1. 定義
碳?xì)浜魵夥治鰞x是一種非侵入性的醫(yī)療診斷設(shè)備,主要用于檢測(cè)人體呼出氣體中特定標(biāo)記的二氧化碳(13CO? 或 1?CO?)含量。它核心應(yīng)用于尿素呼氣試驗(yàn),是診斷幽門(mén)螺桿菌感染、評(píng)估胃酸分泌功能以及某些肝臟代謝功能的金標(biāo)準(zhǔn)方法之一。
2. 核心原理:尿素呼氣試驗(yàn)
基礎(chǔ)生物化學(xué): 幽門(mén)螺桿菌能產(chǎn)生高活性的尿素酶。這種酶能將尿素分解為氨和二氧化碳。
標(biāo)記尿素: 患者口服含有同位素標(biāo)記碳原子的尿素藥丸或溶液:
13C-尿素: 使用穩(wěn)定(無(wú)放射性)的碳-13同位素標(biāo)記。
1?C-尿素: 使用具有微弱放射性的碳-14同位素標(biāo)記。(因放射性問(wèn)題,其使用受到更嚴(yán)格限制,尤其在兒童和孕婦中)。
體內(nèi)反應(yīng): 如果胃內(nèi)存在幽門(mén)螺桿菌,其尿素酶會(huì)將標(biāo)記的尿素分解,產(chǎn)生含有標(biāo)記碳原子(13C 或 1?C)的二氧化碳。
吸收與呼出: 產(chǎn)生的標(biāo)記二氧化碳被胃腸道吸收進(jìn)入血液,隨血液循環(huán)到達(dá)肺部,并在呼氣中排出。
檢測(cè)與分析: 患者在服藥前(基線)和服藥后特定時(shí)間點(diǎn)(通常30分鐘后)向儀器吹氣。儀器通過(guò)精密的光譜分析技術(shù)(見(jiàn)下文)檢測(cè)呼氣樣本中標(biāo)記二氧化碳(13CO? 或 1?CO?)的含量相對(duì)于基線(或自然豐度)的增量。
結(jié)果判定: 如果增量超過(guò)設(shè)定的閾值(Delta?。希觯澹颉。拢幔螅澹欤椋睿?,?。模希拢?,則判斷為幽門(mén)螺桿菌感染陽(yáng)性;反之則為陰性。
3. 主要組成部分
氣體收集裝置:
吹氣管/吹嘴: 患者用來(lái)向集氣袋或直接向儀器吹氣的部件。
集氣袋: 用于存儲(chǔ)患者呼出氣體的樣本袋(常見(jiàn)于離線式分析儀)。通常需要收集基線袋和服藥后袋。
主機(jī)/分析單元:
紅外光譜儀: 最常用技術(shù)(尤其用于13C檢測(cè))。利用13CO?和12CO?分子在特定紅外波段吸收光譜的差異,通過(guò)測(cè)量吸收光強(qiáng)度來(lái)計(jì)算13CO?/12CO?的比值變化(δ值)。
質(zhì)譜儀: 高精度檢測(cè)方法(尤其用于研究),通過(guò)測(cè)量不同質(zhì)量數(shù)的離子豐度來(lái)區(qū)分12CO?和13CO?(或1?CO?)。成本高,體積大,多用于實(shí)驗(yàn)室。
液體閃爍計(jì)數(shù)器: 專(zhuān)用于檢測(cè)呼出氣體中被特殊溶液吸收的1?CO?的放射性強(qiáng)度(用于1?C-UBT)。因放射性問(wèn)題使用受限。
進(jìn)樣系統(tǒng): 將氣體樣本(來(lái)自集氣袋或直接吹入)引入分析核心。
核心檢測(cè)器:
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng): 內(nèi)置微處理器,負(fù)責(zé)控制分析流程、計(jì)算DOB值、與預(yù)設(shè)閾值比較、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、輸出結(jié)果。
顯示屏/用戶(hù)界面: 顯示操作指引、吹氣狀態(tài)、分析進(jìn)度和最終結(jié)果。
打印機(jī)/數(shù)據(jù)接口: 輸出檢測(cè)報(bào)告或?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠肯到y(tǒng)。
