114年:核醫診療(2)
陽性¹⁴C尿素呼氣檢驗（¹⁴C urea breath test ）代表幽門螺旋桿菌的存在，下列敘述何者正確？
A幽門螺旋桿菌需要在含氨豐富的環境生存
B¹⁴C無法以二氧化碳形式存在
C有幽門螺旋桿菌存在的胃部無法產生尿素
D幽門螺旋桿菌會將尿素分解成氨與二氧化碳
詳細解析
本題觀念：
本題測驗核子醫學與臨床檢驗中「碳-14尿素呼氣試驗（14C-urea breath test, UBT）」的基礎生理與化學原理。此檢查廣泛應用於臨床診斷受檢者是否感染「胃幽門螺旋桿菌（Helicobacter pylori, H. pylori）」。該細菌為了在強酸的胃部環境中存活，會分泌大量的「尿素酶（urease）」，將尿素分解為氨與二氧化碳，此生化反應即為呼氣試驗的核心機制。
選項分析
- (A) 幽門螺旋桿菌需要在含氨豐富的環境生存：錯誤。胃部是一個強酸環境（pH值約 1.5-3.5），幽門螺旋桿菌本身對酸敏感，為了在此環境下生存，它會分泌高活性的尿素酶將周遭的尿素分解並產生「氨（NH3）」。氨呈弱鹼性，能夠中和局部胃酸，形成適合細菌存活的中性微環境。因此，是細菌主動「製造」含氨環境來保護自己，而非其只能在原本就含氨豐富的環境下生存。
- (B) 14C無法以二氧化碳形式存在：錯誤。在此檢驗中，受檢者口服帶有放射性同位素碳-14標記的尿素（14C-urea）。若胃部有幽門螺旋桿菌，其尿素酶會將14C-尿素水解，產生的正是標記有放射性的碳-14二氧化碳（14CO2）。14CO2 會經由胃黏膜微血管吸收進入血液循環，最後抵達肺部並隨著呼氣排出體外。因此 14C 完全可以與氧結合以二氧化碳的形式存在。
- (C) 有幽門螺旋桿菌存在的胃部無法產生尿素：錯誤。人體內的尿素主要是在「肝臟」經由尿素循環（urea cycle）代謝蛋白質廢物而產生，並經由血液循環遍布全身（包含滲透至胃黏膜表面）。胃部組織本身並不主要負責製造人體的尿素，且幽門螺旋桿菌的存在與否也不會抑制人體肝臟製造尿素的正常生理功能。
- (D) 幽門螺旋桿菌會將尿素分解成氨與二氧化碳：正確。此為碳-14尿素呼氣試驗的最核心檢驗原理。化學反應式為：。細菌所分泌的尿素酶會將尿素水解，產生氨及二氧化碳。
答案解析
碳-14尿素呼氣試驗（14C UBT）主要利用幽門螺旋桿菌具有極高活性的「尿素酶（urease）」。受檢者口服含有碳-14標記的尿素膠囊，若胃內確實存在幽門螺旋桿菌，尿素酶會將 14C-尿素分解成氨（NH3）與放射性同位素標記的二氧化碳（14CO2）。這些 14CO2 會溶入血液中，隨著靜脈回流至肺部經由氣體交換呼出。醫事放射師或核醫科人員再透過收集受檢者呼出的氣體，測量其中 14C 的放射性活度，藉此判定是否有幽門螺旋桿菌感染。故選項 (D) 對此原理的描述完全精確，為最佳解答。
核心知識點
醫事放射師在準備核子醫學或相關學科時，須熟記以下關於尿素呼氣試驗（UBT）的考點：
- 核醫同位素特性：
- 碳-14 (14C)：為放射性同位素，發生 衰變，半衰期約 5730 年。在活體檢測中劑量極微小（通常約 1 Ci），但基於輻射防護的合理抑低原則（ALARA），孕婦或孩童通常建議改用無放射性的碳-13 (13C) 尿素呼氣試驗（利用質譜儀或紅外線光譜儀檢測）。
- 生化反應方程式：。
- 生理機制：幽門螺旋桿菌分泌的尿素酶 (Urease) 是此檢查的關鍵酵素；產生的「氨」用來中和胃酸以保護細菌免受侵蝕，「二氧化碳」則經由血液從肺部呼出做為外部檢測的訊號來源。
- 檢測儀器：14C 產生的低能量 射線通常使用液體閃爍計數器（Liquid Scintillation Counter, LSC）或專用的無液態閃爍氣體比例計數器（Gas proportional counter）進行放射活度測量。
臨床重要性
幽門螺旋桿菌感染是造成慢性胃炎、消化性潰瘍（胃潰瘍、十二指腸潰瘍）甚至胃癌及胃黏膜相關淋巴組織（MALT）淋巴瘤的主要致病因子。尿素呼氣試驗（UBT）以其「非侵入性」、「無須照胃鏡」以及「高敏感度及特異度（>95%）」等優點，成為臨床上診斷 H. pylori 感染及評估除菌療程（如三合一或四合一療法）後是否成功根除的「黃金標準（Gold Standard）」。