定量13C-尿素呼气试验值预测幽门螺杆菌感染儿童消化性溃疡风险：一项基于内镜诊断的回顾性研究

　　本推荐研究首次确立了中国福州地区儿童幽门螺杆菌（H. pylori）感染的定量13C-尿素呼气试验（13C-UBT）最佳诊断界值为5.285‰（灵敏度84%，特异度90%），发现delta over baseline（DOB）值与细菌负荷、黏膜炎症及消化性溃疡（PU）风险呈正相关，并在36.39‰处呈现风险饱和效应，为儿科感染诊断和风险分层提供了重要依据。

　　

背景

幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, H. pylori）感染作为全球最常见的慢性细菌感染，多发生于儿童早期阶段，尤其在1岁后感染率显著上升。儿童感染率在高收入地区约为5%，而在中低收入国家可达40%–50%，在中国中南部分高胃癌发病区域甚至超过50%。家庭内部传播，特别是来自母亲或兄弟姐妹的传播，是主要感染途径。虽然多数感染儿童无症状，但慢性感染可导致胃炎、消化性溃疡（peptic ulcer, PU）、黏膜相关淋巴组织淋巴瘤，并在成年后增加胃癌发生风险。

迄今为止，在中国东南沿海胃癌高发区的福州市，尚未开展系统性的儿童H. pylori感染流行病学调查。由于儿童对内镜检查等侵入性操作接受度低，早期H. pylori感染常常被漏诊或低估，而早期识别对远期恶性肿瘤风险的防控至关重要。

13C-尿素呼气试验（13C-urea breath test, 13C-UBT）通过检测服用13C-标记尿素后呼出气中的13CO?来定量尿素酶活性，间接反映细菌负荷，所得结果即delta over baseline（DOB）值。该法无痛、无辐射，特别适用于儿童。然而，目前常用基于成人数据建立的诊断界值（通常为3.5‰–4.0‰）直接用于儿童，缺乏儿科特异性验证，可能影响诊断准确性和临床决策。成人研究表明，较高DOB值与较高细菌密度、更严重的中性粒细胞炎症以及消化性溃疡风险相关，但儿童中的相关证据十分有限。此外，近期以色列队列研究显示基线DOB≥70‰时根除成功率显著更高，提示DOB可能兼具诊断与预后标志物的潜力。然而，DOB值与细菌负荷、炎症严重程度和溃疡风险之间的相关性是否适用于中国儿童人群尚不明确，亟需开展针对性的本土研究。

材料与方法

研究设计

这项回顾性研究连续纳入2021年5月至2025年5月期间在福建省儿童医院同时进行13C-UBT、上消化道内镜及胃黏膜组织病理学检查的儿科患者。呼气试验检测由专职护士操作，患儿禁食至少12小时后服用溶解于80–100 ml水中的75 mg 13C-标记尿素。使用HY-IREXBplus红外分析仪（广州华友明康光电科技有限公司）及配套13C-尿素呼气试验试剂盒（50 mg，北京环庚安邦生物技术有限公司）进行样本分析。根据制造商说明，DOB cutoff值设为4.0‰，超过该值判定为H. pylori感染阳性。

研究方案经福建省儿童医院伦理委员会批准（批件号：2025ETKLRK06015），所有患儿监护人均签署知情同意书。研究过程遵循赫尔辛基宣言及其后续修正案的伦理准则。

研究参与者

共纳入1,034名3–18岁符合2022年中国儿童H. pylori感染诊治共识标准的患儿。排除标准包括：2周内使用质子泵抑制剂或H?受体拮抗剂、1个月内使用抗生素、曾接受H. pylori根除治疗、有胃部手术史、胃恶性肿瘤或合并可能影响胃黏膜病理状态的其他疾病（如肝硬化、尿毒症、非甾体抗炎药使用）。

数据收集

收集的临床资料包括性别、年龄、内镜报告及黏膜组织病理学结果。H. pylori感染的诊断依据2022年中国儿科共识标准，满足以下任一条件即可确诊：H. pylori培养阳性；组织学与快速尿素酶试验（rapid urease test, RUT）均阳性；组织学与RUT结果不一致但非侵入性检查（如UBT或粪便抗原检测）阳性；或在合并出血性消化性溃疡的情况下组织学或RUT阳性。

内镜分型依据2004年中国消化内镜学会标准，将病变分为浅表性（充血性）、出血性、糜烂性胃炎（统称非萎缩性胃炎）和萎缩性胃炎。组织病理学评估依据Updated Sydney系统，对胃窦和胃体分别取样，炎症、萎缩、肠上皮化生及H. pylori密度按0–+++分级（0：无，+：轻度，++：中度，+++：重度）。

统计分析

连续变量经Shapiro–Wilk检验后以均值±标准差或中位数（四分位距）表示，组间比较采用t检验或方差分析；分类变量以频数和百分比描述，使用卡方检验或Fisher精确检验。采用R 4.2.2和Free Statistics软件进行Logistic回归和限制性立方样条（restricted cubic spline, RCS）分析，探讨DOB与溃疡风险的关系。ROC曲线分析确定最佳诊断界值。以P < 0.05为差异有统计学意义。

结果

基线特征

共1,034名儿童纳入分析，其中245人（23.7%）诊断为消化性溃疡。按年龄分层（≤6岁、6–12岁、>12岁），学龄期儿童占比最高（50.8%），青少年占46.3%，幼儿仅2.9%。溃疡患病率在各年龄组间无显著差异（P = 0.146）。然而，H. pylori阳性组中青少年比例较高（52.4% vs. 44.1%），幼儿比例较低（0.7% vs. 3.7%，P = 0.006）。

