Origineel artikel

Nauwkeurigheid van de 14C-urea ademtest voor de diagnose van Helicobacter pylori
Hospital das Clinicas Faculteit Geneeskunde van Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazilië.

• Ana Thereza Britto Gomes

• Luciano Kowalsky Coelho

• Marie Secaf

• José Luiz Pimenta Módena

• Luiz Ernesto de Almeida Troncon

• Ricardo Brandt de Oliveira

ABSTRACT

CONTEXT: De ontwikkeling van eenvoudige, nauwkeurige en goedkope technieken voor de detectie van Helicobacter pylori infectie is van groot belang.
Doelstelling: Het bepalen van de nauwkeurigheid van een snelle 14C-ureum-ademtest (UBT) met behulp van een zeer eenvoudig apparaat voor het opvangen van de ademlucht.
Ontwerp: Prospectieve studie.
SETTING: Hospital das Clinicas van de Faculteit Geneeskunde van Ribeirão Preto.
DEELNEMERS: Honderdzevenendertig volwassen patiënten die een endoscopie van het bovenste deel van het maag-darmkanaal ondergingen in het Klinisch Ziekenhuis.
HOOFDMETINGEN: Histologie voor Helicobacter pylori (HP); urease test; ureum ademtest (UBT).
RESULTATEN: Honderdvijftien patiënten waren geïnfecteerd met HP (HP+) volgens zowel histologie als de ureasetest, en 22 patiënten waren HP-negatief (HP-), volgens dezelfde twee tests. UBT was in staat onderscheid te maken tussen HP+ en HP- op een manier die vergelijkbaar was met de combinatie van ureasetest en histologie. Wanneer deze combinatie van resultaten als de “gouden standaard” voor HP-infectie wordt genomen, zijn de sensitiviteit en specificiteit van UBT beide groter dan 90% voor een reeks van afkappunten en inademingstijdstippen.
CONCLUSIE: De snelle UBT die gebruik maakt van een eenvoudig apparaat voor luchtafname heeft een hoge nauwkeurigheid bij het vaststellen van HP-infectie.
KEY WORDS: Helicobacter pylori. 14C-ureum ademtest. Peptische zweer.

INLEIDING

De ontdekking van het verband tussen Helicobacter pylori (HP) en maagzweer door Warren en Marshall meer dan tien jaar geleden1 was een opmerkelijke doorbraak in het begrip van ziekten van het bovenste deel van het maag-darmkanaal (GI). Sindsdien is de vraag hoe deze bacterie in de klinische routine kan worden opgespoord, van enorm belang geworden. Momenteel zijn er verschillende nauwkeurige methoden voor HP-detectie, hoewel geen enkele perfect is.

De ideale aanpak voor de primaire diagnose van HP is het uitvoeren van een endoscopie om biopsiemonsters te verkrijgen voor histologie, de ureasetest of -cultuur, of beide, terwijl de ureumademtest (UBT) wordt beschouwd als de beste keuze voor de diagnose van HP-infectie na behandeling wanneer het niet nodig is om endoscopische herevaluatie bij een patiënt uit te voeren, zoals in het geval van een ulcus duodenalis.2-3

De UBT is eenvoudig, robuust, niet-invasief, nauwkeurig en goedkoop.4 In onze instelling kost elke test 70 reais exclusief de prijs van de bètateller. De reden is de grote hoeveelheid urease die HP produceert: wanneer een Helicobacter pylori-positieve (HP+) persoon met een koolstofisotoop gelabeld ureum binnenkrijgt, wordt dit in de maag afgebroken tot ammoniak en gelabeld CO2. Het gelabelde CO2 wordt geabsorbeerd in het bloed en uitgeademd in de ademlucht. Monsters van de uitgescheiden CO2 worden verzameld en geanalyseerd op de aanwezigheid van de isotoop. Er kunnen twee koolstofisotopen worden gebruikt: 14C, een radioactieve isotoop en 13C, een niet-radioactieve isotoop.

Sinds de introductie door Graham e.a.,5 en onafhankelijk daarvan door Marshal en Surveyor,6 is de UBT gebruikt volgens een aantal verschillende protocollen van wisselende complexiteit.7,8 In dit rapport beschrijven wij de evaluatie van een 14C-UBT protocol van grote eenvoud, waarbij gebruik wordt gemaakt van een eenvoudig zelfgemaakt apparaat voor luchtopvang, waardoor het zeer bruikbaar is in klinische settings.

METHODEN

De studie werd goedgekeurd door de commissie voor ethiek in medisch onderzoek van het Klinisch Ziekenhuis van de Faculteit Geneeskunde van Ribeirão Preto, Universiteit van São Paulo.

Eenhonderdachtenveertig opeenvolgende volwassen patiënten (leeftijd > 18 jaar) die naar het Klinisch Ziekenhuis werden verwezen voor endoscopie van de bovenste dunne darm, kwamen in aanmerking voor inclusie in de studie, en van elk van hen werd een schriftelijke geïnformeerde toestemming verkregen. Zwangere vrouwen, patiënten met een voorgeschiedenis van maagchirurgie en patiënten die recent antibiotica of protonpompremmers hadden ingenomen, werden niet in de studie opgenomen. Patiënten bij wie zowel de ureasetest als de histologie positief waren, werden als HP+ beschouwd en patiënten bij wie beide tests negatief waren, als HP-. De patiënten met positiviteit in slechts één van deze tests werden uitgesloten van de studie.

