[实用新型]基于CN自由基同位素光谱的幽门螺杆菌检测装置

说明书

本实用新型涉及一种基于CN自由基同位素光谱的幽门螺杆菌检测装置，其中，脉冲形式的被测者呼出气体排至检测箱中，经聚焦的激光束烧蚀成等离子体，呼出气体中的CO₂与环境中的N₂结合，生成CN自由基分子，多通道光谱仪收集得到CN自由基分子同位素光谱数据，传输至数据处理计算机中数据处理，得到CN自由基分子谱线的频率位移与谱线强度，进而得到被检测者呼气中碳元素同位素的丰度信息。本实用新型可避免繁琐的样品预处理，并无需在真空环境下检测，可缩短检测时间，提高检测效率，降低检测装置的成本。此外，CN自由基分子的发射谱线不会受原子谱线干扰，而质谱检测对于质量数相近的物质谱线标定困难，因而本实用新型的检测精度更高。

技术领域

本实用新型属于同位素在线探测领域，涉及碳同位素丰度与分子发射光谱的测量，尤其涉及一种基于CN自由基同位素光谱的幽门螺杆菌检测装置。

背景技术

幽门螺杆菌是世界上人群感染率最高的慢性感染性致病菌之一，它是目前所知能够在人胃中生存的唯一微生物种类。研究表明，幽门螺杆菌感染可引起慢性胃炎、胃和十二指肠溃疡、消化性胃黏膜相关的淋巴样组织淋巴瘤和胃腺癌等多种疾病。因而，及早发现幽门螺杆菌感染者，并通过抗菌素有效杀灭幽门螺杆菌具有重要意义。

对于幽门螺杆菌感染的检测方法有许多种，如活组织镜检、幽门螺杆菌的分离培养、快速尿素酶试验、尿素呼气试验、尿氨排出试验、血清学试验以及多聚酶链反应等。目前，医院采用的主流的检测方法为尿素[¹³C]呼气检测法，其是通过患者口服尿素[¹³C]胶囊，如果在患者胃部中存在幽门螺杆菌，则该种病菌就会分泌尿素酶水解尿素，尿素被水解后形成二氧化碳随血液进入肺部并通过呼吸排出，随后便可在患者的呼出气中检测到¹³C同位素。该种检测方法安全、准确、方便、无痛苦、无创伤、无交叉感染，被公认为是检测幽门螺杆菌的有效方法之一。

在上述的尿素[¹³C]呼气检测方法中，最为关键的步骤是对碳同位素(¹³C)含量的精准探测。现有的同位素探测手段主要是依靠质谱探测，尽管质谱探测的准确性较高，但其对样品的预处理过程繁琐，患者呼出气需要预先混合载气后再进入质谱检测箱中，同时，质谱探测须在真空中进行，对探测环境要求极高。因而，此种方法对于同位素丰度的分析时间较为漫长。此外，由于质谱探测的设备大多需要由国外进口，价格高昂，导致基于质谱探测的呼气检测方法成本较高。

发明内容

本实用新型提出一种高效率、低成本，且对检测环境要求较低的基于CN自由基同位素光谱的幽门螺杆菌检测装置及方法，实现对幽门螺杆菌的尿素呼气法中，¹³C的快速在线检测。

本实用新型所采用的技术方案为：

基于CN自由基同位素光谱的幽门螺杆菌检测装置，包括：检测箱、气体导管、时序控制器、多通道光谱仪、数据处理计算机，以及设置在所述检测箱内的脉冲阀门、Nd：YAG脉冲激光器、聚焦透镜和光纤探头；

所述气体导管伸入所述检测箱内，所述脉冲阀门安装在所述气体导管端部，所述气体导管相对的另一端端部设有吹嘴；所述Nd：YAG脉冲激光器发出的激光束被所述聚焦透镜聚焦至所述脉冲阀门出口位置，所述光纤探头对着所述脉冲阀门出口位置；所述时序控制器分别与所述Nd：YAG脉冲激光器和所述多通道光谱仪相连，所述光纤探头与所述多通道光谱仪相连，所述多通道光谱仪与所述数据处理计算机相连。

进一步地，所述时序控制器分别与所述Nd：YAG脉冲激光器和所述多通道光谱仪通过光纤连接，所述光纤探头与所述多通道光谱仪通过光纤连接，所述多通道光谱仪与所述数据处理计算机通过光纤连接，所述检测箱上开有多个供光纤穿过的通孔。

进一步地，所述气体导管上还设有用于吸收被测气体中水分的过滤器。

基于CN自由基同位素光谱的幽门螺杆菌检测方法，包括如下步骤：