Originalartikel

Nøjagtighed af 14C-urea-udåndingstest til diagnosticering af Helicobacter pylori
Hospital das Clinicas Faculty of Medicine of Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.

• Ana Thereza Britto Gomes

• Luciano Kowalsky Coelho

• Marie Secaf

• José Luiz Pimenta Módena

• Luiz Ernesto de Almeida Troncon

• Ricardo Brandt de Oliveira

ABSTRACT

KONTEKST: Udviklingen af enkle, nøjagtige og billige teknikker til påvisning af Helicobacter pylori-infektion er af stor relevans.
MÅL: At bestemme nøjagtigheden af en hurtig 14C-urea-udåndingstest (UBT) ved hjælp af et meget enkelt apparat til indsamling af indåndingsluft.
DESIGN: Prospektiv undersøgelse.
SETTING: Hospital das Clinicas på det medicinske fakultet i Ribeirão Preto.
DELTAGERE:: Et hundrede og syvogtredive syv voksne patienter, der gennemgik øvre gastrointestinal endoskopi på det kliniske hospital.
HOVEDMÅLINGER: Histologi for Helicobacter pylori (HP); urease test; urea åndedrætstest (UBT).
RESULTATER: 115 patienter var inficeret med HP (HP+) ifølge både histologi og urease-test, og 22 patienter var HP-negative (HP-) ifølge de samme to test. UBT var i stand til at skelne mellem HP+ og HP- på en måde, der svarede til kombinationen af urease-test og histologi. Når denne kombination af resultater tages som “guldstandard” for HP-infektion, er UBT’s sensitivitet og specificitet begge større end 90 % for en række grænseværdier og indsamlingstider for indåndingsluft.
KONKLUSION: Den hurtige UBT, der anvender en simpel anordning til luftopsamling, har en høj nøjagtighed ved bestemmelse af HP-infektion.
Nøgleord: Helicobacter pylori. 14C-urea åndedrætstest. Mavesår.

INDLEDNING

Opdagelsen af sammenhængen mellem Helicobacter pylori (HP) og mavesårssygdom af Warren og Marshall for mere end ti år siden1 var et bemærkelsesværdigt gennembrud i forståelsen af øvre gastrointestinale (GI) sygdomme. Siden da har spørgsmålet om, hvordan denne bakterie kan påvises i klinisk rutine, fået enorm betydning. På nuværende tidspunkt findes der flere nøjagtige metoder til HP-detektion, selv om ingen af dem er perfekte.

Den ideelle tilgang til primær diagnose af HP er at udføre en endoskopi for at opnå biopsiprøver til histologi, ureaseprøve eller kultur eller begge dele, mens urinstofprøve (UBT) anses for at være det bedste valg til diagnosticering af HP-infektion efter behandling, når det ikke er nødvendigt at foretage endoskopisk reevaluering af en patient, f.eks. i tilfælde af duodenalsår.2-3

UBT er enkel, robust, ikke-invasiv, nøjagtig og billig.4 I vores institution koster hver test 70 reais eksklusive prisen på beta-tælleren. Dens begrundelse er den store mængde urease, der produceres af HP: Når urinstof mærket med en kulstofisotop indtages af en Helicobacter pylori positiv (HP+) person, nedbrydes det i maven til ammoniak og mærket CO2. Den mærkede CO2 optages i blodet og udåndes med indåndingsluften. Prøver af den udskilte CO2 indsamles og analyseres for tilstedeværelsen af isotopen. Der kan anvendes to kulstofisotoper: 14C, en radioaktiv isotop, og 13C, en ikke-radioaktiv isotop.

Siden introduktionen af Graham et al.5 og uafhængigt heraf af Marshal og Surveyor6 er UBT blevet anvendt i henhold til en række forskellige protokoller af varierende kompleksitet.7,8 I denne rapport beskriver vi evalueringen af en 14C-UBT-protokol af stor enkelhed, der anvender en simpel hjemmelavede anordning til luftopsamling, hvilket derfor gør den meget anvendelig i kliniske sammenhænge.

METODER

Undersøgelsen blev godkendt af komitéen for etik inden for medicinsk forskning på det kliniske hospital på det medicinske fakultet i Ribeirão Preto, São Paulos universitet.