校準(zhǔn)氣源: 儀器內(nèi)部通常包含用于校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)氣體,確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。
4. 分類(lèi)
按檢測(cè)同位素分:
13C-尿素呼氣試驗(yàn)分析儀: 檢測(cè)穩(wěn)定同位素13C。安全無(wú)放射性,適用于所有人群(包括兒童、孕婦、哺乳期婦女)。是目前的主流。
1?C-尿素呼氣試驗(yàn)分析儀: 檢測(cè)放射性同位素1?C。靈敏度高,成本較低,但因微弱放射性,不推薦用于兒童、孕婦和育齡婦女,使用受到嚴(yán)格監(jiān)管。
按分析方式分:
離線式分析儀: 氣體樣本收集在集氣袋中,稍后由儀器集中分析。靈活性高,可在床邊收集樣本后送回實(shí)驗(yàn)室分析。
在線式分析儀: 患者直接向儀器的吹嘴吹氣,儀器實(shí)時(shí)分析呼出氣體。速度快,操作簡(jiǎn)便,減少樣本處理環(huán)節(jié)和潛在誤差。
5. 主要應(yīng)用
幽門(mén)螺桿菌感染診斷:
現(xiàn)癥感染的診斷(比血清學(xué)抗體檢測(cè)更準(zhǔn)確反映當(dāng)前感染狀態(tài))。
根除治療后的療效評(píng)估(需停藥4周后進(jìn)行)。
胃酸分泌功能評(píng)估: 結(jié)合特殊試驗(yàn)方案,可間接評(píng)估胃酸分泌情況。
肝臟代謝功能研究: 利用13C標(biāo)記的其他底物(如13C-美沙西丁、13C-咖啡因等)進(jìn)行呼氣試驗(yàn),評(píng)估肝臟細(xì)胞色素P450酶活性等代謝功能。
6. 特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
非侵入性: 無(wú)痛、無(wú)創(chuàng),只需吹氣,患者依從性高。
高準(zhǔn)確性: 敏感性和特異性通常都超過(guò)95%,是診斷Hp感染的金標(biāo)準(zhǔn)之一。
操作簡(jiǎn)便快捷: 檢測(cè)過(guò)程通常只需30-40分鐘(含等待和吹氣時(shí)間),分析本身僅需幾分鐘。
安全: 13C-UBT絕對(duì)安全,無(wú)副作用。
可重復(fù)性好: 便于治療后的隨訪復(fù)查。
適用于大規(guī)模篩查: 操作相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化,適合社區(qū)篩查。
7. 操作流程(簡(jiǎn)述)
患者準(zhǔn)備:
空腹至少4-6小時(shí)(通常要求過(guò)夜空腹)。
試驗(yàn)前停用影響結(jié)果的藥物(如抗生素4周,鉍劑、質(zhì)子泵抑制劑PPI 2周,H2受體拮抗劑1周,具體遵醫(yī)囑)。
禁止吸煙。
收集基線樣本: 患者通過(guò)吹嘴向第一個(gè)集氣袋(或直接向儀器)平穩(wěn)吹氣,收集服藥前的呼氣樣本。
服用試劑: 用少量水吞服含13C(或1?C)尿素的試劑(藥丸或溶液)。
等待反應(yīng): 靜坐等待30分鐘(標(biāo)準(zhǔn)UBT時(shí)間,具體試驗(yàn)可能不同)。期間保持安靜,可少量飲水。
收集服藥后樣本: 等待結(jié)束后,再次向第二個(gè)集氣袋(或儀器)平穩(wěn)吹氣,收集呼氣樣本。
樣本分析:
離線式: 將兩個(gè)集氣袋放入分析儀進(jìn)樣口進(jìn)行分析。
在線式: 儀器直接分析吹入的氣體。
結(jié)果輸出: 儀器自動(dòng)計(jì)算DOB值,并與預(yù)設(shè)閾值比較,給出陽(yáng)性或陰性結(jié)果(通常打印報(bào)告)。
8. 結(jié)果解讀
DOB值: 表示服藥后樣本中13CO?豐度相對(duì)于基線樣本的千分差值(‰)。
