幽门螺杆菌及检测方法

姓 名： 系 部： 专 业： 班 级： 指导教师：

完成日期 20xx年5月

幽门螺杆菌及检测方法

幽门螺杆菌及检测方法

摘 要

本文以探究幽门螺杆菌以及其检测仪的原理和结构为目的，对幽门螺杆菌和其检测仪器的原理和结构进行了调查，采用了案例剖析与理论分析相结合的研究方法，归纳了幽门螺杆菌的检测方法有胃镜采样检测、细菌的直接检查、尿素酶检查、免疫学检测、聚合酶链反应技术等。依据临床治疗检验技术的要求第一是安全性，第二是有效性的评价标准，指出了呼气实验准确、特异、灵敏、安全等特点；而且C的同位素无放射性，对环境无影响。药物是人体内正常的代谢产物，此项试验对人体无任何副作用。不仅适用于成人，也适用于孕妇、乳母和婴幼儿，并可在短期内多次重复检查的特征。总结出了在患者无痛苦、无损伤、无交叉感染的要求要求下，卡式幽门螺杆菌检测仪所具有的技术优势，得出了呼气试验预防检查幽门螺杆菌将会在人群中越来越普及的结论。

关键词：幽门螺杆菌检测，呼气试验，无痛，安全

-

1

学校

The principle and structure analysis of Helicobacter pylori

ABSTRACT

This paper explores the Helicobacter pylori and its detection principle and structure as the objective, principle and structure of Helicobacter pylori and its detection instrument was investigated, using the research methods of combination of theory and case analysis,

summarizes the Helicobacter pylori detection method with gastroscope sampling detection, direct examination, bacteria urease test, immunological detection, polymerase chain reaction technique. On the basis of clinical treatment test first is the requirements of safety, second is the effectiveness of the evaluation criteria, points out the characteristics of breath test is accurate, specific, sensitive, and safety; and C isotope no radiation, no influence to the environment. Drug metabolites in normal human body, this test without any side effect to human body. Is not only applicable to adult, also suitable for pregnant and lactating women, and infants, characteristics and can be in the short term repeated examination. Summed up in patients with no pain, no damage, no cross infection of requirements, technical advantages of detector type of Helicobacter pylori, the breath test in detection of Helicobacter pylori in prevention will crowd is becoming more and more popular.

Key Words: detection, Helicobacter pylori breath test, painless, safe

2

幽门螺杆菌及检测方法

目 录

摘 要 ................................................................... 1

ABSTRACT ................................................................. 2

目 录 ................................................................... 3

第1章 绪论 ............................................................. 4

第2章 幽门螺杆菌 ....................................................... 5

2.1 幽门螺杆菌的发现 ........................................................................................................................ 5

2.1.1 发现意义 .................................................................................................................................... 5

2.2 幽门螺杆菌的特征 ........................................................................................................................ 6

2.2.1 鞭毛 ............................................................................................................................................ 6

2.2.2 生理学特征................................................................................................................................. 6

2.2.3 分子生物学特征 ......................................................................................................................... 6

2.3 幽门螺杆菌的危害 ........................................................................................................................ 7

2.3.1 幽门螺杆菌的感染 ..................................................................................................................... 7

2.3.2 引起的疾病................................................................................................................................. 7

2.3.3 幽门螺杆菌的预防 ..................................................................................................................... 8

第三章 幽门螺杆菌的检测 ................................................. 9

3.1 诊断方法 ....................................................................................................................................... 9

3.1.1 侵入性检测方法 ................................................................................................................. 9

3.1.2 非侵入性检测方法 .......................................................................................................... 10

第四章 幽门螺杆菌检测仪 ................................................ 11

4.1 14C-尿素呼气试验的原理 ...........................................................................................................11

4.1.1 原理方程式 .......................................................................................................................11

4.1.2 工作流程、电路原理图 ...................................................................................................11

4.2 14C-尿素呼气试验的专用检测仪器 .......................................................................................... 12

4.2.1 14C-液体闪烁计数仪 ..................................................................................................... 12

4.2.2 卡式幽门螺杆菌检测仪 .................................................................................................. 12

4.2.3 14C-尿素呼气试验的安全性 ......................................................................................... 13

4.2.4卡式幽门螺杆菌检测仪的准确性 ..................................................................................... 14

第五章 结论 ............................................................ 15

谢 辞 .................................................................. 15

参考文献 ................................................................ 15

-

3

学校

第1章 绪论 19xx年，病理学医生Warren在慢性胃炎患者的胃窦黏膜组织切片上观察到一种弯曲状细菌，并且发现这种细菌邻近的胃黏膜总是有炎症存在，这种细菌和慢性胃炎是否有密切关系？对人体的危害到底有多大？我们应该怎样去面对这种病菌呢？本文就此祚一探讨。

19xx年，消化科临床医生Marshall与Warren合作，他们以100例接受胃镜检查及活检的胃病患者为对象进行研究，证明这种细菌的存在确实与胃炎相关。此外他们还发现，这种细菌还存在于所有十二指肠溃疡患者、大多数胃溃疡患者和约一半胃癌患者的胃黏膜中。

