6种检测方法在消化性溃疡出血患者中诊断幽门螺杆菌感染的灵敏度和特异性：一项前瞻性的头对头比较研究

《The Clinical Journal of Pain》：Diagnostic Performance of 6 Tests for Helicobacter pylori Infection in Peptic Ulcer Bleeding: A Prospective Head-to-Head Comparison

**引言：**快速尿素酶检测（RUT）因成本低廉且实用，被广泛用于诊断幽门螺杆菌（HP）。然而，在消化性溃疡出血（PUB）的情况下，其准确性会降低。为了评估这些检测方法在该情况下的表现，我们对同一组患者进行了前瞻性对比研究。

**方法：**在内镜止血后，获取胃活检样本用于RUT、组织学检查和聚合酶链反应（PCR）。同时收集血液样本以检测当前感染标志物和抗尿素酶抗体。对于RUT和组织学检查结果均为阴性的患者，进行尿素呼气试验（UBT）。诊断性能的评估依据是RUT、组织学、PCR和UBT中至少有两种结果呈阳性的复合参考标准。通过逻辑回归分析确定导致RUT假阴性的相关因素。

**结果：**共有135名PUB患者纳入研究，其中36人（26.7%）HP检测结果呈阳性。RUT的敏感性/特异性分别为69.4%/97.0%，组织学为55.6%/96.0%，PCR为97.2%/92.9%，当前感染标志物为77.8%/77.8%，抗尿素酶抗体为83.3%/62.6%。将RUT、组织学以及PCR或UBT结合使用后，敏感性提升至100%，显著优于单独使用RUT（P值分别为0.021和0.001）。PCR将自发性溃疡的比例从31.9%降至26.7%。由于临床限制，仅有43名RUT和组织学结果均为阴性的患者接受了UBT，尽管其准确率很高，但实际应用仍受限制。未发现RUT假阴性的预测因素。

**讨论：**在PUB中，组织PCR在各项检测方法中表现出最佳的整体诊断性能。单独使用RUT不足以诊断HP，而将RUT与组织学及PCR或UBT联合使用则能提高诊断准确性。

**引言：**在消化性溃疡出血（PUB）患者中，幽门螺杆菌（HP）感染和非甾体抗炎药（NSAIDs）的使用是两大主要独立致病因素（1,2）。在单纯溃疡病例中，大约90%-100%的十二指肠溃疡和60%-100%的胃溃疡患者存在HP感染（3-5）。虽然HP感染在PUB中仍然普遍存在，但如果不在出血发作期间积极检测，其致病作用可能会被低估。确定溃疡的真正原因至关重要，因为根除HP可显著降低再出血的风险（6）。一项荟萃分析显示，未接受HP根除治疗的患者中约有20%出现再次出血，而成功根除HP的患者中这一比例为1.1%（7）。在急性PUB期间确诊HP感染仍然具有挑战性。常规实践中，通常在内镜检查时同时进行快速尿素酶检测（RUT）和组织学检查。尽管RUT简单、廉价且易于获取，但在PUB环境中的诊断性能有限。已有研究表明，血清白蛋白的干扰、抗HP抗体的抑制作用以及血浆本身的杀菌作用可能是导致其性能下降的原因（8-11）。此外，质子泵抑制剂（PPI）在治疗PUB时必不可少，但它们会减少菌载量，并使HP从幽门区向胃体及胃底迁移，从而导致侵入性检测和尿素呼气试验（UBT）的假阴性结果增加（12,13）。组织学结果还受到活检部位、活检次数、活检技术、染色方法及观察者解读的影响（14）。先前多项前瞻性研究和荟萃分析一致表明，基于活检的检测方法在PUB中的敏感性较低，因此不应单独依赖RUT（14,15）。虽然UBT被认为是具有高准确性的金标准检测方法，但在实际应用中受到限制，例如检测时常被推迟，需要停用PPI，并且对于病情严重的患者可能不切实际（14）。为避免胃内血液和PPI的影响，血清学或免疫学检测方法可能更具吸引力；但它们的主要局限性在于无法区分当前感染与既往感染（15）。最近，组织PCR作为一种有前景的辅助方法出现，可在传统活检检测阴性时提高诊断准确性（16）。尽管已有大量研究，但目前仍存在重要空白：尚无研究全面评估同一出血事件中的所有相关检测方法；此外，新的检测技术（如组织PCR）和现代血清学/免疫学检测方法尚未充分纳入比较。以往的分析多关注单个检测方法的性能，而非更能反映临床实践的联合检测策略。正如国际指南（包括马斯特里赫特VI/佛罗伦萨共识报告）所强调的，PUB中HP感染的最佳诊断策略仍未明确（17）。因此，我们对同一组PUB患者进行了RUT、组织学、组织PCR、UBT、当前感染标志物（CIM）和抗尿素酶抗体的前瞻性对比研究。主要目的是评估每种检测方法的诊断性能以及临床可行的联合检测策略的效果；次要目的是确定导致RUT假阴性的相关因素，并判断联合检测是否能提高HP感染的检出率。

