幽門螺桿菌¹⁴C檢測裝置和方法

專利名稱：幽門螺桿菌¹⁴C檢測裝置和方法
技術領域：
本發明涉及幽門螺旋桿菌的檢測，更具體地說，涉及一種幽門螺桿菌wC檢測裝置和方法。
背景技術：
幽門螺桿菌是1983年澳大利亞學者羅賓·沃倫(J. Robin Warren)和巴里·馬歇爾(Barry J. Marshall)從一個慢性活動性胃炎患者胃粘膜活檢標本中首先分離到的。人是幽門螺桿菌的唯一自然宿主，人群感染率很高，全世界人群感染率高達30 50 %。幽門螺桿菌可以導致很多疾病的發生，因此對它的臨床診斷和治療是非常重要的。尿素[14C]呼氣試驗是目前國際國內普遍采用的幽門螺桿菌診斷方法。其基于放射性同位素14C的呼吸檢測原理，利用幽門螺桿菌富含尿素酶的特點，通過受檢者口服微劑量14C-尿素，使得胃內幽門螺桿菌的尿素酶催化wC-尿素，最后通過肺以14CD2形式呼出。目前常見的幽門螺桿菌測試儀都是采用液閃法檢測14C。如2007年1月23日，提出的專利申請CN 200710073016公開了一種“診斷幽門螺桿菌的試劑盒”，其至少包括吸收劑、閃爍體、極性溶劑等不同組分。在實際臨床使用時，患者先向吸收劑中吹氣，吹完后交給醫生。醫生要將閃爍液和極性溶劑按要求進行配制，再將配制后的溶液加入吸收劑中才能進行測量。這樣的試劑盒存在的缺陷是病人在呼氣操作時容易吸入吸收劑，并且需要醫生進行大量的人工操作，而且這些液體本身也會對環境造成污染。還有一些幽門螺桿菌檢測公司采用質譜儀或紅外線檢測儀檢測WC。然而這一檢測方法的缺陷在于，檢測一個樣本耗時約2 3分鐘，而且設備昂貴，檢測成本高。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的要么操作復雜，且產生的溶液會對環境造成污染，要么耗時長、而且設備昂貴，檢測成本高的缺陷，提供一種幽門螺桿菌mC 檢測裝置和方法。本發明解決其技術問題所采用的一個技術方案是構造一種幽門螺桿菌mC檢測裝置，包括14C收集模塊，用于收集病人呼出氣體中的14C ；脈沖產生模塊，用于激發所述14C以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電
信號；脈沖計數模塊，計數所述脈沖電信號；診斷模塊，基于所述脈沖電信號的計數診斷是否感染幽門螺桿菌。在本發明所述的幽門螺桿菌mC檢測裝置中，所述wC收集模塊是集氣卡。在本發明所述的幽門螺桿菌14C檢測裝置中，所述脈沖產生模塊包括高壓產生電路，用于產生驅動GM管的驅動高壓；GM管，用于接收所述驅動高壓，激發所述14C以產生β射線并將所述β射線轉化
3成脈沖電信號。在本發明所述的幽門螺桿菌^檢測裝置中，所述脈沖產生模塊進一步包括用于調節所述高壓產生電路產生的驅動高壓的電壓值的電位器。在本發明所述的幽門螺桿菌14C檢測裝置中，所述脈沖計數模塊進一步包括計數單元，用于計數所述脈沖電信號；檢測開關電路，用于在設定時間內開啟和關閉，進而控制所述計數單元在所述設定時間內計數所述脈沖電信號；脈沖整形電路，用于整形所述脈沖電信號。在本發明所述的幽門螺桿菌14C檢測裝置中，所述診斷模塊進一步包括判斷單元，用于在接收到的所述脈沖電信號的計數高于設定閾值時，判定病人已感染幽門螺桿菌；提示單元，用于在所述判斷單元判定病人已感染幽門螺桿菌進行提示；存儲單元，用于存儲所述判斷單元的判定結果。在本發明所述的幽門螺桿菌mC檢測裝置中，所述提示單元包括蜂鳴器和/或液晶