19xx年4月5号，他们的成果发表于在世界权威医学期刊《柳叶刀》（lancet）上。成果一经发表，立刻在国际消化病学界引起了轰动，掀起了全世界的研究热潮。世界各大药厂陆续投巨资开发相关药物，专业刊物《螺杆菌》杂志应运而生，世界螺杆菌大会定期召开，有关螺杆菌的研究论文不计其数。通过人体试验、抗生素治疗和流行病学等研究，幽门螺杆菌在胃炎和胃溃疡等疾病中所起的作用逐渐清晰，科学家对该病菌致病机理的认识也不断深入。 大量研究表明，超过90%的十二指肠溃疡和80%左右的胃溃疡，都是由幽门螺杆菌感染所导致的。目前，消化科医生已经可以通过内窥镜检查和呼气试验等诊断幽门螺杆菌感染。抗生素的治疗方法已被证明能够根治胃溃疡等疾病。幽门螺杆菌及其作用的发现，打破了当时已经流行多年的人们对胃炎和消化性溃疡发病机理的错误认识，被誉为是消化病学研究领域的里程碑式的革命。由于他们的发现，溃疡病从原先难以治愈反复发作的慢性病，变成了一种采用短疗程的抗生素和抑酸剂就可治愈的疾病，大幅度提高了胃溃疡等患者获得彻底治愈的机会，为改善人类生活质量作出了贡献。

自幽门螺杆菌被发现至今，随着科学家对幽门螺杆菌的研究我们对这种可引起多种消化道疾病细菌的认知有了极大的提高，有了有效的预防策略、诊断方法和治疗方案。然而在普通的人群中，这种感染率极高而且危害性极大的病菌还未被人所熟知，在中国的农村信息和医疗卫生行业比较落后使得这种情况显的尤为突出。

通过对幽门螺杆菌的认识，对幽门螺杆菌检测仪原理和结构的进一步研究，从而达到普通人群也能正确认识预防幽门螺杆菌的目的，对减少幽门螺杆菌对人类消化道的巨大危害，减轻人们的痛苦和生活负担有着重大意义。

4

幽门螺杆菌及检测方法

第2章 幽门螺杆菌

2.1 幽门螺杆菌的发现

幽门螺杆菌，Helicobacter pylori，简称Hp。首先由巴里·马歇尔（Barry J. Marshall）和罗宾·沃伦（J. Robin Warren）二人发现，此二人因此获得20xx年的诺贝尔生理学或医学奖。幽门螺杆菌是一种单极、多鞭毛、末端钝圆、螺旋形弯曲的细菌。长2.5～4.0μm，宽0.5～1.0μm。在胃粘膜上皮细胞表面常呈典型的螺旋状或弧形。在固体培养基上生长时，除典型的形态外，有时可出现杆状或圆球状。幽门螺杆菌是微需氧菌，环境氧要求5～8%，在大气或绝对厌氧环境下不能生长。（CHEMTRON）幽门螺杆菌检测试剂为目前国内使用最广泛的幽门螺杆菌检测工具。

2.1.1 发现意义

幽门螺杆菌的发现是上世纪医学上最重大的发现之一，自19xx年两位澳大利亚科学家罗宾·沃伦和巴比·马歇尔教授发现幽门螺杆菌以来，经过20多年的深入研究，幽门螺杆菌在慢性胃炎、消化性溃疡和胃癌中的重要作用已被充分证明。目前认为幽门螺杆菌是慢性胃炎的主要病因，90%的十二指肠溃疡、80%的胃溃疡和80%的胃癌和幽门螺杆菌感染有关，幽门螺杆菌感染是胃黏膜相关性淋巴瘤（MALT）的病因。19xx年世界卫生组织就将幽门螺杆菌列为Ⅰ类（即肯定有关的）致癌原。正如诺贝尔奖委员会在授奖辞中所说“由于巴比·马歇尔和罗宾·沃伦19xx年的发现，使得原本慢性的、经常无药可治的胃溃疡变成了只需抗生素和其他一些药物短期就可治愈的疾病。”幽门螺杆菌的发现揭示了慢性炎症与胃癌的关系，使得胃癌成为可能被消灭的肿瘤，这次“世界无胃癌”科普宣传活动目的是提高市民对幽门螺杆菌感染的认识：预防幽门螺杆菌感染是预防胃癌发生的最有效措施。

幽门螺杆菌的发现也再次证明科学是第一推动力，消化性溃疡的治疗和复发困扰临床医师长达几个世纪，上世纪70年代H2受体拮抗剂的使用使消化性溃疡的治疗发生重大变化，80年代后期质