Et hundredeogfyrreogfyrre otteogfyrre konsekutive voksne patienter (alder > 18 år), der blev henvist til det kliniske hospital med henblik på øvre GI-endoskopi, blev overvejet til at indgå i undersøgelsen, og der blev indhentet et skriftligt informeret samtykke fra hver enkelt af dem. Kvinder, der kunne have været gravide, patienter med en historie af gastrisk kirurgi og patienter, der for nylig havde taget antibiotika eller protonpumpehæmmere, blev ikke inkluderet i undersøgelsen. Patienter med både urease-test og histologi positive blev betragtet som HP+, og patienter med begge test negative blev betragtet som HP-. Patienter med positivitet i kun én af disse test blev udelukket fra undersøgelsen.

Ureasetest og histologi

Ved endoskopi blev der taget to antrale og to kropsmukosale biopsier. De antrale biopsier blev taget i den større krumning på næsten 3 cm proximalt for pylorus. En prøve fra hvert område blev anvendt til ureaseprøve (fra det kliniske hospitals industriapotek) umiddelbart efter, at den var blevet taget. Den anvendte ureaseprøve lignede de øvrige præparater: pepton 0,1 g; NaCl 0,5 g; glukose 0,1 g; agar 1,0 g; 2 % phenolrødt 2,5 ml; kaliumalkalisk fosfat 0,2 g; urinstof 2 g og destilleret vand q.s.p. 100 ml. De resterende slimhindeprøver blev fikseret i formalin, indlejret i paraffin og farvet med hæmatoxylin-eosin- og Giemsa-farve. Prøverne blev undersøgt af en patolog, som ikke var bekendt med de andre HP-testresultater.

UBT

UBT blev altid udført inden for en uge efter endoskopi. Efter faste natten over blev der indsamlet en baseline-åndeprøve for at sikre, at systemet var fri for radioaktivitet. Umiddelbart herefter indtog patienterne 185 KBq (5 mCi) 14C-urea opløst i 10 ml vand, og der blev indsamlet yderligere to åndedrætsprøver 15 og 30 minutter efter indtagelsen. Patienterne pustede gennem en plastiksprøjte, der var delvist fyldt med CaCl2 og bomuld, direkte ind i en 20 ml glasskinne med 1,0 ml ethanol, hvori der var opløst 1 mmol hyamin, og hvortil der var tilsat phenolphthalein som pH-indikator. Den lyserøde (alkaliske) opløsning blev farveløs ved CO2-mætning, hvorefter en konstant mængde (@ 1,0 mmol) CO2 var blevet opsamlet.

Der blev tilsat 10 ml scintillationsopløsning til hvert hætteglas, og hver prøve blev talt i en væskescintillationsmåler (LS 8100 Beckman, USA). Radioaktiviteten i hvert hætteglas blev udtrykt som antal tællinger pr. minut (cpm).

Ved hjælp af de målte cpm-værdier og baggrundsaktiviteten fra hver prøve blev antallet af desintegrationer pr. minut (dpm) beregnet i henhold til Marshall.9

Analyse af dataene

Cpm-værdierne 15 minutter og 30 minutter efter indtagelse samt den højeste af disse to værdier for hver forsøgsperson i både HP+- og HP-grupperne blev plottet på specifikke grafer, og cut-off-punkterne blev bestemt ved visuel inspektion af plottet. Sensitiviteter og specificiteter og deres 95 % konfidensintervaller (95 % CI) blev beregnet ved hjælp af SPSS for Windows.

RESULTATER

Eleven patienter blev udelukket fra undersøgelsen, da de kun præsenterede sig med en af de invasive tests positiv, enten urease-testen (6 personer) eller histologi (5 personer). Ud af de 137 resterende patienter var 115 forsøgspersoner HP+ og 22 var HP-. De kliniske og endoskopiske karakteristika for disse grupper er vist i tabel 1.

Scattergrammer af cpm-værdier for både HP+- og HP-grupperne opnået 15 minutter og 30 minutter efter indtagelse af 14C-urea samt den højeste værdi for hver forsøgsperson er vist i figuren. Figuren viser, at der kun er en lille overlapning af værdierne mellem de to grupper. Faktisk havde kun 3 af de 115 HP+ forsøgspersoner værdier på under 1 500 cpm, mens kun én HP- forsøgsperson havde en værdi på over 1 500 cpm, og hos ingen af dem var værdien højere end 2 000 cpm. Kun hos 9 (6,6 %) forsøgspersoner var cpm-værdien højere efter 30 minutter end efter 15 minutter. Sensitiviteten og specificiteten blev beregnet for grænseværdierne 1000, 1500 og 2000 cpm og var altid højere end 90 % (tabel 2).