顯不器。在本發明所述的幽門螺桿菌噸檢測裝置中，所述診斷模塊進一步包括用于打印所述判定結果的打印機。在本發明所述的幽門螺桿菌14C檢測裝置中，所述判斷單元為中央控制器，且通過總線驅動電路與所述提示單元、存儲單元和打印機通信。本發明解決其技術問題采用的另一技術方案是，構造一種幽門螺桿菌mC檢測方法，包括Si、收集病人呼出氣體中的1Y;S2、激發所述14C以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電信號；S3、計數所述脈沖電信號；S4、基于所述脈沖電信號的計數診斷是否感染幽門螺桿菌。實施本發明的幽門螺桿菌14C檢測裝置和方法，本發明通過收集病人呼出氣體中的14C;激發所述14C以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電信號，再計數所述脈沖電信號從而判斷病人是否感染幽門螺桿菌，因此具有以下優點a)不使用含甲醇的液體吸收劑，因而沒有將腐蝕性有毒液體吸收劑倒吸入口的危險；b)不使用甲苯(二甲苯)等有毒致癌物質。對操作人員和病人完全沒有危害，也不會對環境造成污染，屬于環保產品；c)自動化程度高，操作簡單。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明的幽門螺桿菌14C檢測裝置的第一實施例的原理框圖；圖2是本發明的幽門螺桿菌1圮檢測裝置的第二實施例的結構示意圖；圖3是圖2示出的本發明的幽門螺桿菌工圮檢測裝置的軟件流程圖4是本發明的幽門螺桿菌1圮檢測方法的第一實施例的流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明的幽門螺桿菌14C檢測裝置包括14C收集模塊、脈沖產生模塊、 脈沖計數模塊和診斷模塊。其中所述1圮收集模塊用于收集病人呼出氣體中的14c。在本發明的一個優選實施例中，該wC收集模塊可以是可吸附病人呼出氣體中的14C的集氣卡。在本發明的其他實施例中，該14C收集模塊也可以是其他能夠吸附病人呼出氣體中的14C的集氣裝置。任何本領域中已知的集氣裝置，只要其能完成本發明所需的基本功能，都可以用于本發明。在此，本發明不受mC收集模塊的具體實現形式的限制。該脈沖產生模塊可以用于激發所述14C以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電信號。在本發明的一個優選實施例中，其可以是具有高靈敏度的GM管 (Geiger-Muller，蓋革-彌勒)管。該脈沖計數模塊可用于計數所述脈沖電信號，例如其可以是脈沖計數器。該診斷模塊可以從該脈沖計數模塊接收所述脈沖電信號的計數，并基于所述脈沖電信號的計數診斷是否感染幽門螺桿菌。例如，當獲得的脈沖電信號的計數大于一個原始設定值時，即可判斷病人已經感染幽門螺桿菌。下面結合圖1示出的幽門螺桿菌14C檢測裝置對其原理和操作過程做進一步的介紹。首先病人應該在早上空腹時或進食兩小時以后進行測試。測試病人用約20ml涼飲用水送服尿素[14C]膠囊一粒后，靜坐25分鐘。在此期間，病人胃內的幽門螺桿菌所含的尿素酶可催化14C-尿素，最后通過肺以wCO2形式呼出。此時，病人可以向集氣卡吹氣。當集氣卡吸附了病人呼出氣體中的wC之后，將集氣卡插入GM管的窗口中。GM管在高壓驅動下，1\會釋放β射線，并由GM管轉變為脈沖電信號。隨后，可記錄單位時間內脈沖電信號的個數， 當其超過一定閾值時，代表病人呼出的氣體中wC含量超出一定閾值，也就是說病人的幽門螺桿菌感染診斷為陽性，否則為陰性。圖2是本發明的幽門螺桿菌mC檢測裝置的第二實施例的結構示意圖。在圖2示出的實施例中，集氣卡用于收集病人呼出氣體中的WC。隨后，富集了 mC的集氣卡插入到GM 管的窗口中。高壓產生電路可產生800伏的驅動高壓用以驅動該GM管。在本發明的一個優選實施例中，可采用電位器來調節高壓產生電路產生的驅動高壓的電壓值。此時，所述mC 被激發以產生β射線，此時，GM管將所述β射線轉化成脈沖電信號。在本實施例中，為了更加精確地測定單位時間內的脈沖電信號個數，所述脈沖計數模塊進一步包括計數單元、檢測開關電路和脈沖整形電路。其中，該計數單元用來計數脈沖電信號，其可以是一個計數器。該脈沖整形電路可用于對GM管轉化的脈沖電信號進行整形，從而更好的實現計數。該檢測開關電路用于在設定時間內開啟和關閉，進而控制所述計數單元在所述設定時間內計數所述脈沖電信號。比如，該檢測開關電路開啟后，計數單元開始計數，當250s (當然也可以是100s，500s等任何需要的時間)以后，檢測開關電路關閉，計數單元停止計數。