5

学校

成为一种慢性的难以治愈的疾病。幽门螺杆菌的根除使消化性溃疡的复发率由每年的80%降低到每年的5%，使消化性溃疡成为真正可以治愈的疾病。

幽门螺杆菌的发现也说明临床经验虽然是极其宝贵的，但有其局限性，比如上世纪70年代中国医师在长期的临床实践中发现痢特灵治疗十二指肠溃疡有效，并在临床中广泛使用，但没有人去研究为什么有效，更没有人敢提出这和痢特灵的抗菌作用有关，因为长期以来传统医学认为胃酸能够杀灭进入胃内的任何细菌，胃不可能有细菌定植，从来没有人对这一观点持怀疑态度。现在知道痢特灵是治疗幽门螺杆菌的有效药物之一，而痢特灵治疗十二指肠溃疡有效正是幽门螺杆菌被消灭的结果。可以说中国医师当时已经听到诺贝尔奖的脚步声了，如果能在临床经验中升华，那么诺贝尔奖委员会授奖辞就可能改写了。但没有“如果”，诺贝尔奖或其他重大科学成就刚开始总是离经叛道，不合主流的，而且也总是被一些人尤其是权威视为“异端邪说”，幽门螺杆菌的发现者沃伦和马歇尔也是如此，因为幽门螺杆菌的发现并不符合当时“正统”的医学理念。幽门螺杆菌的发现体现了科学研究的重要性，医学仍是一门经验科学，中国人口众多，病种的数量、种类都极其丰富，如何在临床经验中发现规律、总结规律和阐明规律，是临床医师面临的重大机遇和挑战。

虽然幽门螺杆菌的发现解释了慢性胃炎、消化性溃疡和胃癌的发病原因，但许多问题仍有待研究。比如全球约50%的人口感染幽门螺杆菌，但90%的人终身没有症状，感染幽门螺杆菌何以发生十二指肠溃疡和胃癌两种截然不同的结局，如何在庞大的人群中控制和预防幽门螺杆菌感染，幽门螺杆菌感染和其他疾病的关系（目前认为和冠心病可能有关）都是需要深入研究的。

2.2 幽门螺杆菌的特征

2.2.1 鞭毛

鞭毛长约为菌体1～1.5倍。粗约为30nm。鞭毛的顶端有时可见一球状物，实为鞘的延伸物。每一鞭毛根部均可见一个圆球状根基伸入菌体顶端细胞壁内侧。在其内侧尚有一电子密度降低区域。

鞭毛在运动中起推进器作用，在定居过程中起抛锚作用。

2.2.2 生理学特征 幽门螺杆菌是微需氧菌，环境氧要求5～8%，在大气或绝对厌氧环境下不能生存。许多固体培养基可作幽门螺杆菌分离培养的基础培养基，布氏琼脂使用较多，但需加用适量全血或胎牛血清作为补充物方能生长。常以万古霉素、TMP、两性霉素B等组成抑菌剂防止杂菌生长。

幽门螺杆菌对临床微生物实验中常用于鉴定肠道细菌的大多数经典生化实验不起反应。而氧化酶、触酶、尿素酶、碱性磷酸酶、r－谷氨酰转肽酶、亮氨酸肽酶这七种酶反应是作为幽门螺杆菌生化鉴定的依据。

2.2.3 分子生物学特征

幽门螺杆菌的全基因序列已经测出，其中尿素酶基因有四个开放性读框，分别是UreA、UreB、 UreC 和UreD。UreA和UreB编码的多肽与尿素酶结构的两个亚单位结构相当。幽门螺杆菌的尿素酶极为丰富，约含菌体蛋白的15%，活性相当于变形杆菌的400倍。尿素酶催化尿素水解形成“氨云” 6

幽门螺杆菌及检测方法

保护细菌在高酸环境下生存。此外，尚有VacA基因和CagA基因，分别编码空泡毒素和细胞毒素相关蛋白。根据这两种基因的表达情况，又将幽门螺杆菌菌株分成两种主要类型：Ⅰ型含有CagA和VacA基因并表达两种蛋白，Ⅱ型不含CagA基因，不表达两种蛋白，尚有一些为中间表达型，即表达其中一种毒力因子。现在多认为Ⅰ型与胃疾病关系较为密切。

2.3 幽门螺杆菌的危害

2.3.1 幽门螺杆菌的感染

一．感染

幽门螺杆菌感染是慢性活动性胃炎、消化性溃疡、胃黏膜相关淋巴组织（MALT） 淋巴瘤和胃癌的主要致病因素。19xx年世界卫生组织/国际癌症研究机构（WHO/IARC） 将幽门螺杆菌定为Ⅰ类致癌原。

幽门螺杆菌进入胃后，借助菌体一侧的鞭毛提供动力穿过黏液层。研究表明，幽门螺杆菌在粘稠的环境下具有极强的运动能力，强动力性是幽门螺杆菌致病的重要因素。幽门螺杆菌到达上皮表面后，通过粘附素，牢牢地与上皮细胞连接在一起，避免随食物一起被胃排空。并分泌过氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶，以保护其不受中性粒细胞的杀伤作用。幽门螺杆菌富含尿素酶，通过尿素酶水解尿素产生氨，在菌体周围形成“氨云”保护层，以抵抗胃酸的杀灭作用。 二．感染途径

