我们大多数人将酒精测试仪与酒后驾车逮捕联系起来。但是呼吸测试可以揭示的远不止一个人喝了多少酒精饮料。它们还用于诊断一些医疗状况，包括婴儿的黄疸病、乳糖不耐症和溃疡，以及监测哮喘药物是否有效。研究人员表示，呼吸分析仪有一天可能会被用来快速识别大量其他疾病，包括癌症，从而实现早期检测和治疗。
这些测试的工作原理：每次呼吸时，你会吸入氧气并呼出二氧化碳 (CO2)，以及至少一千种其他化学物质，这些物质实际上提供了所谓的“呼吸指纹”，或你健康状况的独特呼吸特征。第一个认识到（或至少写到）这种现象的人是希波克拉底（公元前 460 年至公元前 377 年），他被认为是医学之父，他认为口臭是疾病的征兆。但直到上个世纪末，科学家们才真正识别出许多这些化学物质。
1971 年，由诺贝尔奖化学家莱纳斯·鲍林领导的研究人员使用气液分配色谱法（根据分子的沸点和极性或不相等的电荷分离分子）鉴定了大约 250 种呼吸化学物质。
由于实验室技术的改进，科学家们此后在人类呼吸中识别出至少 1000 种不同的化学物质，其中一些已成为医学测试的基础。据巴尔的摩约翰霍普金斯大学布隆伯格公共卫生学院的环境健康科学教授特伦斯·里斯比称，美国食品药品监督管理局 (FDA) 已批准了六项医疗呼吸测试。
据俄亥俄州克利夫兰诊所的肺科医师和肺血管项目主任雷德·德韦克称，最常见的一种是用来确定呼吸管在患者肺部是否正确定位的（有时医生会不小心将管子穿过食道进入胃部）。如果管子位置正确，二氧化碳会从肺部移动并通过管子排出；如果不是，则二氧化碳不会流出。一个高尔夫球大小的二氧化碳检测器在检测到气体时会改变颜色，向医生发出信号，表明管子位置正确。另一种称为二氧化碳图的二氧化碳检测器通常用于医院，以连续监测接受麻醉进行手术或连接到呼吸机以帮助他们呼吸的患者呼出的二氧化碳量。德韦克说，医生可以通过患者体内排出的二氧化碳量来确定他们是否获得了足够的氧气。
医生现在也使用呼吸测试来确定哮喘药物是否有效，方法是测量患有呼吸道疾病的患者呼出的氧化氮量。根据德韦克的说法，患有哮喘的人，其特征是气道慢性炎症和呼吸困难，会呼出异常高水平的氧化氮，一种调节血流的气体，但如果在气道中过度产生，可能会损害细胞并引起炎症：哮喘患者呼吸中的氧化氮含量可能高达每十亿分之 100 或 200 ppb（每十亿个呼出的分子中有 100 个氧化氮分子），而非哮喘患者每次呼吸的含量为 10 到 20 ppb。
如果哮喘患者在开始治疗后的几天内没有呼出正常的氧化氮水平，则表明该疗法无效，应尝试另一种疗法。“整个测试大约需要五分钟，”德韦克说，并指出患者会向连接到呼吸分析仪的管子呼吸，呼吸分析仪会生成氧化氮浓度的电子读数。
医生可以通过测试来诊断乳糖不耐症，该测试可以识别肠道细菌在身体无法自行分解牛奶糖时吞噬乳糖而产生的呼吸中异常高水平的氢。此外，婴儿的黄疸病可以通过扫描呼吸中肝脏功能不正常时产生的高水平一氧化碳来确认，并且有一种呼吸测试可以识别促进溃疡的肠道细菌幽门螺杆菌（H. pylori）的存在。
另一种呼吸测试可以确定移植的器官是否正在被患者接受或排斥。如果患者的身体正在排斥新心脏，呼吸测试将检测到呼吸中的烷烃；烷烃是自由基（不稳定的、损害细胞的分子）引发的化学反应的副产物，这些自由基是身体在排斥捐赠的器官时产生的。
里斯比说，呼吸测试可能是医学诊断的下一个前沿领域，有很多原因，他指出，呼吸测试相对便宜、安全（唯一的要求是人正在呼吸）且无创（无需用针刺患者或取一块组织进行活检）。
由博尔德科罗拉多大学 (U.C.B.) 的物理学家Jun Ye领导的研究小组目前正在测试一种呼吸分析仪，该分析仪可在两分钟内扫描约 10 种与疾病相关的异常高水平分子。其中包括：氨（肝脏和肾脏疾病的标志物）；丙酮（糖尿病的指标）；以及乙烷，一种潜在的癌症标志物。
肝脏和肾脏通常会过滤血液中的氨。叶实验室小组的物理学家迈克尔·索普说，如果这些器官不能正常工作，氨就会在体内积聚，并以异常高的水平呼出。他指出，该团队的呼吸分析仪还会筛选丙酮水平升高的情况，丙酮是糖尿病的标志物，糖尿病是一种细胞无法有效吸收葡萄糖（其主要燃料来源）的疾病。当身体无法从葡萄糖中获取能量时，它会分解脂肪以获取燃料；丙酮是脂肪分解的副产物之一。
实验性呼吸分析仪还会搜索乙烷。索普说，当细胞受到自由基损害时，乙烷往往会在体内积聚，这可能会导致癌症。但他表示，鉴于乙烷也可能与其他疾病（如阿尔茨海默病和动脉硬化（导致心脏病发作的心脏动脉硬化））有关，因此需要进行更多研究来确定与癌症相关的呼吸化学物质的集合。
新泽西州纽瓦克的Menssana Research目前正在进行一项针对肺癌的呼吸测试的临床试验。创始人兼首席执行官迈克尔·菲利普斯（2003 年《大众科学》简介）开发了一种技术，该技术可以筛选肺癌患者呼吸中通常释放的 10 到 15 个分子。科学家怀疑毒素（如烟草的成分）会激活一种酶（蛋白质）系统，该系统会排出毒素，产生在呼吸中释放的化学副产物。（患有肺癌以外的其他类型癌症的人也会从体内释放出明显的癌症分子——事实上，研究表明，狗可以通过嗅探他们的皮肤和呼吸来识别患有各种类型癌症的人）。
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菲利普斯说，呼吸分析仪可以减少对计算机断层扫描 (CT) 扫描的需求，计算机断层扫描目前用于筛查肺癌高危患者（吸烟者和前吸烟者）：X 光不仅使患者暴露于潜在的危险辐射量，而且每次管理的成本约为 1500 至 2000 美元，而呼吸测试的成本为 150 至 200 美元。他指出，呼吸分析仪不会取代 CT 扫描，但医生可以使用它们来确定是否需要进行 CT 扫描以确认或否定结果。
德韦克说：“我坚信”，呼吸分析仪是“医疗测试的未来”。