判定閾值: 不同儀器和試劑設(shè)定的閾值略有差異(常見(jiàn)如 13C-UBT DOB ≥?。常怠搿』颉。矗啊搿殛?yáng)性)。必須參考所用儀器和試劑說(shuō)明書(shū)的具體閾值。
陽(yáng)性: 提示存在現(xiàn)癥幽門(mén)螺桿菌感染。
陰性: 提示無(wú)現(xiàn)癥幽門(mén)螺桿菌感染,或細(xì)菌量極低(低于檢測(cè)限)。
臨界值: 結(jié)果在閾值附近時(shí),可能需要結(jié)合臨床或擇期復(fù)查。
9. 注意事項(xiàng)與局限性
嚴(yán)格遵醫(yī)囑停藥: 質(zhì)子泵抑制劑(PPI)、抗生素、鉍劑等藥物會(huì)顯著抑制Hp活性,導(dǎo)致假陰性結(jié)果。務(wù)必按醫(yī)生要求提前停藥。
空腹要求: 進(jìn)食會(huì)影響胃內(nèi)環(huán)境,可能干擾結(jié)果。
上消化道出血: 活動(dòng)性出血可能降低檢出率(假陰性)。
胃切除術(shù)后: 改變了胃的解剖結(jié)構(gòu)和功能,可能影響結(jié)果準(zhǔn)確性,需謹(jǐn)慎解讀。
近期抗菌治療: 可能導(dǎo)致假陰性。
兒童: 需使用兒童專(zhuān)用試劑和劑量,13C-UBT安全適用。
1?C的放射性: 雖然劑量極低,但需知情同意,并避免在敏感人群中使用。
儀器校準(zhǔn)與維護(hù): 需要定期校準(zhǔn)和維護(hù)以保證結(jié)果準(zhǔn)確性。
10. 與其他Hp檢測(cè)方法的比較
vs. 快速尿素酶試驗(yàn): 依賴(lài)胃鏡活檢,有創(chuàng),結(jié)果快速但準(zhǔn)確性受取材部位、細(xì)菌量、操作影響。呼氣試驗(yàn)無(wú)創(chuàng),準(zhǔn)確性更高。
vs. 組織學(xué)檢查: 胃鏡活檢,有創(chuàng),可同時(shí)觀察病理變化,是金標(biāo)準(zhǔn)之一。呼氣試驗(yàn)無(wú)創(chuàng),僅提供感染狀態(tài)信息。
vs. 糞便抗原檢測(cè): 無(wú)創(chuàng),操作方便,準(zhǔn)確性也較高。但需處理糞便樣本,部分患者接受度低。呼氣試驗(yàn)更直接反映胃內(nèi)情況。
vs. 血清學(xué)抗體檢測(cè): 檢測(cè)抗體,無(wú)法區(qū)分現(xiàn)癥感染和既往感染,不適用于根除后復(fù)查。呼氣試驗(yàn)直接檢測(cè)現(xiàn)癥感染。
總結(jié)
碳?xì)浜魵夥治鰞x(尿素呼氣試驗(yàn))是一種安全、準(zhǔn)確、無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)便的診斷工具,尤其13C-尿素呼氣試驗(yàn)已成為臨床診斷幽門(mén)螺桿菌現(xiàn)癥感染和評(píng)估根治療效的首選方法之一。其核心在于利用同位素標(biāo)記技術(shù)和精密的光譜分析,定量檢測(cè)幽門(mén)螺桿菌尿素酶活性產(chǎn)生的特異性標(biāo)記二氧化碳。嚴(yán)格遵守檢測(cè)前的準(zhǔn)備要求(特別是停藥和空腹)是保證結(jié)果準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵。
溫馨提示: 呼氣試驗(yàn)結(jié)果需由專(zhuān)業(yè)醫(yī)生結(jié)合患者的臨床癥狀、病史及其他檢查結(jié)果進(jìn)行綜合判斷和解讀。如果您需要進(jìn)行此項(xiàng)檢查,請(qǐng)務(wù)必咨詢(xún)消化內(nèi)科醫(yī)生,并嚴(yán)格遵守檢查前的各項(xiàng)準(zhǔn)備要求。
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