**研究设计与参与者：**本研究为单中心前瞻性研究，位于泰国曼谷的Siriraj医院。纳入标准为18岁及以上的成年患者，表现为上消化道出血（UGIB），并通过食管胃十二指肠镜检查（EGD）证实为PUB。排除胃黏膜活检不可行或不适合的患者，如血液动力学不稳定、凝血功能障碍或严重血小板减少的患者，以及有胃手术史的患者。所有患者均签署书面知情同意书。该研究获得了马希隆大学Siriraj医院医学学院的伦理审批（批准证书编号Si 062/2023），并在ClinicalTrials.gov注册（NCT06273384）。

**研究方案：**所有患者均接受标准治疗，包括液体复苏、输血及内镜前治疗（由主治医生决定）。内镜前的PPI方案（间歇性推注或持续静脉输注）也由主治医生确定。在EGD过程中根据Forrest分类法识别和分类PUB。必要时进行内镜止血，包括Forrest Ia（喷射性出血）、Forrest Ib（渗血）和Forrest IIa（无出血可见血管）溃疡。止血后，使用冷活检钳获取12份胃黏膜活检样本：2份用于RUT（1份来自幽门区，1份来自角切迹），2份用于组织学和组织PCR（各取自幽门区、角切迹和胃体）。此外，还采集5毫升血液样本用于CIM和抗尿素酶抗体检测。内镜后，患者根据标准临床方案继续治疗，包括必要时继续使用PPI。RUT和组织学结果均为阴性的患者，在停用PPI至少2周后进行UBT。若任何检测方法确认HP感染，则开始HP根除治疗。

**HP感染检测方法：**HP感染的确诊采用复合参考标准，即RUT、组织学、组织PCR和UBT中至少有两种结果呈阳性。各检测方法的详细信息如下：
- **RUT**：使用Pronto Dry快速尿素酶检测试剂（Gastrex，法国）。阳性定义为1小时内颜色变化为粉色，24小时后再次评估。
- **组织学**：由胃肠病理学家根据苏木精-伊红和Giemsa染色结果确诊HP感染。
- **组织PCR**：使用QIAamp DNA Mini Kit（Qiagen，德国）提取基因组DNA，通过引物HeliS（5′-AAGAACCTTACCTAGGCTTGACATTG-3′）和HeliN（5′-CCGTGGGCAGTAGCCAATT-3′）扩增HP的16S rRNA基因。反应过程按照Bioline公司提供的MyTaq Red Mix试剂盒说明进行。通过琼脂糖凝胶电泳确认扩增产物。
- **CIM检测**：使用ASSURE HP Rapid Test（MP Biomedicals GmbH，德国Eschwege）检测血液中的IgG抗体，该试剂为间接固相免疫层析法。
- **抗尿素酶抗体检测**：采集5毫升静脉血，离心分离血清后使用HP Typing Test Kit（量子点荧光法，重庆iSIA BIO-Technology）检测抗尿素酶抗体。抗体水平>8 RU/mL视为阳性。
- **UBT**：仅对RUT和组织学结果均为阴性的患者进行13C-UBT。此举基于伦理考虑，因为HP阳性患者会立即开始根除治疗而非延迟检测。停用PPI至少2周后，分别在给予75毫克13C-尿素前后收集呼气样本。