专家指出，正常情况下，胃壁有一系列完善的自我保护机制（胃酸、蛋白酶的分泌功能，不溶性与可溶性粘液层的保护作用，有规律的运动等），能抵御经口而入的千百种微生物的侵袭。自从在胃粘膜上皮细胞表面发现了幽门螺杆菌以后，才认识到幽门螺杆菌几乎是能够突破这一天然屏障的唯一元凶。goodwin把幽门螺杆菌对胃粘膜屏障在破坏作用比喻作对“屋顶”的破坏给屋内造成灾难那样的后果，故称为“屋漏”学说。

目前对幽门螺旋杆菌的感染途径的研究能归入这一学说的资料最多。主要包括：①使幽门螺杆菌穿透粘液层在胃上皮细胞表面定居的因素;②对胃上皮细胞等起破坏作用的毒素因子；③各种炎症细胞及炎症介质;④免疫反应物质等。

这些因素构成幽门螺旋杆菌感染途径的基本病理变化，即各种类型的急、慢性胃炎。其中近年来得到最重要关注的是空泡毒素vaca、细胞毒素相关蛋白质caga，和尿素酶等的作用及其分子生物学研究。

2.3.2 引起的疾病

感染幽门螺杆菌会引起哪些疾病?深圳肠胃专家介绍说，感染幽门螺杆菌会导致慢性胃炎和肠胃溃疡病。专家表示，慢性胃炎的发病原因一直不非常清楚，故长期无理想的防治方法。19xx年，澳大利亚学者马歇尔观察到胃黏膜中的幽门螺杆菌（简称HP）与慢性胃病发病密切有关。

1. 胃黏膜正常的志愿者，口服HP混悬液可造成胃炎症状和病理改变。

2. 患慢性胃炎时HP检出率非常高，而胃黏膜正常者则不能检出此菌。

3. 慢性胃炎病人血清中HP抗体明显增高，胃液中可检出抗HP免疫球蛋白，这表明HP是有致

7

学校

病性的抗原（病原体）。

4. 针对HP进行治疗，会使慢性胃炎病人胃黏膜明显改善。

5. 60%-80%的胃溃疡和70%-100%的十二指肠溃疡病人的胃窦部可检出HP，血清学检查证实，这些人血清HP抗体滴度较高。

6. 用传统抗溃疡药物治疗无效的难治性溃疡，改用抗HP药物治疗后，大多数溃疡能愈合。

7. 用HP感染恒河猴，能让之发生慢性胃炎，胃黏膜的病理改变与人类感染相似，即制备HP胃炎动物模型获得了成功。以上说明，HP与慢性胃病有相关性是确凿无疑的。

8. 在志愿者试验中，感染幽门螺杆菌后还会引起难以去除的口臭，口气重。

现在医学界有以下共识：HP肯定是慢性胃炎的致病菌，与溃疡病和胃癌关系也极为密切。即是说，HP是引发慢性胃病的元凶和罪魁祸首。

2.3.3 幽门螺杆菌的预防 1.亚洲人使用筷子在一个大碗里吃菜的习俗，使唾液里的细菌有机会通过筷子传播到食物上并在相互传染。当然，这种用餐方式还可传播其他疾病，所以我国医学家早就呼吁：要改变用餐方式，宜选择分餐制或使用公筷。

2.科学家在一些拉美国家的饮水中发现了幽门螺杆菌，研究还发现这些细菌可在河水中存活3年。专家也证实幽门螺旋杆菌可在自来水中存活4-10天。因此，要做到喝开水不喝生水、吃熟食不吃生食，牛奶则要在消毒后再饮用。

3.幽门螺旋杆菌是经口腔进入人体的，因为这种细菌常存在于病人和带菌者的牙垢与唾液中。因此，注意口腔卫生、防止病从口入，就是预防幽门螺杆菌感染、预防胃病与胃癌的重要措施。在中国都有不少婴儿感染幽门螺杆菌，经过研究发现，婴儿感染幽门螺杆菌都与大人口对口喂食有关系。因此如果有幽门螺杆菌存在的父母们，一定要注意这一点，以免影响自己孩子的身体健康。非洲小孩的幽门螺杆菌感染率高，也是母亲习惯先咀嚼再喂食的缘故。

4.实验证明，溃疡病患者与人接吻，也有传播此病的危险，应加警惕。

5.养成良好的卫生习惯，做到饭前便后洗手。经常使用的餐具也一定要严格的消毒。

6.牙具等清洁用品不要放在卫生间内，一定要放在通风的地方。而卫生也需要经常的通风以及接受阳光的照射，卫生间在阴面的可采用紫外线灯照射，5-10分钟即可。

7.定期到医院接受幽门螺杆菌检查，以便能够及时发现，及时治疗。

8

幽门螺杆菌及检测方法

第三章 幽门螺杆菌的检测

3.1 诊断方法

目前幽门螺杆菌的诊断检测方法包括侵入性和非侵入性两大类。侵入性方法需通过内镜获取活组织进行检测，非侵入性方法则不需进行内镜检查。

3.1.1 侵入性检测方法

侵入性方法主要指必需通过胃镜取活检标本检查的方法。它包括细菌的分离培养和直接涂片、快速尿素酶试验，药敏试验。病理学的组织切片检查，电镜检查及分子生物学的PCR，RAPD，RFLP等。其中分离培养+直接涂片镜检+病理切片检查被国际上分认公为判断其他各种方法准确性可靠性的依据，即所谓“金标准”。

