14C-尿素呼气试验诊断幽门螺杆菌感染

     1984年，澳大利亚学者Warren和Marshall首次在Lancet上发表了第一篇关于幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, Hp）的论文，从此人类对上胃肠道疾病的认识和研究翻开了崭新的一页。现已确认Hp与多种上胃肠道疾病密切相关，其中消化性溃疡、慢性胃炎、胃癌、低度恶性胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤这四种疾病与Hp感染的关系最为密切。Warren和Marshall的发现所带来的最深远的意义是：消化性溃疡不再是一种病史漫长、久治不愈且频频复发的致残性疾病，而成了一种仅用短疗程抗生素和抑酸剂治疗既可痊愈的疾病。Hp的伟大发现使Warren和Marshall荣获了2005年度诺贝尔医学和生理学奖。北京大学第一医院消化内科成虹
     根据检查有无创伤性，可将Hp感染的诊断方法分为侵入性和非侵入性检查：前者需要通过内镜进行检查，包括组织学染色、细菌培养、快速尿素酶试验、分子生物学检测等；后者包括尿素呼气试验、粪便抗原检测、血清学检测等。
     1988年Marshall和Surveyor建立了一种无创伤性的14C-尿素呼气试验检测法，用于诊断Hp的现症感染，并可用于Hp根除治疗后的疗效判断。在中国结合国人特点对该方法进行了改进，采用胶囊微量法（0.75微居）进行Hp感染的检测。
     一．尿素呼气试验的检测原理
Hp可以产生内源性、特异性的尿素酶，而尿素酶可以分解尿素产生NH3和CO2，产生的CO2在小肠上端被吸收后进入血液循环并从肺脏排出。当受试者口服同位素标记的尿素后，如果受试者胃中存在Hp感染，Hp产生的尿素酶可将同位素标记的尿素分解产生同位素标记的CO2。14C-尿素呼气试验通过采用液闪计数仪检测受试者呼气中14C标记的CO2的放射性活度，从而可判断患者是否存在Hp感染。由于口服的同位素标记的尿素到达胃内后呈均匀分布，只要同位素标记的尿素接触的部位存在Hp感染，Hp就可以被灵敏的检测到。
     二．尿素呼气试验检测的适应症和注意事项
在中国Hp感染率达到50%以上，但并不是每一个人都需要接受Hp感染的检测，进行检测的目的是为了确认Hp是否为某些临床疾病的病因或者是为了预防某些疾病的进展，如消化性溃疡病、胃癌等，因此只有在患者准备接受Hp根除治疗时，才应当进行Hp感染的检测，否则就不要进行检测，另外在患者接受Hp根除治疗后应进行检测以确认Hp否被根除。
如果患者患有Hp相关临床疾病，而在采用某种Hp检测方法检测结果呈阴性时，应当再采用其他一种或几种检测方法进行详细检查，以明确患者是否存在Hp感染；此外，当患者明确患有某种Hp相关临床疾病（如十二指肠溃疡）时，绝对不要在未经检测确认其是否感染Hp之前就给予患者根除治疗，不正规的治疗一方面会增加患者的不良反应，另一方面还可能诱导细菌对抗生素产生耐药。
抗生素、抑酸剂（尤其是质子泵抑制剂）、铋剂等药物会影响Hp感染的检测，导致假阴性的结果，因此应当在Hp根除治疗结束至少4周后、或者停用质子泵抑制剂至少2周后方可进行Hp感染的检测，以确认患者是否存在Hp感染或者Hp是否被根除。另外某些中药（如黄莲）也可能会影响Hp的检测，导致假阴性的结果。当怀疑患者存在Hp感染而检测结果呈阴性时，应当注意询问患者在检查前是否服用过影响检查的药物，停药时间是否足够，必要时可以在患者停药时间足够后再次进行相关检查以确认是否存在Hp感染。
     三．14C-尿素呼气试验的检测方法
在进行尿素呼气试验检测时，受试者应当在空腹状态下接受检查。检查时先让患者口服一粒放射性活度为0.75微居的14C-尿素胶囊，静坐25分钟后，采用专用的集气瓶收集呼出的气体，受试者通过一个长约40cm带滴球的一次性输液管直接向集气瓶内呼气，患者呼气后集气瓶中的液体由粉红色变成无色为止，或者患者持续呼气时间已经达到3分钟后即可停止呼气。随即向集气瓶中加入4.5ml稀释闪烁液后，加盖旋紧，置于液闪仪中进行检测。测定结果≥100dpm/mmol为阳性，<100dpm/mmol为阴性。在整个检查过程中患者应当保持安静，剧烈运动后血中的酸碱度变化可能影响同位素标记的CO2的呼出，另外在患者呼气时应当嘱咐患者注意不要将集气瓶中的液体误吸入口腔。
     四．尿素呼气试验的准确性
