背景:幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)感染是慢性胃炎、消化性溃疡、胃粘膜相关淋巴样组织淋巴瘤和胃癌等疾病的主要致病因素。目前最主要的检测方式是~(13)C-尿素呼气试验(Urea breath test,UBT),其原理是Hp能够分泌大量高活性尿素酶将外源性摄入的尿素分解成CO_2和氨,通过检测呼出气中同位素标记的CO_2来诊断是否感染Hp。受限于~(13)C同位素标记技术,成本高,供不应求,UBT的可及性受到限制。根据Hp分解尿素也生成氨的原理,则可利用无标记普通尿素测量呼出气中氨浓度用于Hp感染检测。离子迁移谱(Ion mobility spectrometry,IMS)是一种痕量物质气相分离和检测技术,具有快速、灵敏、结构简单、便携等优势,十分适用于呼出气中氨的实时在线测量。目的:建立一种能满足临床检测需求的实时在线呼出气氨IMS测量方法,实现呼出中氨的高灵敏和高特异性分析,并初步探索IMS测量摄入尿素前后呼出气氨浓度和Hp感染Biomarkers (tumour)的关系PLX4032说明书,评估呼出气氨测量在诊断Hp感染中的应用价值。方法:通过丙酮试剂修饰的正离子光电离IMS,实现氨气的选择性电离和高特异性测量;采用在线稀释和吹扫采样的方式,减少高湿度和氨的吸附性对呼出气氨检测的影响,进而发展出呼出气氨的高灵敏和高特异性在线检测方法。对该方法的检出限、线性范围等性能参数进行了评估,并开展实际呼出气样本检测。随后,对2022年7-11月期间大连医科大学附属第二医院健康管理中心318名进行UBT检查的体检人群进行摄入尿素前后的呼出气氨检测,分析Hp感染者和未感染者的呼出气氨浓度差异,并通过受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC)评估呼出气氨测量对诊断Hp感染的应用价值。结果:1.丙酮修饰正离子光电离IMS对呼出气中氨检测具有高度特异性,丙酮作为修饰剂具有良好的峰峰分辨,从而提高了呼出气中氨检测的定性能力。2.在线稀释降低了呼出气中湿度对氨检测的影响,在线吹扫降低了氨吸附的BI 10773作用干扰,从而实现呼出气氨在线实时检测。3.获得高、低浓度范围的定量曲线,满足人呼出气氨浓度检测范围要求。4.对口腔呼出气氨和鼻腔呼出气氨浓度进行检测对比,口腔产生的高浓度氨会显著影响代谢相关呼出气氨的浓度测量,尿素-呼出气氨试验用于Hp感染诊断中的应用选取了测量鼻腔呼出气氨。5.共计纳入受试者318例,根据~(14)C-UBT结果,其中101例为Hp阳性者及217例为阴性者。6.Hp阳性和阴性两组摄入尿素前的空腹呼出气氨基线浓度(C1)差异不显著(49.4±19.3ppb vs 57.5±20.9 ppb,P=0.181)。Hp阳性组摄入尿素前后呼出气氨浓度差(C2-C1)显著高于阴性组(21.7±16.0 ppb vs 0.2±13.7 ppb,P<0.001);Hp阳性组摄入尿素前后呼出气氨浓度变化率(CCR)显著高于阴性组(47.5±39.3%vs 1.6±17.9%,P<0.001)。7.ROC曲线结果表示摄入尿素前后呼出气氨浓度差(C2-C1)和浓度变化率(CCR)对Hp感染诊断具有显著意义。以~(14)C-UBT检测结果为金标准,呼出气氨浓度差(C2-C1)曲线下面积为0.904,以呼出气氨浓度差为9.3 ppb作为预测Hp感染的最佳临界值,其灵敏度为84.2%,特异性为90.8%,阳性预测值(PPV)为81.0%(85/105例),阴性预测值(NPV)为92.5%(197/213例),总体预测准确度为88.7%(282/318例)。呼出气氨浓度变化率(CCR)曲线下面积为0.919,以呼出气氨浓度变化率为20.2%作为判别Hp感染的最佳临界值,其灵敏度为84.2%,特异性为92.2%,阳性预测值PPV为83.3%(85/102例),阴性预测值NPV为92.6%(200/216例),总体预测准确度为89.6%(285/318例)。呼出气氨浓度变化率(CCR)的诊断价值略优于呼出气氨浓度差(C2-C1)。结论:呼出气氨IMS测量方法是人体呼出气中氨的高灵敏和高特异性检测的可靠方法,这项探索性研究的结果表明,呼出气氨检测对Hp感染诊断具有显著意义,为Hp感染诊断提供了有价值的新依据。