尿素呼气试验检测幽门螺杆菌的原理

哺乳动物细胞中不存在尿素酶，而幽门螺杆菌可以产生高活性尿素酶。由于人胃中尚未发现有其它种类的细菌，因此人胃内检测到尿素酶就是感染幽门螺杆菌的证据。

阳性受检者服用经特殊标记的尿素，幽门螺杆菌分泌的尿素酶会将此尿素分解、产生带特殊标记的二氧化碳并经血液循环后从肺部呼出。采用适当技术收集受检者呼出的二氧化碳气体并在高灵敏的仪器上进行检测，如果检测到特殊标记的二氧化碳就可判断受检者为幽门螺杆菌阳性，否则为阴性。

尿素呼气试验检测幽门螺杆菌的优势

1.无创：不使用胃镜，无创伤、无痛苦，患者依从性好。

2.快速：半小时内可以完成试验，有利于“即时”指导临床治疗工作。

3.简单：对试验操作者要求不高，有利于保证试验准确性。

4.准确：灵敏度、特异性均较高，已成为幽门螺杆菌诊断的“金标准”。

5.费用低：降低患者就医成本和医疗保险支出，节约医疗资源，具有较高的社会价值。

尿素呼气试验被学术界公认为

幽门螺杆菌诊断“金标准”

尿素呼气试验具有明显的综合优势：试验方法简单，对试验环境、试验设备、操作者技能要求不高；取样容易，患者依从性好；相对于侵入性检查来说，克服了胃内幽门螺杆菌“灶状分布”可能造成的阳性漏诊问题；相对于抗体检测方法来说，阳性结果可判断为现症感染且可以用于根除治疗后的复查；该方法的灵敏度和特异性均比较高，可以准确诊断幽门螺杆菌感染。因此尿素呼气试验在国际国内均被视为幽门螺杆菌诊断的“金标准”。

尿素呼气试验是否能替代胃镜

应从不同的角度回答该问题。就诊断幽门螺杆菌感染来说，尿素呼气试验可以替代胃镜，且可以为患者减少支出、为社会节约资源。但胃镜检查能直接观察到被检查部位的真实情况，可通过对可疑病变部位进行病理活检及细胞学检查，以进一步明确诊断，是上消化道病变的首选检查方法，从这个角度说，尿素呼气试验是无能为力的。

尿素呼气试验为定性检测

目前，尿素呼气试验只能给出受检者幽门螺杆菌感染的阴阳性定性结果。同时给出的各种具体数值仅用于和检测系统设定的阈值进行比较，高于阈值时代表样本为阳性，低于阈值时代表样本为阴性。

尿素呼气试验不能定量的根本原因主要有两大方面：一是呼出气中示踪物浓度是随时间变化的；另一个问题是采样步骤无法标准化，同一个人两次吹气得到的样本浓度很可能完全不同。

除尿素呼气试验外，临床上其他的

呼气试验技术

人体呼出气中含有几千种不同的化学物质，这些物质的浓度水平及其变化情况和人体机能状态密切相关，因此广义来说呼气试验在临床上可以有很多应用。但是，由于检测技术水平的限制，可以作为标志物进行呼气试验研究的气体种类不多，有些气体浓度的变化和人体多种脏器功能有关，没有特异性，因此临床上可用于进行疾病诊断的呼气试验并不多。

目前临床上得到较好应用的呼气试验有：碳13和碳14呼气试验、重水呼气试验、乙醇呼气试验、氮气呼气试验、氢气呼气试验、一氧化碳呼气试验等。

应该指出的是，除了尿素碳13和碳14呼气试验外，国际国内均有不少应用其它碳13或碳14标记的化学物质进行呼气试验研究的报道，个别项目在美国已经进入临床研究。如碳13嘧噻西叮、碳13辛酸、碳13甘油三酯等。但是任何在人体进行的药品研究均属于药品临床试验，而开展药品临床试验必须报经国家食品药品监督管理局审核批准，否则就是违法的。

为何采用碳13尿素和碳14尿素

进行呼气试验

碳12、碳13、碳14都是碳原子，但其原子量不同，我们称之为碳的同位素。将普通尿素分子里的碳12替换成碳13或碳14，就得到碳13尿素或碳14尿素。

呼气试验是通过收集患者呼出气中的二氧化碳进行测量来判断患者幽门螺杆菌感染情况的，正常呼出气中的二氧化碳为碳12二氧化碳（12CO2）。给患者服用碳13尿素或碳14尿素，如果患者感染了幽门螺杆菌，其呼出气中就会含有碳13二氧化碳（13CO2）或碳14二氧化碳（14CO2），也就是说，如果检出患者呼出气中含有13CO2或14CO2，就可以判断患者为幽门螺杆菌阳性，否则为阴性。如果服用的尿素不用碳13或碳14进行替换标记，即使是阳性患者，其呼出气中的二氧化碳和普通二氧化碳没有区别，就无法进行诊断。

