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14C呼氣檢測儀校準關鍵技術研究

發布時間：2020-07-13 作者：宋海龍來源：瀏覽：4590

一、研究背景和意義

幽門螺旋桿菌存在于人的胃部和十二指腸的區域，是一種被證明與胃部疾病有密切關系的細菌。研究發現，超過90%的十二指腸潰瘍和80%的胃潰瘍，都是由感染幽門螺旋桿菌引起的。另外，該細菌還能通過共同進食的方式在人群中傳播，危害極大，因此引起了醫學界的廣泛關注。目前，檢測是否感染幽門螺旋桿菌的常規方式是通過內窺鏡，取活組織進行培養，觀察是否感染。此方法的優點是直接有效、準確率高，缺點是做胃鏡對患者的心理造成壓力，并存在創傷。

¹⁴C呼氣檢測儀越來越多地使用在常規體檢和專科檢查中，而該儀器的校準工作除了廠家不定期的維保，基本上處于空白。其量值準確性成為一大隱患。而目前國內還無該儀器的校準方法的研究，更無現成的校準標準物質或設備，急需對該儀器的校準方法和校準標準開展研究。

二、儀器的工作原理

¹⁴C呼氣檢測儀的工作原理是利用幽門螺旋桿菌會分泌一種尿素酶，讓患者口服含有放射性同位素¹⁴C的尿素藥丸，該藥丸進入胃部被酶分解，形成H₂O和¹⁴CO₂，通過呼氣排出體外，再收集該氣體處理后進行測量，確定是否有相當含量的放射性氣體排出，進而確定幽門螺旋桿菌存在與否。¹⁴C呼氣檢測儀主要是通過G-M計數管或光電倍增管進行放射性的甄別和測量，而收集氣體的方式也主要通過閃爍液和直接固化¹⁴CO₂，其方式也各有優缺點。如果胃部存在幽門螺旋桿菌，測量結果和沒有幽門螺旋桿菌會有明顯差異，從而確定是否感染該細菌。

三、校準項目

1.儀器示值誤差

呼氣檢測儀示值誤差，通過特定活度的¹⁴C標準物質進行校正，測量3次，計算取其平均值，再由低本底的α、β測量儀進行定值，由此可得儀器的示值誤差。

式中:c_i——儀器的i次測試值；c₀——校準用標準物質的約定真值；

——被校儀器的測量平均值。

2.測量重復性

對于測量儀器，重復性主要考查儀器測量的穩定性和測量結果的復現性。在同樣的條件下對儀器測量6次以上，由貝塞爾公式計算其重復性。

3.儀器的本底計數

測量儀即使在本底條件下，也會受到周圍環境的放射性影響。該計數會對樣品的測量結果帶來干擾。在排除電磁干擾和不存在外來電離輻射的氣體下，儀器對空氣的測量結果應不大于一個特定的值(DPM)。

4.儀器的探測效率

被校儀器的測量值對于已知活度的放射源，以低本底的α、β測量儀為約定真值，其比值為其探測效率，該值應不超過某一特定值。

5.輻射防護性能

對儀器表面的計量當量進行測量，通過α、β表面沾染儀對儀器的防護性能進行確定，其測量結果應不超過某一確定值(Bq/cm²)。

四、校準標準

對¹⁴C活度的測量目前主要采用的是液閃的方式，其方法是通過先將¹⁴C溶于有機溶劑(如正十六烷)，再添入閃爍物，然后再通過測量儀器進行放射性測量。該方法的特點是準確度高。目前，市面上大多數¹⁴C呼氣檢測儀應用的均是該方法。中國計量科學研究院生產的¹⁴C有證標準物質，有確定的活度量值，而且¹⁴C作為同位素放射源，其半衰期為5.7×10³年，較為穩定，如果存放條件理想，其衰減變化也可以通過放射性物質的衰減規律獲得。據此，該標準物質可以作為量傳的標準，實現對¹⁴C呼氣檢測儀的校準。

五、小結

胃部感染幽門螺旋桿菌與否會使檢測數據出現很大差別，因此儀器主要是通過陰陽性判定確定是否感染。檢測數據的高低主要是判斷幽門螺旋桿菌的活躍程度，不判斷其數量的多少。因此，筆者通過對醫院目前主要使用的儀器的研究，確定以上技術路線是切實有效的。下一步的主要工作是通過實驗來確定各項技術指標，最終形成¹⁴C呼氣檢測儀的校準規范。

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