卓海

(佛山市第一人民醫(yī)院設(shè)備科，廣東佛山528000)

針對(duì)基層衛(wèi)生院的幽門螺桿菌檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)

卓海

(佛山市第一人民醫(yī)院設(shè)備科，廣東佛山528000)

胃幽門螺桿菌(Helicobacter pylori，Hp)是導(dǎo)致胃炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍等疾病的原因，并與胃癌等的發(fā)生密切相關(guān)。目前，胃Hp感染的檢查包括有創(chuàng)性與無創(chuàng)性兩類方法。但因使用放射性核素碳14而使受檢者產(chǎn)生顧慮。而國內(nèi)外檢測(cè)由C13和C12組成的CO2的濃度通常采用質(zhì)譜儀、紅外光譜儀等檢測(cè)設(shè)備因價(jià)格昂貴，無法在基層醫(yī)院展開。本文旨在討論采用NDIR紅外氣體傳感器技術(shù)用于檢測(cè)C13和C12方面的原理、方法及應(yīng)用前景。

胃幽門螺桿菌;NDIR紅外氣體傳感器;設(shè)計(jì)

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，胃Hp感染的檢查包括有創(chuàng)性與無創(chuàng)性兩類方法。有創(chuàng)性檢查如胃鏡下活檢快速尿素酶法、胃鏡下活檢細(xì)菌培養(yǎng)法與胃鏡下活檢細(xì)菌學(xué)檢查等;無創(chuàng)檢查有血清抗體檢查、糞便幽門螺桿菌抗原檢測(cè)、尿素碳13(13 C)呼氣試驗(yàn)與尿素碳14(14 C)呼氣試驗(yàn)等，其中血清抗體法及糞便Hp抗原檢測(cè)需患者抽血或留大便，操作繁瑣，尿素碳14呼氣試驗(yàn)雖方便快捷，但因使用放射性核素碳14而使受檢者產(chǎn)生顧慮。

目前國內(nèi)外檢測(cè)由C13和C12組成的CO2的濃度通常采用質(zhì)譜儀、紅外光譜儀等檢測(cè)，質(zhì)譜儀和紅外光譜儀的造價(jià)都很高，約50～100萬，并且使用質(zhì)譜儀檢測(cè)時(shí)每兩個(gè)月需要更換一瓶氬氣，這會(huì)造成使用成本很高，不利于基層醫(yī)院開展此類項(xiàng)目的檢查。

2 幽門螺桿菌檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)原理

C13是碳的穩(wěn)定同位素之一，其原子核內(nèi)含有6個(gè)質(zhì)子和7個(gè)中子(比常見的碳12多一個(gè)中子)，原子核外有6個(gè)核外電子，顯電中性。自然界中碳元素含兩種穩(wěn)定同位素，13C 1．11%，12C 98．89%。

碳13呼氣試驗(yàn)法的原理是:胃內(nèi)的Hp依靠其高活性的內(nèi)源性尿素酶能將口服的碳13標(biāo)記的尿素分解成氨氣和碳13標(biāo)記的二氧化碳，后者極易彌散入血，經(jīng)肺呼出而被檢測(cè)到。

C13呼氣試驗(yàn):患者吞下一顆預(yù)先用穩(wěn)的同位素13C來標(biāo)記尿素的藥丸，所以稱它為13碳-尿素呼氣試驗(yàn)。因?yàn)镠P細(xì)菌內(nèi)有尿素酶，在胃內(nèi)遇到吞下的13C-尿素，就會(huì)把它分解成13CO2，13CO2經(jīng)胃腸道吸收經(jīng)血液循環(huán)到達(dá)肺后隨呼氣排出。我們只要收集呼出的氣體，測(cè)定其中的13C標(biāo)記的13CO2，就可準(zhǔn)確地證明有沒有HP感染。

由于由C13和C12組成的CO2在紅外波段的吸收波長不一樣，因此我們又可以通過檢測(cè)紅外波長的吸收來區(qū)分C13和C12。按照這個(gè)思路，采用NDIR紅外氣體傳感器技術(shù)用于檢測(cè)C13和C12即成為可能。不同的氣體都有特定的吸收波長，因此，這種傳感器不同氣體的相互干擾較小，測(cè)量精度高;這種傳感器采用半導(dǎo)體工藝，具有結(jié)構(gòu)簡單、長壽命的特點(diǎn)。下圖是不同氣體在紅外波段的吸收光譜。

圖1 測(cè)量方法示意圖

3 總結(jié)

碳13呼氣試驗(yàn)診斷幽門螺桿菌感染方法有以下優(yōu)點(diǎn):患者檢查時(shí)無創(chuàng)傷無痛苦，無任何毒副作用;簡單方便快捷;檢查Hp的敏感性與特異性均較一般檢查高，準(zhǔn)確率達(dá)95%以上;無放射污染，可應(yīng)用于嬰幼兒、孕婦、哺乳期婦女及準(zhǔn)備孕育的婦女;檢查費(fèi)用較低;檢查完畢后幾分鐘即可取報(bào)告。

NDIR紅外氣體傳感器技術(shù)將大大降低檢測(cè)儀器的成本和價(jià)格，將這一技術(shù)向基層醫(yī)院推廣，讓更多的患者盡可能早的得到診斷。

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1002-2376(2015)01-0037-02

佛山市衛(wèi)生局醫(yī)學(xué)科研立項(xiàng)(2012045)NDIR紅外氣體傳感器在檢測(cè)胃幽螺桿菌方面的應(yīng)用。

2014-10-20