**统计分析：**样本量根据CIM的诊断性能确定，该方法的性能在先前研究中最低。CIM诊断HP感染的敏感性为89%，特异性为90%（18），PUB患者中HP感染 prevalence 为29.3%（19）。样本量计算基于80%的效力、0.05的双侧alpha值和95%的置信区间。考虑到5%的失访率，最终样本量为135人。分类变量以频率和比例表示；连续变量呈正态分布时以平均值±标准差表示，非正态分布时以中位数和四分位数范围表示。分类变量比较采用χ2检验或Fisher精确检验；连续变量比较分别采用独立t检验（正态分布）和Mann-Whitney U检验（非正态分布）。各检测方法的诊断性能通过敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比（LR+）和阴性似然比（LR?）评估。由于HP感染无单一最佳金标准，还采用两种替代参考标准进行敏感性分析：(i) RUT、组织学或组织PCR中任一结果呈阳性；(ii) RUT、组织学和UBT中至少两种结果呈阳性。通过接收者操作特征曲线下面积（AUROC）比较不同检测方法的性能，并使用DeLong检验评估AUROC之间的差异。通过逻辑回归分析确定导致RUT假阴性的相关因素，并以95%置信区间报告比值比（OR）。所有统计分析使用Stata Statistical Software 17.0 SE版本（StataCorp LLC，美国College Station）进行。P值<0.05视为统计学显著。

**患者特征与研究流程：**研究时间为2024年4月至12月，共筛查195名UGIB患者，其中45例非PUB，包括26例食管静脉曲张、1例胃静脉曲张、6例门脉高压性胃病、2例Dieulafoy病变和10例病因不明。剩余150例PUB患者符合纳入标准，其中15例因临床不稳定无法进行活检或拒绝采血而被排除，最终纳入135例。所有患者均接受EGD，并获取样本用于RUT、组织学和组织PCR。98例RUT和组织学结果均为阴性的患者中有43例进行了UBT；55例因无法停用抗血小板药和PPI（36例）、卧床不起、痴呆或严重临床状况（16例）或死亡（3例）而无法检测。研究流程图见图1。研究人群的平均年龄为70.0 ± 12.1岁，其中84名患者（62.2%）为男性。Charlson合并症指数的中位数为4（IQR范围为3–5）。19名患者（14.1%）出现了低血容量性休克。分别有41名（30.4%）和32名（23.7%）患者使用过阿司匹林和非甾体抗炎药（NSAIDs）。所有患者都接受了内镜检查前的静脉注射质子泵抑制剂（PPI）治疗，51名患者（37.8%）采用连续输注方式，84名患者（62.2%）采用间歇性推注给药。内镜下发现溃疡的中位数为1个（IQR范围为1–3个），溃疡的中位大小为10毫米（IQR范围为7–15毫米）。31名患者（23.0%）患有高风险溃疡（Forrest Ia–IIb型），而大多数患者（135名中的100名，74.1%）患有Forrest III型溃疡（表1）。

**表1. 研究人群的基线特征、临床表现和内镜检查结果（n = 135）**

| 患者特征 | 平均值 ± 标准差 | 男性百分比 (%) | BMI（kg/m2） | 吸烟情况 | 合并症 | 冠状动脉疾病 | 脑血管疾病 | 糖尿病 | 肝硬化 | 慢性肾病 | Charlson合并症指数（中位数，IQR） |
|-----------------|-------------------|-------------|------------------|------------------|--------------|--------------|--------------|--------------|---------------|---------------------|
| 年龄 | 70.0 ± 12.1 | 84 (62.2) | 23.1 ± 3.5 | 28 (20.7) | 32 (23.7) | 22 (16.3) | 48 (35.6) | 14 (10.4) | 43 (31.8) | 4 (3, 5) |
| 表现症状 | | | | | | | | | | |
| 咖啡渣样呕吐 | 58 (43.0) | | | | | | | |
| 呕血 | 29 (21.5) | | | | | | | |
| 黑便 | 121 (89.6) | | | | | | | |
| 低血容量性休克 | 19 (14.1) | | | | | | | |
| 药物使用 | | | | | | | | |
| 阿司匹林 | 41 (30.4) | | | | | | |
| 氯吡格雷 | 12 (8.9) | | | | | | |
| 华法林 | 12 (8.9) | | | | | | |
| 直接口服抗凝剂（DOACs） | 3 (2.2) | | | | | | |
| NSAIDs | 32 (23.7) | | | | | |
| 内镜前用药 | | | | | | | |
| 连续静脉PPI | 51 (37.8) | | | | | | |
| 间歇性PPI | 84 (62.2) | | | | | | |