这一大类方法最大的缺点，或者说受到的限制是必需通过胃镜取标本，胃镜、活检钳消毒不严引起HBV等病原微生物的可能传播。除了消毒不严密，胃镜检查本身就是一种传播Hp感染的媒介以外，胃镜检查还能造成胃病患者额外增加一些损伤与痛苦。一般来讲患者都是在迫不得已的情况下才接受这一检查的。因此更不宜在短期内重复用于抗Hp疗效的考核上。而且做胃镜的费用亦较贵，若不是为了初诊的需要，只是为了考核抗Hp疗效，普遍再去做胃镜检查，显然是不适宜的。胃镜取材还存在取材不准确而引起假阴性的缺点。

侵入性的诊断方法包括：

1．活检组织快速尿素酶试验

利用胃活检标本中的Hp产生的尿素酶水解试剂中的尿素产生NH4+，通过pH指示剂或奈氏试剂的呈色反应检出NH4+的存在，进而判断Hp的存在。

快速尿素酶试验具有简便快捷的突出优点，但因Hp在胃内多呈灶状分布，取材具有片面性，受细菌数量影响，易出现假阴性。在用抗Hp药物治疗后，尿素酶试验的敏感性明显降低，因此适宜用于最初检测。近几年来，随着技术的进步和病人要求检测时无痛苦的呼声，非侵入性的呼吸试验有逐步取代胃粘膜活检组织快速尿素酶试验的趋势。

2．组织学染色

病理切片HE染色特异性较差，Warthin-Starry镀银染色法较好。一般是在胃镜检查时，预先作黏膜刷片和留取胃黏膜标本，当尿素酶试验阴性时，进一步将刷片作Gram氏染色查菌或病理切片染色检查。Gentr,Giemsa, Warthin-Starry染色均能清晰显示Hp。组织学染色方法的最大缺点是操作较复杂。

3．细菌培养

Hp是一种微需O2菌，分离培养较困难，需要有一定的技术设备条件，且费时，因此在许多医院，甚至在较大的医院，亦未能普遍开展此项工作。但对于病人在治疗中产生耐药时，最好能作Hp培养和药敏试验以指导治疗方案。

9

学校

4．其他方法

免疫组织化学、核酸原位杂交、PCR、相差显微镜检查等，虽然也可用于Hp诊断，有的方法十分敏感和特异，以及能进行Hp分型，但操作繁杂费时，多用于基础研究，临床使用有限。PRC从理论上讲，是一种很敏感的、特异性亦较好的方法。但是必须具有合适的引物，良好的设备，严格的实验条件才能成功地进行。因此目前在临床上仅用于研究，尚未普遍开展。随机扩增多形性DNA（Random amplified polymorphic DNA,RAPD）及限制性片段长度多形性（Restriction fragment length polymorphism,RFLP）试验是PCR技术基础上发展起来的两种方法。它们共同特点是能区别Hp株的特异性。因此在追踪Hp的传染源或判断溃疡病的复发是由于Hp未根除还是再感染的有效工具。成熟的PCR技术除了可应用胃及口腔等部位的消化道标本的检测外，还可用于体外标本，为解决Hp的传播途径等问题作出贡献。

3.1.2 非侵入性检测方法

是指不通过胃镜取活检标本诊断Hp感染的方法.这类方法包括：

1．Hp抗体测定

是根据Hp感染者机体中出现相应的抗体而设计的。Hp抗体测定的标本可以是血清、唾液、尿液、胃液等，测定的方法有ELISA、乳胶凝聚试验、Westen-blot等。测定的抗体有尿素酶抗体、CagA抗体等，后者可判断Ⅰ型Hp的感染。由于Hp产生的抗体在体内长期存在，根除Hp后需半年以上抗体水平才会下降，因此，Hp抗体阳性只能反应Hp感染的历史，而不能反应Hp感染的当前状况。故Hp抗体主要用于流行病学调查，了解人群Hp感染率，临床诊断价值有限。

2．Hp抗原测定

已有血清和粪便Hp抗原测定的报告。理论上，抗原阳性是Hp现症感染的直接证据，是很有前途的方法。但目前抗原测定的方法尚未成熟，准确性不理想尚无商品化试剂供应。粪便Hp抗原测定准确性较高，略逊于尿素呼气试验，缺点是需收集标本后成批测量，不能及时报告结果，粪便的保存和处理不易接受，进口试剂价格也很昂贵。