在本發明的一個實施例中，該檢測開關電路的開啟和關閉時間可以預先設置。在本發明的可選實施例中，該脈沖整形電路連接到該檢測開關電路之后，以整形需要進行計數的脈沖電信號。在本發明的其他實施例中，也可以先對脈沖電信號進行整形。在本發明的一個優選實施例中，該檢測開關電路的開啟和關閉時間可以直接內置，例如通過在檢測開關電路中內置計時器來實現。在本發明的另一優選實施例中，可以通過診斷模塊來設置檢測開關電路的開啟和關閉時間。在這樣的實施例中，該診斷模塊可以包括一個中央控制器來作為判斷單元。該中央控制器中可以預先設置或可由使用者通過鍵盤輸入有檢測開關電路的開啟和關閉時間，從而控制檢測開關電路的開啟和關閉。此外，該中央控制器中開進一步存儲有脈沖電信號的設定閾值。在本發明的其他實施例中，也可以通過鍵盤輸入脈沖電信號的設定閾值。該中央控制器從計數單元接收脈沖電信號的計數，將其與存儲其中的設定閾值進行比較。當該接收的脈沖電信號的計數大于該設定閾值時，表明人呼出的氣體中1 含量超出一定閾值，也就是說病人的幽門螺桿菌感染診斷為陽性，否則為陰性。在圖2示出的優選實施例中，該診斷模塊還進一步包括了用于在所述中央控制器判定病人已感染幽門螺桿菌進行提示的提示單元和用于存儲所述中央控制器的判定結果的存儲單元。例如，該提示單元可以包括蜂鳴器和/或液晶顯示器。該中央控制器可以通過總線驅動電路和該蜂鳴器、液晶顯示器和存儲單元連接。當中央控制器判定病人已感染幽門螺桿菌時，蜂鳴器將鳴叫，且液晶顯示器將顯示病人已經感染等相關信息。在本發明的又一實施例中，中央控制器還通過總線驅動電路與打印機連接，進而可以打印判定結果。本領域技術人員知悉，雖然在本發明中是以中央控制器來說明判斷單元的功能的，但是其他可以執行上述操作的控制器，或控制單元，如微處理器，微控制器，個人電腦等等，都可以用于本發明。上述提示單元除了包括蜂鳴器和液晶顯示器以外，還可以包括LED 燈，可通過其閃爍來表示檢測結果。存儲單元可以在中央控制器外部，通過通信總線或其他通信接口與中央控制器連接，也可以內置在中央控制器內部。此外，也可采用如手寫觸摸屏來替代鍵盤，用于輸入相關參數等等。圖3是圖2示出的本發明的幽門螺桿菌mC檢測裝置的軟件流程圖。如圖3所示， 當在進行檢測之前，對整個幽門螺桿菌wC檢測裝置進行初始化，也就是對中央控制器的IO 擴展芯片、實時時鐘、定時器和連接到中央控制器的、液晶顯示器、打印機進行初始化。此時，液晶顯示器顯示系統自檢界面。隨后，脈沖計數模塊開始初始化。此時進入本底標定子程序。定時器初始化，定時器是用于防止各種長時間無響應狀態。此后，液晶顯示器顯示準備狀態主界面。此時，循環等待按鍵觸發。如果30s無按鍵觸發，則關閉液晶，待機燈亮。如果此時有檢測按鍵被觸發，則進入檢測子程序，也就是實施本發明的幽門螺桿菌mC檢測。 如果參數設置按鍵被觸發，則進行參數設置子程序，用戶可以自行設置相關參數，如檢測開關電路開啟和關閉的設定時間，脈沖電信號計數的設定閾值等等。如果本底標定按鍵被觸發，則進如本底標定子程序，進行本底標定。圖4是本發明的幽門螺桿菌1圮檢測方法的第一實施例的流程圖。在執行如圖4 所示的步驟之前，首先病人應該在早上空腹時或進食兩小時再進行后續檢測。測試病人用約20ml涼飲用水送服尿素[14C]膠囊一粒后，靜坐25分鐘。在此期間，病人胃內的幽門螺桿菌所含的尿素酶可催化14C-尿素，最后通過肺以mCO2形式呼出。接著可以執行如圖4中示出的檢測方法。如圖4所示，在步驟Sl中，收集病人呼出氣體中的14C。接著，在步驟S2 中，激發所述wC以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電信號。在步驟S3中，計數所述脈沖電信號。最后在步驟S4中，基于所述脈沖電信號的計數判斷是否有幽門螺桿菌。 圖4中示出的步驟，可以通過圖1和圖2以及對圖1和圖2的描述中所公開的幽門螺桿菌wC檢測裝置來完成。基于本發明的教導，本領域技術人員能夠實現上述檢測方法。