溃疡患儿的中位DOB值显著高于非溃疡组[3.1‰（IQR: 0.8–24.3）vs. 1.9‰（IQR: 0.4–5.4），P < 0.001]。溃疡组中H. pylori染色阳性（39.6% vs. 22.6%）、UBT阳性（44.5% vs. 29.3%）、中重度慢性炎症（21.6% vs. 9.5%）和急性炎症（27.7% vs. 11.8%）比例均显著更高（均P < 0.001）。男孩溃疡发生率显著高于女孩（73.9% vs. 26.1%，P < 0.001）。

按DOB四分位分组后可见明确剂量-反应趋势：随着DOB升高，溃疡患病率、H. pylori阳性率及中重度炎症比例均逐步上升（趋势P < 0.001）。H. pylori阳性儿童的中位DOB值显著高于阴性者[27.2‰（IQR: 14.3–47.2）vs. 1.4‰（IQR: 0.3–2.6），P < 0.001]，溃疡及炎症严重程度也相应更高。

DOB与消化性溃疡风险的关联

多因素Logistic回归显示DOB与溃疡风险独立相关（调整后OR = 1.01，95% CI: 1.00–1.02，P = 0.003）。最高DOB四分位组（Q4: ≥15.34‰）的溃疡风险显著高于最低组（Q1: 0–0.46‰；调整后OR = 2.20，95% CI: 1.45–3.33，P < 0.001）。RCS分析提示DOB与溃疡风险之间存在非线性关系（P < 0.001）。阈值分析发现拐点为36.39‰，低于该值时DOB每增加1‰溃疡风险显著上升（调整后OR = 1.038，95% CI: 1.022–1.055，P < 0.001），超过该值后风险不再继续增加（调整后OR = 0.99，95% CI: 0.955–1.026，P = 0.585）。

DOB预测H. pylori感染的ROC曲线分析

ROC曲线分析显示DOB诊断H. pylori感染的曲线下面积（AUC）为0.879（95% CI: 0.851–0.908）。最佳儿科诊断界值为5.285‰，此时灵敏度84.0%，特异度90.5%。

讨论

本研究首次确立了福州市儿童H. pylori感染的13C-UBT最佳诊断界值为5.285‰，其敏感度和特异度均较高。该值高于成人常用标准（3.5‰–4.0‰），与上海、香港等地儿科研究结果（5.0‰–5.5‰）接近，凸显了因儿童胃排空较快、内源性CO?产量较低等生理差异而进行区域化界值验证的必要性。

研究发现DOB四分位与组织学严重程度及溃疡患病率间存在明确剂量-反应关系，与成人研究结果一致。尤其值得注意的是，当DOB超过36.39‰时溃疡风险进入平台期，提示存在“饱和效应”，即细菌负荷继续增加不再加剧黏膜损伤。这一非线性关系可能解释了以往以DOB为细菌负荷标志物的成人研究中结果不一致的现象。

本研究结果再次印证了H. pylori感染显著增加儿童尤其是十二指肠溃疡风险的共识。值得注意的是，本队列中消化性溃疡患病率达35.3%，远高于欧洲多中心研究中H. pylori阳性儿童的10.6%。此外，研究发现溃疡患儿中男性占优势，提示人口学、遗传或环境因素可能影响易感性。尽管幼儿（≤6岁）因配合度差导致UBT实施困难，样本量较少，仍需未来开展年龄分层验证。

DOB阶段上升伴随溃疡患病率、细菌密度和炎症严重程度同步增加，支持“细菌负荷加重急性黏膜损伤并可能提升远期恶性风险”的假说。

研究结果对临床实践具有直接指导意义：采用儿科特异性DOB界值5.285‰可大幅减少假阴性诊断；DOB ≥15‰的儿童应视为溃疡高风险人群，即使症状轻微也需及时内镜评估。尽管既往研究提示高DOB值与根除成功率提高相关，本研究未涉及治疗转归，该关联仅可作为假设供未来前瞻性研究验证。

地区间DOB界值差异可能反映流行病学特征、菌株毒力、饮食模式、社会经济状况和遗传背景的不同。福州位于中国胃癌高发带，与中国东南其他地区人群具有相似的饮食和遗传特质，但其感染率和临床结局与西方或其他亚洲人群存在较大差异，强调区域特异性儿科界值的重要性，不宜直接套用成人或国外标准。

从机制层面，DOB升高反映尿素酶活性增强，提示细菌负荷和黏膜炎症加重。已知毒力因子（如cagA和vacA基因型）可显著影响细菌密度和宿主炎症反应，因此DOB可能同时标志细菌数量和毒力，共同驱动黏膜损伤与溃疡形成。DOB > 36.39‰后出现的风险平台期，可能源于黏膜免疫应答或细菌尿素酶活性已达饱和。

结论

本研究首次基于内镜确诊的福州儿童队列，确立5.285‰为儿科H. pylori感染最优诊断界值。DOB值与细菌负荷、黏膜炎症及溃疡风险正相关，并在36.39‰处呈现饱和效应。结果表明定量DOB值不仅可作为诊断工具，还可用于风险分层。尽管DOP与细菌负荷和溃疡风险的关联明确，仍需进一步结合治疗转归的研究以更全面指导临床策略。