3．同位素示踪法

这一类方法是基于Hp尿素酶能把尿素分解成CO2和NH3，用不同的同位素标记尿素分子中的C原子或N原子，然后让被试者口服一定量的标记尿素，定时收集呼出的气体或排出的尿液，检测其中标记CO2和NH3的排出率，即可准确地反映Hp在胃中的存在。由此，产生了三种不同的试验。用13C标记的称作13C-尿素呼气试验，用14C标记的称为14C-尿素呼气试验。这两种试验方法与作用类同，只是13C是稳定性同位素，检测仪器需用昂贵的质谱仪或光谱仪检测。14C是放射性同位素，可使用价格低廉的液体闪烁计数仪及幽门螺杆菌检测仪检测。用15N标记的称作15N-尿氨排出试验，该方法原理与作用与13/14C-尿素呼气试验相同，所不同的是搜集的标本不同，前者搜集的是尿样，后者搜集的是呼出气体，该方法也需要昂贵的质普仪检测。

由于Hp是人胃内唯一富含尿素酶的细菌，口服的尿素均匀分布于胃内，胃内任何一处有Hp感染都能接触到尿素，故同位素示踪法诊断Hp感染十分敏感和准确，已是国际上公认的Hp诊断的“金标准”之一。

14C-尿素呼气试验已被证实是安全的，又由于其试剂和测量仪器都较便宜，具有较大的推广价值。而15N-尿氨排出试验与13CO2呼气试验一样，由于涉及昂贵的设备与费用问题，难于推广。 10

幽门螺杆菌及检测方法

第四章 幽门螺杆菌检测仪

4.1 14C-尿素呼气试验的原理

Hp产生高活性的尿素酶。当病人服用14C标记尿素后，如存在Hp感染，胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和14CO2，14CO2通过血液经呼气排出，通过分析呼气中14CO2的含量即可判断是否感染幽门螺杆菌。

4.1.1 原理方程式

NH2-13CO-NH2+H2O→NH3+NH2-13CO-OH

尿素 氨 氨基甲酸酯

NH2-13CO-OH+ H2O → NH3+H213CO3

氨基甲酸酯 氨 碳酸

H213CO3 → 13CO2+ +H2O

碳酸 （气体）

NH3+H2O → OH-+NH4+

氨 氢氧 化 铵

4.1.2 工作流程、电路原理图

用于碳1 4 C 尿素呼气试验的1 4 C测试仪器 (并称之为插卡式幽门螺杆菌 (Hp)测试仪 )。以带薄窗的Geiger Mueller计数管作为传感器 ,将性能完全一致的一对GM管薄窗相对安装 ,使探测立体角接近 4π ,提高了仪器对软 β射线的探测效率。特别设置中断请求电路 ,每隔 2 0毫秒 ,即比较一下前后时段的计数率 ,如发生异常变化 ,中断请求电路即发出IRQ ,停止本次测量 ,转入故障显示 ,以防止传感器损坏或仪器环境本底突然升高而影响对呼气卡测量的准确性。在采用以氢氧化锂作为CO2 吸收剂的呼气卡和碳1 4 C 尿素剂量为 2 8KBq(0 .75 μCi)的情况下 ,经过 1 4 0例临床试验 ,与深圳市中核海得威生物科技有限公司生产的液闪式碳1 4 C 尿素呼气试验药盒和仪器的测试结果进行比较 ,结果表明 ,插卡式方法与液闪式对Hp感染诊断的符合率为 90 %。

11

学校

4.2 14C-尿素呼气试验的专用检测仪器

14C-尿素呼气试验的呼气样本中14CO2含量必须用专用的仪器进行分析，专用检测仪器技术现已发展得相当成熟。

4.2.1 14C-液体闪烁计数仪

一.原理

液体闪烁测量技术是探测低能?射线辐射的主要方法之一。样品中的14C不断衰变产生?射线，?射线的能量在闪烁液中转换为闪烁荧光，闪烁荧光经光电倍增管转换为电信号，得到样品的放射性活度。

二.性能

14C液体闪烁计数仪具有较高的14C探测效率，可准确测量样品的放射性活度，但该仪器必须使用含甲醇的液体吸收剂采集呼气样本，并使用大量的含有甲苯（或二甲苯）、PPO、POPOP的闪烁液，虽然仪器的价格较低，但是，甲醇、甲苯、二甲苯、PPO、POPOP等均是有毒或致癌的化学物质，对操作人员和环境有一定的危害。

4.2.2 卡式幽门螺杆菌检测仪

一．优点

该仪器由安徽养和医疗器械设备有限公司研制，是目前最先进的专用检测仪器。该仪器已被推荐到科技部“中小型科技企业创新基金资助项目”，它采用了高灵敏度的薄窗GM-Tube，直接探测14C的软?射线能量后转换成电脉冲，并由一个专门的电子系统和软件对数据进行分析处理。国内首创，独家生产。其采样装置获专利保护，具有自主知识产权，采样装置为独特的开放式窗口设计，性能优于进口同类产品。该仪器是液体闪烁计数仪的更新换代产品，与液体闪烁计数仪相比，其优点表现在以下几个方面：