Sensitiviteter og specificiteter beregnet ud fra aktiviteter udtrykt som dpm var identiske med dem, der var beregnet ud fra cpm.

DISKUSSION

Resultaterne af denne undersøgelse viser, at HP-infektion kan påvises nøjagtigt ved hjælp af en forenklet UBT. Denne UBT er i stand til at skelne mellem HP+- og HP- personer på en måde, der svarer til kombinationen af histologi plus urease-test. Når kombinationen af histologi og ureaseprøve anvendes som “guldstandard” for HP-infektion, er UBT’s beregnede sensitivitet og specificitet faktisk højere end 90 % og ofte højere end 95 %. Disse resultater bekræfter resultaterne fra Marshall et al.7 , som viser, at en hurtig og let udførlig UBT er nyttig. Desuden viser vores resultater, at der kan anvendes en meget enkel anordning til opsamling af udåndingsluften uden tab af nøjagtighed i testen.

Fundene i denne undersøgelse viser, at nøjagtigheden af UBT ikke afhænger af hverken et komplekst testmåltid eller af beregningen af den samlede CO2-produktion i kroppen, som foreslået af nogle forfattere.8,10 Faktisk er indtagelse af urinstof fortyndet i en lille mængde almindeligt vand, formentlig fordi isotopens kontakt med maveslimhinden bliver lettere, forbundet med et peak af radioaktivitet inden for 30 minutter, hvilket således er tidligere end det, der ses efter et kalorieholdigt testmåltid. Dette er relevant ud fra et praktisk synspunkt, fordi testen er lettere at udføre, hvilket sparer tid for patienten og den involverede tekniker.

Det er bemærkelsesværdigt, at 14CO2-udskillelsen var højere 15 minutter end 30 minutter efter indtagelse af 14C-urea for mere end 90 % af forsøgspersonerne. Der var imidlertid ingen signifikant forskel mellem hverken følsomhederne eller specificiteterne beregnet ud fra de data, der blev opnået på hvert af disse to tidspunkter. Dette resultat er i overensstemmelse med data fra Marshall et al.7 , som viste et 14CO2-plateau fra 10 minutter og op til 20 minutter efter indtagelse af 14C-urea.

I vores laboratorium var de målte baggrundsaktiviteter meget lavere end alle de aktiviteter, der blev målt i prøver af udåndingsluft, som blev udtaget efter indtagelse af 14C-urea. Som følge heraf var fordelingerne af følsomheder og specificiteter beregnet ud fra dpm identiske med dem beregnet ud fra cpm. Dette resultat viser, at dpm-beregning er ubrugelig ud fra et praktisk synspunkt.

Det er blevet foreslået, at der opnås en forbedring af nøjagtigheden af UBT ved at tilføre 14C-urea i en kapsel for at undgå falsk-positive resultater fra ureaseproducerende bakterier i oropharynx.11 Den orale 14CO2-produktion efter indtagelse af 14C-urea er imidlertid øjeblikkelig og kortvarig, idet den varer mindre end 15 minutter.7 Vores resultater er i overensstemmelse med disse data, da overlapning mellem resultater fra HP+ og HP- forsøgspersoner opstod ved en nedadskæv fordeling af værdierne fra HP+ forsøgspersoner, snarere end ved at placere værdierne for HP- inden for det område, der er defineret af hovedparten af de numeriske resultater, der er opnået fra HP+ forsøgspersoner.

Endeligt bør man på grundlag af vores resultater vælge enten 1000 cpm eller 1500 cpm som cut-off-værdi, afhængigt af om der kræves henholdsvis høj sensitivitet eller høj specificitet.

Denne undersøgelse blev udført ved hjælp af 14C-urea, som påfører patienterne en lille, men sikker12 belastning af ioniserende stråling. Da det er strålefrit, er 13C-urea blevet erstattet af 14C-urea i åndedrætstest for H. pylori. Det er vigtigt at bemærke, at disse to isotoper er meget ens, og at de derfor giver lignende resultater.

KONKLUSION

Den hurtige UBT, der anvender et simpelt apparat til luftopsamling, har en høj nøjagtighed ved bestemmelse af HP-infektion.

1. Marshall BJ, Warren JR. Uidentificerede krumme baciller i maven hos patienter med gastritis og mavesår. Lancet 1984;1:1311-4.

