菌并不是细菌而是古生菌，不仅在小肠也可能在结肠中过度生长，在产甲烷菌作用下可进一步代谢产生甲烷，甲烷排泄会提高非氢气生产者呼气试验的准确性，甲烷代表了一种替代的气体标记物。同时检测甲烷和氢气能够降低呼气试验假阴性的可能，明显提高检测结果的灵敏度。

                   来源：文献检索，沙利文分析

此外，《蓝皮书》汇总了氢/甲烷呼气检测应用领域的发展历史，更多详细内容可参见完整版报告。

小肠细菌过度生长（SIBO），又称小肠淤积综合征、小肠污染综合征或盲袢综合征，是肠道微生态失衡的典型子集。由于胃酸胰液胆汁的杀菌作用、消化间期移行性复合运动（MMC）持续将肠内容物推向结肠、回盲瓣单向阀门防止结肠细菌逆流倒灌入小肠等不同的保护机制，来保持健康的小肠常维持在相对较低的细菌水平。因此，正常情况下，小肠处于相对“少菌”或“无菌”的状态。受到内、外源性因素的影响，如胃酸、黏膜、免疫力、饮食等生活方式改变、抗生素等药物的使用、胃肠手术等，导至小肠内细菌在数量上过度增长和/或菌群种类发生较大改变，称之为SIBO。

《蓝皮书》对SIBO的疾病概览以及检测方法进行了梳理，从而展开论述氢/甲烷呼气检测应用于SIBO的临床价值，更多详细内容可参见完整版报告。

2005年，《胃肠病诊断中的临床相关呼气试验》首次于国家级专业学会上，针对采用氢呼气试验诊断碳水化合物吸收不良及SIBO提出了建议，并详细给出了试验准备及检测流程的相关指导。2008年，中华人民共和国国家标准《气体中微量氢的测定气相色谱方法（GB/T 8981-2008）》要求，气相色谱法是测量氢气的标准方法，并可用于医学领域。2009年，有关氢气呼气试验的第一个临床专家共识问世，《罗马共识》指出，固定式气相色谱仪代表了氢气呼气试验的“金标准”。2017年发布的《北美共识》是另一个具有重要意义的国际共识，该共识首次将呼气甲烷检测纳入呼气试验中，提出了采用氢和甲烷呼气试验的方法，并建议使用二氧化碳作为校正参考，以确保数据的可靠性。2020年在《北美共识》的基础上的《小肠细菌过度生长》，是首次由美国胃肠学会发表的采用氢和甲烷呼气试验诊断SIBO的临床指南，并正式提出产甲烷菌过度生长（IMO）的概念。自2020年开始，国际组织连续四年发布关于氢/甲烷呼气试验的临床指南，不断更新对氢/甲烷呼气检测应用于SIBO、LNP、OCTT等多种疾病的见解，涉及临床表现、鉴别诊断、治疗措施等。

                来源：公开信息，沙利文分析

上个世纪50年代，英国诺贝尔奖获得者马丁（A.J.P.Martin）和辛格（R.L.M. Synge）联名发表论文，首次预言色谱流动相可以是气体，预测了气相色谱法（GC）的可行性。1955年，PERKINELMER（珀金埃尔默）推出全球第一台商品化的气相色谱仪。1978年，全球第一台用于检测碳水化合物吸收不良的氢气气相色谱分析仪QuinTron（奎顿）上市。2021年，我国第一台氢气甲烷二氧化碳气相色谱分析仪Bioleya®（乐雅）上市，我国已经实现国产技术的飞跃式发展。气体作为载气，突破对痕量（parts per million，ppm，10^-6）氢气、甲烷浓度的测量，并经证实其在摄入底物后对肺泡中氢气、甲烷连续性分析上有应用价值。

来源：公开信息，沙利文分析

除了GC相关的技术之外，《蓝皮书》也从技术原理以及应用特点的层面上，对电化学技术、半导体技术、红外光谱技术、火焰离子技术、热导技术等进行了系统性剖析，更多详细内容可参见完整版报告。