1.不使用含甲醇的液体吸收剂。采用已获国家专利的一次性卡式采样装置，没有将腐蚀性有毒液体吸收剂倒吸入口的危险，因此也被称为干式检测法。

2.不使用甲苯（二甲苯）、PPO、POPOP等有毒致癌物质。对操作人员完全没有危害，也不会对环境造成污染，属于环保型产品。

3.自动化程度高，操作简单。只需将呼气卡插入仪器，仪器即自动检测、分析并打印结果，减轻了医务人员的劳动强度。

卡式幽门螺杆菌检测仪由于具有以上优点，受到医务人员和患者的普遍欢迎，极具临床推广应用价值。

二．参数

YH04幽门螺旋杆菌检测仪的主要技术参数：

1、使用电源：220 V，50 Hz；

2、功耗：≤20 VA；

3、本底计数率：≤40 CPM；

4、采样方式：干性卡式采样；

12

幽门螺杆菌及检测方法

5、测量时间：4分10秒；

6、14C-UBT诊断Hp感染的敏感度≥95%，特异度≥95%。

7、自带微型针式打印机。

8、全自动测量并打印诊断结果。

4.2.3 14C-尿素呼气试验的安全性

一．14C-尿素呼气试验对患者和操作人员都是安全的

14C-尿素呼气试验已经投入临床应用十几年，未见到任何不良反应的报道，迄今为止，所有关于14C-尿素呼气试验安全性的专业评估报告结果都是：对患者和操作人员的辐射危险可忽略不计。 这是基于如下理由：

1. 14C的辐射能量极弱，14C是一种低能软?射线核素，射线最高能量仅157 KeV，在空气中的最大穿透距离只有二十几厘米，一张纸就可以将其挡住，与高能量的辐射相比，如同玩具枪子弹与步枪子弹相比一样，前者的危险性之小可想而知。

2. 14C-尿素呼气试验所使用的标记物剂量极小，每次检查使用量仅为1微居（μCi），对受检者的辐射剂量相当于受到一天的自然界本底辐射，或相当于坐1小时的飞机旅行受到的辐射，甚至只相当于喝下十五杯橙汁受到的辐射，可见其危害之小。

天然辐射是一种普遍现象，14C在自然界广泛存在，在我们周围的空气、土壤、水体、甚至我们的身体中都有天然的14C，正常成年人体内，含有约30000 dpm的14C，而14C-尿素呼气试验诊断中强阳性呼气样本一般仅仅含有约3000 dpm的14C，可见，其安全性是不容置疑的。

3. 14C-尿素的生物半衰期极短，虽然14C的物理半衰期长达5730年，但14C-尿素的生物半衰期很短，尿素形态和CO2形态是人体代谢的终极产物，未被分解的尿素以原形从尿中排出，如摄入的标记物在体内被尿素酶分解，则14C以14CO2的形式从呼气排出，摄入的14C不会转化为人的肌体的一部分，48小时可基本排出体外，所以不会对人造成长期影响。

二． 14C-尿素呼气试验对环境没有影响

迄今为止，所有关于14C-尿素呼气试验对环境影响的专业评估结论都是：14C-尿素呼气试验对环境没有影响。

这是基于如下理由：

1. 14C是一种天然同位素，由宇宙射线与大气的作用而不断产生，地球上的一切含碳无机物、有机体，土壤、河流、海洋中都含有天然的14C，现代的核试验、核电站的运行也在不断产生大量的14C，14C-尿素呼气试验导致增加的量微不足道。

2. 14C进入环境后，立即参与地球上的大气圈—生物圈—水圈的循环并达到平衡，不存在聚集现象。

3. 14C-尿素呼气试验释放的14C与自然界已有的14C储量相比，甚至与核电站运行所产生的14C量相比，都是微不足道的。19xx年全球核电站产生的14C量约1.31×1014Bq，相当于做了3.54×109次14C-尿素呼气试验。并且，14C-尿素呼气试验所使用的14C是核电站运行的副产物，与是否开展14C-尿素呼气试验无关，也就是说，开展14C-尿素呼气试验并不增加环境中的14C总量。 三．14C-尿素呼气试验在国内外均已被豁免管理

13

学校

正是由于以上科学的事实和充分的理由，国内外均已对14C-尿素呼气试验给予豁免管理，也就是说，不将14C-尿素呼气试验所使用的药物作为放射性药物而是作为普通药物来进行管理。

美国核管理委员会于19xx年12月2日批准对14C-尿素呼气试验豁免管理，明确指出：“任何一个内科医生可以在其办公室内对病人进行14C-尿素呼气试验检查”。

中华人民共和国国家环保总局也于20xx年5月二十日批准对14C-尿素呼气试验药盒运输和临床使用实行豁免管理，明确指出：“含有1微居里的14C-尿素胶囊用于幽门螺杆菌感染体内诊断，辐射影响微小，从辐射防护角度分析，对环境、患者和医生都是安全的，诊断过程中产生的废物可作为普通医疗废物处理”。

