氢和甲烷呼气试验常用的几种使用的技术

    从检测设备的技术原理，检测呼出气体中甲烷和氢气的技术主要有气相色谱技术、电化学技术和固态传感器技术。各技术的特点简述如下：

气相色谱技术：气相色谱仪是一种用于分离复杂样品中的化合物的化学分析仪器。James和Martin在1952年提出了气相色谱的理论，同时发明了世界第一台气相色谱检测设备。在上世纪60年代开始，由于技术的发展，陆续出现了一些高灵敏度和高选择性的检测器。1962年美国Quintron仪器公司根据乌拉圭一个医生的设想，开发了世界第一台用于检查呼出气氢浓度的设备。气相色谱仪中有一根流通型的狭长色谱柱。在色谱柱中，不同的样品因为具有不同的物理和化学性质，与特定的柱填充物（固定相）有着不同的相互作用而被气流（载气，流动相）以不同的速率带动。当化合物从柱的末端流出时，它们被检测器检测到，产生相应的信号，并被转化为电信号输出。气相色谱仪由于设备复杂和昂贵，且检查时间慢，难以在大面积临床推广使用。

电化学技术：电化学气体检测设备主要由传感器、电子电路和呼气前处理系统三部分组成。电化学技术使用的氢气传感器是一种化学燃料电池，利用呼出气体中的氢与其中的化学物质发生反应产生能量，即利用水电解的逆反应，把能量转化成电流。通过检测电压的变化，推算出氢的浓度。与气相色谱技术相比，电化学技术使用方便，检测简单快速。但是由于在检测氢气时要消耗传感器内的化学物质，随着检测次数的增加，其结果的稳定性和敏感性逐渐降低。根据中国研发者文献介绍在一粒pp3工业电池的驱动下设备可以工作大约3个月，根据英国制造厂家的保修规定，保修期仅为6个月。

固态传感器技术：固态传感器技术又叫半导体传感器技术。上世纪80年代开始了传感器的革命时代，半导体技术的发展推动了从过去非固态传感器向半导体固态传感器的革命，进入了现代传感器时代。在应用技术上实现了微机电一体化，从功能上实现了从单一测量到复合测量。美国Quintron公司采用了先进的半导体传感器技术和领先的计算机软件算法，制造出目前世界唯一的同时测量甲烷、氢和二氧化碳浓度的固态传感器检测设备。这个设备兼具了快速方便、数据准确和性能稳定的优点，由于Quintron固态传感器技术可以同时检测甲烷、氢和二氧化碳，避免了假阳性率和确保检测数据的稳定性和可重复性，是现在国际临床和科研使用的主流设备，在重要的临床文献都广泛采用这个技术做为研究的手段。

    由来自世界多个国家的专家2009年在《营养药物学和治疗学（Alimentary Pharmacology & Therapeutics）》发表的“氢呼气试验在胃肠病的方法学和适应症：罗马共识（Methodology and indications of H2-breath testing in gastrointestinal diseases: the Rome Consensus Conference）”，文章中指出“电化学的方法的稳定性缺少数据支持”，“电化学设备的样机表现出好的可重复性，但是在实际使用的设备（stationary instrument）的结果与此相反，… 在文献中没有报告其长期稳定的科学报告”。芬兰赫尔辛基大学生物医学研究所1998年在《斯堪的纳维亚临床实验室调查》发表文章，报道了他们比较采用电化学技术的氢呼气检测设备和用固态传感器技术的氢和甲烷呼气试验检测设备得出结论：电化学设备的准确性不如固态传感器设备，虽然前者也可以用于临床诊断，但是用于研究就不可靠了。

小结

氢和甲烷呼气试验检测时一种简便、无创、重复性好、特异性高的胃肠功能检查方法。尽管还存在很多需要改进的方面，在目前仍不失为一种便于临床方法使用的方法。为临床的诊断和治疗提供有力的帮助。随着这个技术的普及，将会帮助我们日益深入了解过去难以诊断的疾病，并帮助我们更科学合理地制定治疗方案。