2. Katelaris PH, Jones DB. Test for Helicobacter pylori-infektion efter antibiotikabehandling. Am J Gastroenterol 1997;92:1245-7.

3. Den europæiske Helicobacter pylori-studiegruppe. Retningslinjer for kliniske forsøg i forbindelse med Helicobacter pylori-infektion. Gut 1997;41(suppl 2):S1-S23 .

4. Atherton JC, Spiller RC. Urea åndedrætstest for Helicobacter pylori. Gut 1994;35:723-5.

5. Graham DY, Klein PD, Klein PD, Evans DJ. Campylobacter pyloridis påvist ved hjælp af 13C-ureatesten. Lancet 1987;1:1174-8.

6. Marshall BJ, Surveyor I. Kulstof-14-urinstof-åndeprøve til diagnosticering af Campylobacter pylori-associeret gastritis. J Nucl Med 1988;29:11-7.

7. Marshall BJ, Plankey MW, Hoffman SR, et al. 20-minutters åndedrætstest for Helicobacter pylori. Am J Gastroenterol 1991;86:438-45.

8. Raws EAJ. 14C-urea åndedrætstest ved C. pylori gastritis. Gut 1989;30:798-803.

9. Marshall BJ. 14C-urinstofudetesten. In: Helicobacter pylori: teknikker til klinisk diagnose og grundforskning. London: WB Saunders Company; 1996.s.83-93.

10. Steen T, Berstad K, Meling T et al. Reproducerbarhed af 14C urea-testen gentaget efter en uge. Am J Gastroenterol 1995;90:2103-5.

11. Hamlet AK, Erlandsson KIM, Olbe L, et al. En enkel, hurtig og meget pålidelig kapselbaseret 14C-urinstof-ånde-test til diagnosticering af Helicobacter pylori-infektion. Scand J Gastroenterol 1995;30:1058-63.

12. Stubbs JB, Marshall BJ. Skøn over strålingsdosis for kulstof-14-mærket urea-udåndingstest. J Nucl Med 1993;34:821-5.

RESUMO

CONTEXTO: O desenvolvimento de técnicas simples, acuradas e de baixo custo para a detecção da infecção da infecção do Helicobacter pylori tem grande interesse.
OBJETIVO: Determinar a acurácia de um teste respiratório rápido (UBT) que emprega dispositivo simples para coleção do ar expirado.
TIPO DE ESTUDO: Estudo prospectivo.
STED: Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto.
DELTAGERE: 137 voksne patienter, der gennemgik en endoskopi af den øvre del af fordøjelsessystemet på HCFMRP og indvilligede i at deltage i undersøgelsen.
STUDIEREDE VARIABLER: Histologi og ureaseprøve, UBT. Undersøgte variabler: UBT’s følsomhed og specificitet.
RESULTATER: 115 patienter var inficeret med HP ifølge resultaterne af både histologi og urease-test, og 22 var negative for HP ifølge de samme test. UBT adskilte klart disse to grupper, og når kombinationen af histologi og urease-test blev anvendt som “guldstandard” for HP-infektion, var UBT’s specificitet og sensitivitet over 90 % for forskellige grænseværdier og tidspunkter for åndedrætsopsamling.
KONKLUSION: Hurtig UBT har høj nøjagtighed i forbindelse med HP-infektion.
Nøgleord: Helicobacter pylori. Åndedrætsprøve. Mavesår.

Oplysningsinformation

Ana Thereza Britto Gomes, MD, MSc. Det medicinske fakultet, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, Brasilien.
Luciano Kowalsky Coelho, MD. Det medicinske fakultet i Blumenau, Blumenau, Santa Catarina, Brasilien.
Marie Secaf, Biolog. Hospital das Clinicas of Ribeirão Preto, University of São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.
José Luiz Pimenta Módena, MD. Assistentprofessor ved det medicinske fakultet i Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.
Luiz Ernesto de Almeida Troncon, MD. Lektor ved det medicinske fakultet i Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.
Ricardo Brandt de Oliveira, MD. Professor ved det medicinske fakultet i Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.

Kilder til finansiering: Denne forskning blev udført med finansiel støtte fra FAPESP (bevilling nr. 1997/10502-9) og forsknings- og bistandsfonden for det kliniske hospital på det medicinske fakultet i Ribeirão Preto (FAEPA-HCFMRP).
Interessekonflikter: Ikke erklæret
Dato for første indsendelse: 15. december 1998
Sidst modtaget: 28. februar 2002
Accepteret: 20. marts 2002