2018-12-06   6007

尿素【¹⁴C】呼气试验检测原理

尿素【¹⁴C】呼气试验是一种检测幽门螺杆菌（简称Hp）的金标准方法，其原理为：Hp可产生高活性的尿素酶，当病人服用碳14标记的尿素后，如患者的胃内存在Hp感染，胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2，碳14标记的CO2通过血液经呼气排出，定时收集呼出的气体，通过分析呼气中碳14标记的CO2的含量即可判断患者是否存在幽门螺杆菌感染。

尿素【¹⁴C】呼气试验中的“14C”状态

碳14是碳的一种具放射性的同位素，于1940年首次被发现。1940年，美国科学家马丁·卡门（Martin Kamen）与同事塞缪尔·鲁宾（Sam Ruben）在美国劳伦斯伯克利国家实验室发现碳14，而后时任芝加哥大学教授、加州大学伯克利分校化学博士威拉得.利比（Willard Libby） 应用碳14发明了碳—14年代测定法并获得1960年诺贝尔化学奖。

碳14是透过宇宙射线撞击空气中的氮十四原子所产生，其半衰期约为5,730年，衰变方式为β衰变，碳14原子转变为氮原子。 由于其半衰期达5,730年，且碳是有机物的元素之一，我们可以根据死亡生物体的体内残余碳14成份来推断它的存在年龄。

碳14呼气试验中使用的尿素【14C】胶囊中的碳14为尿素性质的碳14，生物半衰期为6小时，与物理半衰期5730年差别很大，所以我们呼气试验使用的碳14剂量低，48小时内几乎可以全部排出身体。

14C的辐射低剂量

做一次尿素【14C】呼气试验所服用的一粒尿素【14C】胶囊含有37.5Kbq（贝克勒尔，简称贝克），放射性活度约为1.59×10^-3mSv，相当于我们吃10根香蕉所承受的辐射剂量（香蕉中含有钾40元素，钾40是天然存在的放射性核素）。我们一年食物辐射是服用一颗尿素【14C】胶囊辐射的182倍，乘坐飞机从东京往返纽约的辐射是服用一颗尿素【14C】胶囊辐射的126倍，孕妇所能承受的最大的辐射剂量国家标准为15mSv，约为服用一颗尿素【14C】胶囊辐射的10000倍。

基于尿素碳14呼气试验的安全性，我国CFDA和美国FDA均未限制儿童接受尿素碳14呼气试验。美国FDA允许儿童和成年人一样进行碳14呼气试验，1微居剂量也不必调整。

国际上，尿素碳14呼气试验应用于儿童的安全性研究很多，结论也很明确。2010年英国核医学杂志《核医学快讯》第31卷发表了一篇题为 “碳14呼气试验对儿童是安全的” 的文献综述报告，通过对近100篇有代表性的学术研究报道的归纳总结得出结论：当儿童接受1微居尿素碳14呼气试验时，其受到的辐射不高于一天自然环境辐射，该试验对儿童安全，无须担心“辐射恐惧”。

国际放射防护委员会第84号出版物《妊娠与医学照射》指出：“100mGy（毫戈瑞，含义见下）以下的胎儿剂量不应视为终止妊娠的理由。在此水平以上的胎儿剂量时，应根据个人情况作出决定并告知本人”。我国2012年颁布实施的《临床核医学的患者防护和质量控制规范》（GB16361-2012）也规定：“若胎儿接受剂量不超过100 mGy，可以不终止怀孕”。因此我国CFDA和美国FDA批准的产品使用说明并没有严格禁止孕妇和哺乳期妇女作此试验，因为并没有任何证据表明该试验会对孕妇和胎儿及哺乳期母婴造成伤害。

就碳14尿素产生的β射线来说，吸收剂量（Gy或mGy）等于有效当量剂量（Sv或mSv）。做一次尿素碳14呼气试验的平均有效当量剂量只有0.0016mSv （0.0016mGy），远远小于国际组织和中国标准规定的可能对孕妇和胎儿产生影响的剂量限值。而且，由于碳14产生的β射线能量很低、穿透力很弱，孕妇接受的1.6μSv的剂量当量只有其中很小很小一部分。