同位素标记尿素呼气试验是目前认为诊断Hp感染最佳的非侵入性方法，是除细菌培养外的诊断“金标准”。文献报道其敏感性和特异性均达到或超过95%，在欧洲和中国的Hp共识意见中，该方法被首选推荐为确诊Hp现症感染及判断Hp根除的非侵入性诊断方法。
     五．14C-尿素呼气试验的安全性
14C-尿素呼气试验，虽有一定的放射性，但有资料显示其剂量仅相当于胸透照射剂量的1/7，或1/500次钡餐，或者暴露于自然环境中24小时。美国核条例委员会（American Nuclear Regulation Commission）于1997年12月2日批准14C-尿素药盒的使用可豁免放射药品管理，“任何一个内科医生都可以在其办公室内对病人进行14C-尿素呼气试验检查”。中国国家环境保护总局2002年5月20日批文指出：“含有0.75微居的14C-尿素胶囊用于幽门螺杆菌感染体内诊断，对环境、患者和医生，其辐射影响都是非常微小的，从辐射防护角度判断都是安全的；在诊断过程产生的废物可作为普通废物处理。因此，含有0.75微居的14C-尿素胶囊用于幽门螺杆菌体内诊断，无须采取任何辐射防护措施。”
14C的半衰期为5680年，这种放射性核素标记的试剂之所以十分安全，主要基于以下原因：
     （一）14C是天然产生和存在的同位素：地球上的碳元素由三种核素组成，它们分别是12C、13C和14C。宇宙射线每年在地球大气中产生的14C活度为105Bq，相当于360亿份0.75微居的14C尿素胶囊的活性。地球环境中不断产生14C，已有的14C又不断衰变而减少，达到一个平衡，这个值就是地球环境中碳的含14C的天然丰度。
     （二）只要有碳元素的地方就有14C存在：由于14C是天然存在的核素，因此地球中的任何生物在生命代谢中都会不断吸收14C，而后又不断排出14C（以有机物或二氧化碳的形式），使生命体中的14C与环境达到平衡。正常成年人体内约含有18kg的碳，其中含的14C约30000dpm。
     （三）尿素形态的14C在体内能迅速排出体外：由于尿素是人体生命代谢的终极产物，属于人体内的正常成分，起广泛存在于血液、脏器中，无味，口服尿素不会对人体产生副作用。口服同位素标记的尿素如果未被尿素酶分解则其将迅速被以尿液的形式排出体外，若被Hp产生的尿素酶分解，则以二氧化碳（14CO2）的形式排出体外。因此，14C-尿素在体内停留时间极短。据文献报道，尿素从体内各部分排至膀胱的生物半衰期为6小时，做一次14C-尿素呼其试验检查，对患者造成的辐射量仅相当于人生中一天受到的自然环境辐射剂量。
     （四）一张纸即能将14C的射线完全阻挡：由于14C是纯β核素，其射线的穿透力极弱，0.3毫米的水或一张纸（胶囊）即可将其阻挡，因此对操作者无外照射危害。至于Hp检测仪（或液闪仪）中测到的CPM计数，是14C的β射线被样品瓶中的闪烁液完全阻挡后，β射线的能量转化成的光子计数，是光电倍增管测到的信号，而不是电离辐射。
     （五）进行14C-尿素呼气检查的患者呼出的气体不属于放射性废气，因此对操作者无内照射危害：由于患者服药后1小时之内呼出的气体中的14C平均浓度为5.41×103Bq/m3,不属于放射性废气，只要保持正常、良好通风，对检查者无内照射危害。
     （六）使用14C-尿素呼气试验药盒基本不增加地球自然环境中的14C含量：在有人类现代科学活动以前，地球中的14C来源于宇宙射线照射大气层中的氮气而产生。现代科学活动产生的14C途径有核爆炸和核反应堆（主要是核电站），只要反应堆在运行就会产生14C，与是否使用14C-尿素呼气试验药盒无关。因此，使用14C-尿素呼气试验药盒不会对环境造成额外的影响。
     六．14C-尿素呼气检测的优点
     （一）安全性高：胶囊微量法14C-尿素呼气试验，由于胶囊中仅含有0.75微居的14C-尿素，从而显著减少了病人同位素的负荷和对环境污染的可能性，其辐射量仅相当于在自然环境中暴露24小时，其安全性显而易见。
     （二）避免口腔尿素酶干扰：口腔细菌产生的尿素酶可以分解同位素标记的尿素产生同位素标记的CO2污染呼出的气体。通过胶囊给药避免了14C-尿素与口腔尿素酶的接触，使得检测的结果更加准确。
     14C-尿素呼气试验与其它检测Hp的方法比较，有着简单易行、敏感性高、特异性好、价格便宜且安全可靠等优点，避免了Hp培养需要微需氧设备与技术、培养周期长、组织学银染繁琐费时、以及13C-尿素呼气试验设备复杂和费用昂贵、难以推广等缺陷，并且避免了胃镜活检局限性及交叉感染的可能，是一种准确性高、安全的无创伤性Hp感染检测方法。

信息来源：幽门螺杆菌专业信息网　作者：成虹　原稿发布日期：2007年3月23日