尿素碳13呼气试验与尿素碳14

呼气试验对比

两种方法的准确性都能满足临床的要求。从方法学角度来看，由于采用核探测技术，尿素碳14呼气试验技术的灵敏度和特异性要高一些。

两种方法的试剂和仪器价格有较大差异，主要是因为原料价格和用量不同、仪器检测原理不同。目前的碳13呼气试验基于红外吸收光谱技术进行样品测量，为保证临床准确性，需要服用较大剂量的碳13尿素和使用比较昂贵的仪器。实际上，该测量技术也是近几年才比较成熟，较早期的碳13呼气试验需要使用更昂贵的质谱仪才能进行准确测量。相反，碳14呼气试验采用的核测量技术比较灵敏，受检者仅需服用极其微量的碳14尿素，仪器设计和制造成本也更低。

两者相同点：都属于呼气试验，利用幽门螺杆菌分泌尿素酶的生物学特点为方法学基础，对幽门螺杆菌感染阴阳性做出定性判断。在保证仪器和试剂质量、操作规范的前提下，均可以有比较好的诊断准确性。

两者的不同点主要有：

1.试剂活性成份不同：尿素碳14呼气试验使用碳14标记的尿素，尿素碳13呼气试验使用碳13标记的尿素；

2.标本采集方法不同：碳14呼气试验只需要收集患者服药之后的呼气样本进行测量，碳13呼气试验需要收集患者服药前和服药后的两个呼气样本进行对比测量。

3.仪器的检测原理不同：碳14通过检测样本中是否含有14CO2释放的β射线来确定阴阳性；碳13是利用13CO2和12CO2红外光谱吸收峰位置的微小差异，通过检测样本中13CO2同位素丰度相对于13CO2天然丰度的变化量来确定阴阳性；早期碳13呼气试验采用质谱检测方法，但是由于仪器极其昂贵和操作繁琐而被逐渐淘汰。

尿素碳14呼气试验比碳13使用

更广泛

1.和方法学有关

碳14采用的放射性测量技术非常成熟，使其具备了很多优点：试剂活性成份量小而灵敏度高，可以保证产品成本优势和检测准确性；仪器制造工艺简单，易学易操作易维护，对试验环境和操作者的技术水平要求较低，更易普及。

碳13技术需要使用质谱仪或红外光谱仪进行样本检测。早期必须采用质谱仪才能进行碳13呼气检测，因为13CO2和12CO2物理性质差异太小，要得到准确的检测结果必须使用灵敏度非常高的质谱仪，而质谱仪属于大型仪器，操作难度大、维护成本高，所以应用很有限。近几年，基于红外吸收光谱技术的碳13仪器得到了较大的发展，基本可以满足临床碳13检测的需要。尽管在仪器复杂程度、维护简便性方面好于质谱仪，价格相对也低了不少，但相对碳14检测仪器而言，碳13仪器成本较高、对环境适应性较弱、对操作者的技能也有要求。

2.和成本有关

碳13呼气试验使用的试剂化学量较大，国外一般采用mg或75mg两种规格。国内虽然批准了45mg和50mg的产品，但学术上一般认为对成人应该使用75mg或mg规格的产品才能保证足够的灵敏度。目前所有国产碳13试剂生产均依赖一种在我国合法注册的进口原料药，其售价很高，导致试剂价格居高不下。

另一方面，碳14方法学本身的灵敏度非常高，只需要使用非常微量的活性物质就可以满足临床检测需要，因此碳14试剂价格比碳13低得多。医院收费相应较低，使更多的消费者可以享受高技术产品带来的健康福利并节约公共资源，具有更好的社会价值。

海得威尿素碳14胶囊为什么看起来

是”空的“？

尿素[14C]呼气试验药盒是利用碳14的微弱放射性进行痕量检测的高科技产品，其中0.75微居的放射性物质如果按重量进行计量的话，大约只有0.77微克（1克=微克）。由于胶囊中药用活性物质的化学量非常小，吸附在胶囊内壁的微量药物难以用肉眼观察到，因此海得威尿素碳14胶囊看起来是“空的”。看起来“空的”胶囊并不真是空的，使用专业仪器是可以探测到的。

尿素碳14呼气试验之外检测幽门螺杆

菌的方法

幽门螺杆菌检测方法分成侵入性和非侵入性两类。侵入性诊断均依赖胃镜从胃部取出胃黏膜组织进行检验，包括快速尿素酶试验（RUT）、胃黏膜直接涂片革兰染色镜检、幽门螺杆菌培养、幽门螺杆菌基因检测方法等。非侵入性检测方法是指不需要依赖胃镜取活组织进行检验的方法，包括幽门螺杆菌抗体检测方法、粪便抗原检测方法（SAT）和尿素碳13或碳14呼气试验方法（UBT）。

目前，我国的幽门螺杆菌感染检测主要采用抗体检测和呼气试验两种，其它方法由于各种原因在临床上应用较少。

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