诊断幽门螺杆菌的“金标准”13C-尿素呼气试验

诊断幽门螺杆菌的“金标准”13C-尿素呼气试验一、碳同位素碳（carbon,C）是第6号化学元素，主要有4种同位素（表1-1），天然丰度以12C最高。进行含碳化合物示踪研究时，如CO2呼气试验，只能使用13C或14C标记化合物。13C属于稳定核素，无放射性；14C则属于半衰期很长的放射性核素，其β射线对生物体有电离作用。在13C标记化合物技术成熟后，原用于人体研究14C标记化合物多数被13C标记取代。表1-1碳元素的主要同位素核素质子数中子数半衰期衰变方式射线能量（MeV）天然丰度生产核反应11C6520.38mmβ+0.9608-11B(p,n)11C12C66稳定--98.89%-13C67稳定--1.11%-14C685730年β-0.155-14N(n,p)14C注：稳定核素：核素分为稳定核素（stableisotope）和放射性核素（radioactiveisotope）两大类。“稳定”一词是相对的，一般指核素寿命极长的核素，通常以半衰期109年为界限，半衰期大于此数值的核素，均认为是稳定核素。半衰期：放射性核素的原子核数目减少一半所需的时间即为该核素的半衰期（halftime）。丰度：在一种元素中，某种特定的核素在该种元素的百分比，又称为原子丰度（atomicabundance）；对于标记分子而言，则是指每100个分子中特定位置带标记核素的分子数，也即分子丰度。14N(n,p)14C:14N原子核在高空射线打击下，一个质子失去正电子变成中子而生成14C；14C原子核自发衰变，一个中质释放负电子生成质子而恢复回14N。13C是自然界中存在的稳定性核素，无任何放射性，可安全用于孕妇、儿童等人群。13C-尿素呼气试验诊断幽门螺旋杆菌感染是开展最早、知晓率最高、临床使用最广泛、诊断价值最大的检查项目之一。此外，13C通过标记不同化合物后，还可进行胃排空、肝功能及胰腺外分泌功能等多种检测。13C-尿素呼气试验，作为一种无创、简便、可靠的检测方法，具有较广阔的临床应用前景，已受到越来越多学者的关注。1．原理13C-尿素呼气试验的原理是通过将稳定性核素标记的底物引入机体内，并检测单向分解为核素标记的CO2，从而测定底物的转化情况。13C不具有放射性，可用质谱仪、红外线光谱仪等多种仪器进行探测。由于呼气中13C丰度变化较小，常采用13C02超量“δ”表示。其计算公式为δ=[(13C02／12C02)样品／(13C02／12C02)标准品-1]×1000‰；△δ=δ-δ本底；△δ即为通常所说的高于本底的δ值DOB(deltaoverbaseline)，再根据单位时间的C02产量得到单位时间13C剂量回收率PDR(percentagedoserecovered)和累计PDR，单位时间PDR和累计PDR通常被用于反应代谢的基本情况。13C-尿素呼气试验的影响因素包括13C本底、试验餐的选择、13C标记底物及标记位置的选择、气体采集的标准化和一致化、胃肠道情况、标记底物及其代谢中间产物的储存和转化、代谢水平、底物代谢涉及的不同器官和组织等[1]。2．临床应用2．1幽门螺旋杆菌感染的检测幽门螺旋杆菌(helicobacterpylori，HP)感染在全球十分普遍，40岁以上的人群中有超过半数的感染者，在某些非洲等发展中国家其比例甚至高达95％。HP感染与慢性胃炎、十二指肠及胃溃疡、胃癌及冠脉疾病的发生发展密切相关。目前，HP检测的方法主要有内镜下活检组织病理检查、培养、快速尿素酶试验、尿液或粪便抗体检测等。由于HP是一种能产生脲酶的微生物，可将13C-尿素分解为13C02，并从肺中清除。因此通过测定呼出的13CO2量，可了解机体有无感染HP。大样本研究及Meta分析提示，13C-尿素呼气试验与组织病理结果对照比较，其灵敏度和特异性均在95％以上[2]。而在有HP感染临床症状的患者中，13C-尿素呼气试验的检出正确率甚至可高达95％～100％[H]。因此，将其作为HP检测及根治疗法后复查的金标准。13C-尿素呼气试验，作为一种无创、无辐射的检查技术，可安全用于孕妇儿童等特殊人群HP感染的检测[5]。胃部分切除及HP感染被认为是胃癌发生的危险因素之一。由于切除了部分的胃组织，13C-尿素在胃内的排空加快，故而可能降低HP的检出率。Lombardo等[6]认为通过增加收集13C02的次数，可有效降低假阴性的产生。13C-尿素呼气试验由于所受的干扰因素较少，明显优于活检、快速尿素酶等方法[7]。关于13C-尿素呼气试验的采样时间、试验餐的万方数据标记免疫分析与临床2008年8月第15卷第4期选择及剂量等目前尚无统一的规定，近来不断有报道提出不同的优化方案。Mauro等[8]将通常30min的采样时间改为10min，经研究发现其仍可有高达98．6％的诊断灵敏度和特异性。Campuza—no等[9]也认为10min的采样时间具有较高的诊断价值，且认为试验餐并非必须。临床上对儿童进行HP感染的诊断时，既往常采用与成人相近的剂量，即50～100mg的”C一尿素，YangYJ等[10]近来研究通过减少儿童13c-尿素的使用剂量至25mg进行HP感染的筛查，发现其诊断灵敏度和特异性仍可达90％左右，更易于临床推广。