[发明专利]呼气采样装置及其使用方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种¹⁴C-二氧化碳(¹⁴CO₂)气体的采样装置及其使用方法，用于医学领域¹⁴C标记呼气试验诊断疾病，特别是用于¹⁴C-尿素呼气试验诊断幽门螺杆菌感染的呼气样本采集和测量。

背景技术

呼气试验已广泛应用于医学领域某些疾病的诊断，当给予受试者服用特定的¹⁴C标记化合物后，由于疾病的原因会导致代谢途径的改变，其改变之一是经由呼气排出的代谢产物¹⁴C-二氧化碳(¹⁴CO₂)的量会存在差异，采集呼气中的二氧化碳气体，测量其中的¹⁴C的放射性活度，可诊断疾病是否存在及其程度。例如，给予受到幽门螺杆菌感染的病人口服¹⁴C-尿素时，由于幽门螺杆菌的特征之一是其产生人体内原本不存在的尿素酶，尿素酶会将¹⁴C-尿素分解而产生¹⁴CO₂，¹⁴CO₂从呼气排出体外，采集病人呼出的CO₂气体并测量其中的¹⁴CO₂含量(¹⁴C的放射活度)，将远远高于未感染人群，这是因为未感染幽门螺杆菌者口服¹⁴C-尿素后，¹⁴C-尿素将以原型从小便排出，而不是被分解后从呼气中排出¹⁴CO₂。

对于¹⁴C标记呼气试验样本的采集和测量，现有技术之一是将碱性化合物溶解在甲醇溶液而形成的CO₂吸收剂置于闪烁瓶内，受试者呼出的气体经过一根插入溶液的细管通入吸收溶液，在吸收了二氧化碳样本的吸收剂中再加入闪烁液，然后通过液体闪烁计数仪测量样本的放射性活度。

中国专利97180427.3和中国专利02207235.7公开了另一种类型的采样装置和测量方法，这种采样装置包括一个具有气体入口、气体出口的管型构件，一个固定在管型构件内的加载了固体CO₂吸收剂的吸收组件。当呼出气体通过管型构件时，处于管型构件的气流通道内的吸收组件将吸收呼气中的二氧化碳，采样结束后将采样装置插入以盖格米勒计数管为传感器的测量装置内，使吸收组件靠近传感器，¹⁴C衰变产生的β粒子撞击到盖格米勒计数管的窗口上，引起可记录的放电信号，从而分析得到样本中¹⁴C的含量。

上述两种方法在临床应用中均有不足，前者在测量时具有较高的探测效率，但必须使用有毒的甲醇、甲苯等有机溶液，存在的缺点诸如采样时容易将吸收溶液倒吸入口、容易泼洒、污染环境、操作麻烦等。后者虽然采用了固体吸收剂，没有上述缺点，但是¹⁴C衰变释放的是低能β射线，用盖格米勒计数管测量时的探测效率较低，同时又有过高的本底计数率，在有限的测量时间内，本底计数的统计涨落会高于一部分样本的衰变信号计数，因此降低了测量的可信度。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种包含吸收组件和闪烁组件的呼气采样装置及其使用方法，用该采样装置采集呼气样本后，置入闪烁计数仪进行闪烁测量，避免了现有技术存在的倒吸、易泼洒、污染环境、操作麻烦的缺点，同时又具有较高的测量可信度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在一个具有气体入口、气体出口和气流通道的管型构件内，除了具有吸收组件外，还具有与吸收组件相对设置的、含有固体闪烁体的闪烁组件，吸收组件与闪烁组件之间的间隙构成气流通道或气流通道的一部分，当呼气流过气流通道时，必然会流经吸收组件，呼气中的二氧化碳被吸收组件上的吸收剂吸收，使采样过程得以实现。吸收了呼气中CO₂的吸收组件上如果含有¹⁴CO₂，¹⁴C衰变产生的部分β粒子将越过气流通道撞击到闪烁组件上，闪烁组件所含的闪烁体吸收β射线的能量后产生闪烁光，所产生的闪烁光通过闪烁组件和外壳传递到闪烁计数仪的传感器进行记录，为了增加CO₂吸收量和提高探测效率，在兼顾闪烁光传递效率的前提下，还可以使用多个独立的吸收组件和闪烁组件交替相间叠放。