**图1. 诊断准确性研究报告的流程图**

**表2. 幽门螺杆菌感染的诊断性能**

在最终分析的135名患者中，根据参考标准，36名患者（26.7%）对幽门螺杆菌（HP）检测呈阳性。在各项单独检测中，聚合酶链反应（PCR）显示出最佳的总体性能，其敏感性为97.2%、特异性为92.9%、准确率为95.1%。相比之下，尿酶快速测试（RUT）和组织学检查的敏感性较低，尽管特异性较高，但其敏感性分别为69.4%、特异性为97.0%、准确率为83.2%，而组织学的敏感性为55.6%、特异性为96.0%、准确率为75.8%。CIM（当前感染标志物）和抗尿酶抗体检测的敏感性分别为77.8%和83.3%，特异性分别为77.8%和62.6%，准确率为77.8%和73.0%。43名患者接受了尿素呼气试验（UBT），其敏感性、特异性和准确率均为100.0%（表2）。

**联合检测**：
- RUT + 组织学：敏感性83.3%、特异性92.9%、准确率88.1%；
- RUT + 组织学 + PCR：敏感性100.0%、特异性85.9%、准确率92.9%；
- RUT + 组织学 + CIM：敏感性94.4%、特异性72.7%、准确率83.6%；
- RUT + 组织学 + 抗尿酶抗体：敏感性97.2%、特异性60.6%、准确率78.9%。

**讨论**
这项前瞻性对比研究是在PUB（急性胃出血）发作期间进行的。我们的研究结果表明，在各项单独检测中，组织PCR的诊断性能最好；而单独使用RUT不足以诊断PUB中的HP感染。RUT与组织学联合使用（常规护理中的常用方法）的性能也不够理想。添加PCR后，敏感性提高到了100%。同样，UBT也将敏感性提高到了100%，尽管仅有少数患者能够接受这项检查。

我们研究中RUT的诊断性能与之前的研究和荟萃分析结果相当，尽管在PUB情况下特异性较高，但敏感性较低。实际上，单独使用RUT可能会漏诊大约30%的HP感染病例。UGIB（急性胃出血）期间，胃内的血液可能会干扰尿酶检测所需的pH值变化，因为白蛋白和其他血清缓冲系统的影响。此外，血清抗体和血浆因素可能抑制细菌负荷或尿酶活性，血浆本身在体外对HP具有杀菌作用。PPI（质子泵抑制剂）的使用可能会进一步降低细菌密度，并使HP在胃内的定植从胃窦移向胃体，从而导致假阴性结果。先前的研究还表明，增加采样范围和优化采样策略可以提高RUT的诊断效果。特别是增加活检样本的数量可以与更高的阳性率和更高的敏感性相关。最近的研究表明，采用扫掠式采样技术可能比传统组织活检方法具有更高的敏感性和准确性。在我们的研究中，所有患者都接受了内镜检查前的PPI治疗，且RUT采样仅限于胃窦和角切迹处，未包括胃体活检，这可能是RUT假阴性率较高的一个原因。

值得注意的是，尽管先前的研究指出胃内的血液、抗分泌治疗或活动性出血可能会影响RUT的检测效果，但在我们的研究中并未发现这些因素是显著预测因素。然而，由于假阴性病例数量较少，逻辑回归分析的统计功效有限，因此这些非显著关联可能反映了统计功效不足而非真正的无临床相关性。临床上，组织学常与RUT联合使用，目前的建议是根据Sydney协议进行活检采样。在我们的研究中，组织学在优化条件下进行，包括5个活检样本、苏木精-伊红染色和Giemsa染色，并由经验丰富的胃肠病理学家解读，但其诊断性能仍然较低。即使与RUT联合使用，这种常用方法的敏感性仍接近20%，凸显了其作为确定性诊断策略的局限性。对于HP阴性的病例，缺乏免疫组化检测也是一个限制因素。

本研究的一个最具有临床意义的发现是，尿素呼气试验（UBT）在理论上的诊断性能非常出色，但实际上应用范围有限。在我们的队列中，98名患者的RUT和组织学结果均为阴性，但只有43名患者接受了UBT。尽管UBT的敏感性和特异性均为100%，但这些数据基于仅有6例HP阳性病例的小样本，因此应谨慎解读。许多患者未接受UBT的原因主要是担心在PUB情况下暂停PPI治疗的安全性问题，尤其是那些需要持续抗血小板治疗的患者的安全风险。此外，一些患者因病情严重或身体状况不佳而无法完成UBT检查。