《蓝皮书》汇总了我国已获批上市的氢/甲烷呼气分析仪产品信息以及研发厂商信息，更多详细内容可参见完整版报告。

据中国肿瘤登记中心（NCCR）公布的数据显示，2022年我国新发肺癌病例98.45万例，死亡病例79.54万例，均列居肿瘤相关发病率和死亡率的首位。目前，全球主要研究机构或协会发布的肺癌筛查指南均推荐采用低剂量CT（LDCT）用于肺癌筛查和早期诊断。LDCT筛查能够通过提高早期肺癌的检出而降低总体肺癌死亡率，然而由于CT的敏感性较高，存在假阳性率高以及过度诊断的情况。

目前，难以找到一个兼备高灵敏度和高特异性的独立标志物进行肺癌的确切诊断，在临床实践中需要采用多个诊断指标进行联合分析，以鉴别假阳性结果、防止过度诊断。将呼气检测纳入肺癌诊断环节，或将成为一个高效、适用性强的联合检测模式。而另一方面，呼气检测可以实现良好的重复性和实时监测，因此在家庭、社区医院等场所可应用于日常的监测和筛选，节省了个人的时间与花费以及社会医疗资源。

呼吸检测在临床上可以用于肺癌高危人群的筛选、早期肺癌的诊断、疗效评价、预后判断等方面。针对不同临床阶段以及应用需求，应当找到各种相应的标记物，相对应的检测技术也根据具体情况的需要进行不同的发展和创新。

《蓝皮书》梳理了肺癌领域的呼气检测技术路线，囊括GC-MS、IMS、PTR-MS、电子鼻、表面增强拉曼散射技术（SERS）以及Micro GC等，同时呈现在肺部疾病中，基于不同呼出气检测技术的相关研究结果，更多详细内容可参见完整版报告。

《蓝皮书》纳入了近年来呼气检测赛道的国内外企业融资案例包括轮次、规模以及投资方等，更多详细内容可参见完整版报告。

《蓝皮书》也从政策支持、临床应用规范、技术发展以及患者需求的层面上，对呼气检测行业的市场驱动力进行了系统性剖析。此外，《蓝皮书》也对呼气检测行业发展趋势进行了全面展望，基于产品性能的升级、分析技术的迭代以及应用场景的开拓等方向展开，更多详细内容可参见完整版报告。

《蓝皮书》对呼气检测领域部分公司进行介绍，包括公司简介、发展历程、技术平台、在研管线、核心优势等，更多详细内容可参见完整版报告。

精智未来是全球呼气分子诊断领域拥有尖端技术和产品的高科技企业。公司以MEMS+AI为技术核心，以呼气代谢组学为基础，革命性研发和生产了超灵敏、智能化微型气相色谱仪，实现了在ppt灵敏度水平对呼出气中的挥发性有机化合物（VOCs）进行全谱图的定性和定量分析，并结合AI技术，智能化、自动化地进行生物标志物挖掘和诊断模型建立，为呼气临床检测提供全流程、一站式、自动化平台技术。

目前，公司已和国家呼吸医学中心、多家头部三甲医院、勃林格殷格翰、中国研究型医院学会等达成战略合作协议。同时，公司产品入库国家颠覆性技术，并凭借其卓越的表现和影响力，入选国家级平台“十三五”科技创新成就展。精智未来被评为广东省科技型中小企业、广东省创新型中小企业、2023年《财富》中国最具社会影响力的创业公司、《福布斯》“2023亚太区100家值得关注企业”榜单、2023德勤广州高科技高成长20强”及“德勤广州明日之星“、第六届”粤港澳大湾区生物科技企业50强“、“粤港澳大湾区高成长企业100强”等荣誉称号。

杭州乐翌生物科技有限公司，全资控股乐为健康、乐雅生物、迈铄医疗三家子公司，是集研发、生产、营销与服务为一体的综合型企业。公司总部位于中组部、国资委确定的全国4个未来科技城之一的杭州未来科技城，在全国拥有1个研发中心、1个数据中心和2个生产基地，生产基地总面积达3,700平方米。

乐翌生物核心团队汇聚了国内外知名院校的顶尖人才、专家顾问，拥有分子靶向、基因组学、功能医学、临床医学等专业储备。公司旗下自主研发的Bioleya®（乐雅）呼出气体分析仪，是中国首款获批上市，采用“固定式+气相色谱”方法学，同时符合国际“金标准”与中国“国标”双认证的甲烷和氢呼气检测设备。