在此， 本發明的方法是對人體的離體數據進行的檢測，進而判斷是否存在幽門螺桿菌，因此不屬于診斷或者治療方法。通過上述描述，本領域技術人員知悉，本發明的幽門螺桿菌1V檢測裝置和方法， 具有以下優點a)不使用含甲醇的液體吸收劑，因而沒有將腐蝕性有毒液體吸收劑倒吸入口的危險；b)不使用甲苯(二甲苯)等有毒致癌物質。對操作人員和病人完全沒有危害，也不會對環境造成污染，屬于環保產品；c)自動化程度高，操作簡單。雖然本發明是通過具體實施例進行說明的，本領域技術人員應當明白，在不脫離本發明范圍的情況下，還可以對本發明進行各種變換及等同替代，都應落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種幽門螺桿菌1義檢測裝置，其特征在于，包括 14C收集模塊，用于收集病人呼出氣體中的14C ；脈沖產生模塊，用于激發所述1圮以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電信號； 脈沖計數模塊，計數所述脈沖電信號；診斷模塊，基于所述脈沖電信號的計數診斷是否感染幽門螺桿菌。
2.根據權利要求1所述的幽門螺桿菌wC檢測裝置，其特征在于，所述mC收集模塊是集氣卡。
3.根據權利要求1所述的幽門螺桿菌1Y檢測裝置，其特征在于，所述脈沖產生模塊包括高壓產生電路，用于產生驅動GM管的驅動高壓；GM管，用于接收所述驅動高壓，激發所述1 以產生β射線并將所述β射線轉化成脈沖電信號。
4.根據權利要求3所述的幽門螺桿菌14C檢測裝置，其特征在于，所述脈沖產生模塊進一步包括用于調節所述高壓產生電路產生的驅動高壓的電壓值的電位器。
5.根據權利要求1所述的幽門螺桿菌1Y檢測裝置，其特征在于，所述脈沖計數模塊進一步包括計數單元，用于計數所述脈沖電信號；檢測開關電路，用于在設定時間內開啟和關閉，進而控制所述計數單元在所述設定時間內計數所述脈沖電信號；脈沖整形電路，用于整形所述脈沖電信號。
6.根據權利要求1所述的幽門螺桿菌1Y檢測裝置，其特征在于，所述診斷模塊進一步包括判斷單元，用于在接收到的所述脈沖電信號的計數高于設定閾值時，判定病人已感染幽門螺桿菌；提示單元，用于在所述判斷單元判定病人已感染幽門螺桿菌進行提示； 存儲單元，用于存儲所述判斷單元的判定結果。
7.根據權利要求6所述的幽門螺桿菌1Y檢測裝置，其特征在于，所述提示單元包括蜂鳴器和/或液晶顯示器。
8.根據權利要求6所述的幽門螺桿菌1Y檢測裝置，其特征在于，所述診斷模塊進一步包括用于打印所述判定結果的打印機。
9.根據權利要求8所述的幽門螺桿菌1圮檢測裝置，其特征在于，所述判斷單元為中央控制器，且通過總線驅動電路與所述提示單元、存儲單元和打印機通信。
10.一種幽門螺桿菌1\檢測方法，其特征在于，包括S1、收集病人呼出氣體中的1Y;S2、激發所述14C以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電信號；S3、計數所述脈沖電信號；S4、基于所述脈沖電信號的計數判斷是否有幽門螺桿菌。
全文摘要
本發明一種幽門螺桿菌14C檢測裝置和方法。所述方法包括S1、收集病人呼出氣體中的14C；S2、激發所述14C以產生β射線，并將所述β射線轉化成脈沖電信號；S3、計數所述脈沖電信號；S4、基于所述脈沖電信號的計數判斷是否有幽門螺桿菌。實施本發明的幽門螺桿菌14C檢測裝置和方法，不使用含甲醇的液體吸收劑，因而沒有將腐蝕性有毒液體吸收劑倒吸入口的危險；不使用甲苯(二甲苯)等有毒致癌物質，對操作人員和病人完全沒有危害，也不會對環境造成污染，因而屬于環保產品；并且自動化程度高，操作簡單。
文檔編號G01N23/22GK102338757SQ20101023675
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月26日 優先權日2010年7月26日
發明者余皓, 唐建東, 蘇全 申請人:深圳市中核海得威生物科技有限公司