血清学检测通常不受PPI或胃内血液的影响，某些指南允许在PUB或近期使用PPI的情况下将其作为替代检测方法。先前的研究表明，CIM（当前感染标志物）的诊断准确性较高，当使用13C-UBT作为参考标准时，准确率在88.9%至93.1%之间。在本研究中，CIM和抗尿酶抗体检测的敏感性尚可，但特异性低于基于活检的检测方法。总之，添加血清学检测的主要优势是减少漏诊病例，但这也可能导致过度治疗。我们的研究表明，PCR是表现最好的单独检测方法；与RUT和组织学联合使用后，敏感性提高到了100%，同时保持了良好的特异性。这一潜在作用也在《马斯特里赫特VI/佛罗伦萨共识报告》中提到，该报告指出从RUT（快速尿素酶测试）中获得的胃活检样本可以重复用于PCR检测，并可能有助于确认RUT阴性病例中的幽门螺杆菌（HP）感染（17）。综合我们的研究结果，当条件允许时，首选策略可能是在初次内镜检查时进行PCR检测；而仅依靠RUT检测结合组织学检查对于诊断患有PUB（幽门螺旋杆菌相关性胃炎）的患者来说是不够的。然而，从成本效益的角度来看，UBT（尿素 Breath Test，一种非侵入性检测方法）仍然是一种有吸引力的选择。一项成本效益分析表明，UBT是评估PUB患者幽门螺杆菌感染的首选且经济有效的方法（28）。由于并非所有医疗机构都具备组织PCR检测的能力，因此当患者能够接受检测时，延迟进行UBT仍是一个重要的替代方案。当无法进行PCR或UBT时，血清学检测，特别是CIM（碳肟尿素酶免疫测定法），可以作为补充手段。

我们队列中的顺序病因分析也具有重要的临床意义。随着更多诊断方法的引入，与幽门螺杆菌相关的溃疡比例增加，而特发性溃疡的比例逐渐减少。这些发现表明，诊断流程的不完善可能导致幽门螺杆菌感染的漏诊以及特发性溃疡出血的过度估计。更重要的是，准确识别和根除幽门螺杆菌有助于预防PUB的复发。然而，也应认识到一些局限性：首先，并非所有患者在需要时都能够接受UBT检测；这引入了验证偏差，因为一些初次检测结果为陰性的患者没有进一步进行UBT确认。因此，幽门螺杆菌感染的真实发病率可能被低估，某些患者的分类情况可能仍然不明确，这可能影响了整体的诊断结果。其次，幽门螺杆菌阳性病例的数量相对较少，限制了诊断准确性的估计精度。此外，部分检测结果的表现在样本量计算中所作的假设与实际情况存在差异。因此，尽管达到了目标样本量，但由于存在不确定性和精度限制，这些估计结果仍需谨慎解读。第三，关于导致RUT假阴性结果的因子进行的逻辑回归分析仅基于11例病例，这可能降低了检测到微弱但具有临床意义的关联的能力。第四，未能进行幽门螺杆菌的免疫组化染色，可能会降低组织学检测的敏感性；先前的研究表明，在细菌密度低或炎症活动有限的情况下，Giemsa染色法比免疫组化法在检测幽门螺杆菌方面敏感性更低（29）。最后，由于先前研究表明粪便抗原检测在PUB患者中的诊断准确性较差（30,31），因此未将其纳入本研究。

总之，单独使用RUT检测或结合RUT和组织学检查均不足以诊断PUB患者的幽门螺杆菌感染。组织PCR检测和UBT作为独立检测方法表现出优异的整体诊断性能，将其任一方法添加到RUT和组织学检查中显著提高了诊断效果。然而，由于临床限制，许多符合条件的患者无法及时进行UBT检测。当PCR不可用或UBT不切实际时，血清学检测（特别是CIM和抗脲酶抗体）可以作为替代方案，尽管其特异性较低。

**利益冲突**
文章的担保人：Monthira Maneerattanaporn，医学博士，理学硕士

**作者具体贡献**：
- 构思与设计：M.M.、T.G.、T.A.、S.L.
- 数据分析与解读：T.G.、M.M.
- 数据收集：T.G.、S.T.
- 文章撰写：T.G.、P.W.、M.M.
- 重要内容的关键审查：T.G.、M.M.、S.T.、P.W.、S.L.
所有作者均审阅了研究结果并批准了最终稿件。

**财务支持**：本研究由泰国健康肠道基金会、Siriraj基金会及玛希隆大学Siriraj医院医学院资助。

**潜在的利益冲突**：无。

**数据获取**：支持本研究结果的数据可向通讯作者请求获取。
**临床试验注册号**：NCT06273384。