4.2.4卡式幽门螺杆菌检测仪的准确性

1．卡式幽门螺杆菌检测仪与14C液体闪烁计数仪诊断Hp的准确性完全一样，两者的准确性即是14C-尿素呼气试验诊断方法的准确性，两者都是通过分析受检者呼气样本中的14CO2含量来判断是否感染Hp，只不过采用了不同的采样方法和探测原理。卡式幽门螺杆菌检测仪与14C液体闪烁计数仪的临床对比研究结果也已经证实，两者具有同样的准确性。两者中任一种均可能受到操作或其他因素的影响而产生偶然的差异，但这种差异在诊断中可忽略不计。理论上，卡式幽门螺杆菌检测仪在检测样品时，不存在受光照、化学发光、样品瓶或闪烁液被污染、淬灭等因素的影响，操作更加稳定。

2．卡式幽门螺杆菌检测仪自动给出的诊断结果分为阴性、不确定、阳性+、阳性++、阳性+++五种状态，与14C液体闪烁计数仪给出样品的放射性活度(dpm)有所不同，但这并不影响医生对感染情况的直观判断，且更容易让患者理解。这是因为：

(1)14C-尿素呼气试验诊断Hp感染的准确性虽然很高，与其它所有Hp诊断方法一样，都不能达到定量诊断的目的。这是由于14C-尿素呼气试验诊断中，呼气样本的放射性活度(dpm)主要取决于该Hp菌株的尿素酶活性高低而不是取决于感染程度或胃病的严重程度。

(2) 呼气样本的放射性活度(dpm)还与人的生理状态、采样的时段、呼气的方式等因素密切相关，任何一个人在不同的时间分别进行诊断，或同一次诊断中在不同的时段采样，样本的放射性活度(dpm)都会有所不同，甚至有较大的差异，但一般不影响诊断结果。

(3)目前，医学界对Hp的诸多方面有了较全面的认识，尿素酶的存在及活性高低只是Hp存在的证据，而并不是感染程度或疾病严重程度的定量指标。尿素酶活性既不能对感染程度进行定量，那么呼气样本的放射性活度(dpm)也就不具有临床意义。在临床上，只需要14C-尿素呼气试验直观地判断Hp的感染状况而已。

14

幽门螺杆菌及检测方法

第五章 结论

毕业论文是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次对幽门螺杆菌以及幽门螺杆菌检测仪的探究，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。

谢 辞 在论文完成之际，我首先向关心帮助和指导我的指导老师程海凭表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！在学校的学习生活即将结束，回顾四年来的学习经历，面对现在的收获，我感到无限欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!在论文工作中，遇到了许许多多这样那样的问题，有的是专业上的问题，有的是论文格式上的问题，一直得到程海凭老师的亲切关怀和悉心指导，使我的论文可以又快又好的完成，程海凭老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生难忘我的程海凭老师对我的亲切关怀和悉心指导，再一次向他表示衷心的感谢，感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助! 值此论文完成之际，谨向程海凭老师致以最崇高的谢意!

最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授!

参考文献

1. 郭晓临,李莉,都姝妍,袁媛.幽门螺杆菌cagA菌株感染对IL-8蛋白在胃癌组织中表达的影响.细胞

与分子免疫学杂志.2002.4

2. 史彤.刘文忠.高飞.萧树东.幽门螺杆菌刺激胃癌细胞株SGC-7901分泌白细胞介素-8过程中核因

子κB的作用. 中华医学杂志.2003.6

3. 刘宁宁.王炎.刘宣.范忠泽.孙珏.李琦. COX-2介导幽门螺杆菌诱导的人胃癌细胞VEGF表达.中国

癌症杂志. 2010 Vol.20 No.1

4. Lu NH,Tang JH,Xie Y,et al.A study on the interaction amongHelicobacter pylori infection,gastric epith

elial cytokinetics and itsregulatory genes in gastric mucosa lesions.J Gastroenterol Hepatol,2002.6

5. 刘镭,曾常茜.幽门螺杆菌检测方法的研究进展 北华大学学报自然科学版2003.1

6. 赵志泉,徐顺福.幽门螺杆菌的诊断方法与评价[J].实用老年医学,2000.2.

7. Valentine JL, Arthur RR, Mobley HLT,et al. Detection of helicobacter pylori by using the polymerase c

hain reaction[J].J Clin Microbiol, 1991.4

8. 王蔚虹,胡伏莲,贾博琦,等.用PCR-SSCP分析区分不同来的幽门螺杆菌[J].中华消化杂志.1995,9

9. Ormand JE.14C urea breath test for diagnosis of helicobact pylori[J].Dig Dis Sci, 1990. 杨昭徐,陈晶

15

学校

晶,梁丕霞,等.抗幽门螺杆菌尿素酶抗体商品诊断试剂盒的研制与临床应用[J].中华消化杂志,1995.1

10. Ho SA, Hoyle JA, Lewis FA,et al. Direct polymerase chain reaction test for detection of helicobacter p

ylori in humans and animals[J].J Clin Microbiol, 1991.1

16