Ureasetest en histologie

Bij endoscopie werden twee antrale en twee lichaamsslijmvliesbiopsieën genomen. De antrale biopsies werden genomen in de grote kromming op bijna 3 cm proximaal van de pylorus. Een monster van elk gebied werd gebruikt voor de urease-test (van de Industriële Apotheek van het Klinisch Ziekenhuis) onmiddellijk nadat het was genomen. De gebruikte urease-test was vergelijkbaar met andere preparaten: pepton 0,1 g; NaCl 0,5 g; glucose 0,1 g; agar 1,0 g; 2% fenolrood 2,5 ml; kaliumalkalifosfaat 0,2 g; ureum 2 g en gedistilleerd water q.s.p. 100 ml. De resterende slijmvliesmonsters werden gefixeerd in formaline, ingebed in paraffine en gekleurd met hematoxyline-eosine en Giemsa-kleuring. De glaasjes werden onderzocht door een patholoog die niet op de hoogte was van de andere HP-testresultaten.

UBT

UBT werd altijd binnen een week na de endoscopie uitgevoerd. Na een nacht te hebben gevast, werd een ademmonster afgenomen om er zeker van te zijn dat het systeem vrij was van radioactiviteit. Onmiddellijk daarna namen de patiënten 185 KBq (5 mCi) 14C-urea opgelost in 10 ml water in, en 15 en 30 minuten na inname werden twee extra ademmonsters genomen. De patiënten bliezen door een plastic injectiespuit, die gedeeltelijk met CaCl2 en katoen was gevuld, rechtstreeks in een glazen scintillatieflesje van 20 ml dat 1,0 ml ethanol bevatte waarin 1 mmol hyamine was opgelost en waaraan fenolftaleïne als pH-indicator was toegevoegd. De roze (alkalische) oplossing werd kleurloos bij CO2-verzadiging, op welk moment een constante hoeveelheid (@ 1,0 mmol) CO2 was opgevangen.

Tien ml scintillatieoplossing werd aan elk flesje toegevoegd en elk monster werd geteld in een vloeistofscintillatieteller (LS 8100 Beckman, USA). De radioactiviteit in elk flesje werd uitgedrukt in aantal per minuut (cpm).

Met behulp van de gemeten cpm-waarden en de achtergrondactiviteit van elk monster werd het aantal desintegraties per minuut (dpm) berekend volgens Marshall.9

Analyse van de gegevens

Cpm-waarden om 15 minuten en 30 minuten na inname, evenals de hoogste van deze twee waarden voor elk proefpersoon in zowel de HP+- als de HP-groep, werden uitgezet op specifieke grafieken en de afkappunten werden bepaald door visuele inspectie van de plots. Sensitiviteiten en specificiteiten en hun 95% betrouwbaarheidsintervallen (95% CI) werden berekend met SPSS voor Windows.

RESULTATEN

Elf patiënten werden van de studie uitgesloten, omdat zij slechts één van de invasieve tests positief hadden, hetzij de ureasetest (6 personen) of histologie (5 personen). Van de 137 overblijvende patiënten waren 115 HP+ en 22 HP-. De klinische en endoscopische kenmerken van deze groepen zijn weergegeven in tabel 1.

Scattergrammen van cpm-waarden voor zowel de HP+- als de HP-groep, verkregen 15 minuten en 30 minuten na inname van 14C-urea, alsmede de hoogste waarde voor elke proefpersoon, worden gegeven in de figuur. Uit de figuur blijkt dat er slechts een geringe overlapping van waarden tussen de twee groepen is. Inderdaad, slechts 3 van de 115 HP+ proefpersonen hadden waarden lager dan 1500 cpm, terwijl slechts één HP- proefpersoon een waarde hoger dan 1500 cpm had, en bij geen van hen was de waarde hoger dan 2000 cpm. De cpm-waarde was bij 30 minuten hoger dan bij 15 minuten bij slechts 9 (6,6%) proefpersonen. Sensitiviteit en specificiteit werden berekend voor afkappunten van 1000, 1500 en 2000 cpm en waren altijd hoger dan 90% (tabel 2).

Sensitiviteiten en specificiteiten berekend op basis van activiteiten uitgedrukt in dpm waren identiek aan die berekend op basis van cpm.

DISCUSSIE

De resultaten van de huidige studie tonen aan dat HP-infectie nauwkeurig kan worden opgespoord met behulp van een vereenvoudigde UBT. Deze UBT is in staat onderscheid te maken tussen HP+ en HP- personen op een manier die vergelijkbaar is met die van de combinatie van histologie plus de ureasetest. Wanneer de combinatie van histologie en ureasetest als de “gouden standaard” voor HP-infectie wordt genomen, zijn de berekende sensitiviteit en specificiteit van UBT hoger dan 90%, en vaak hoger dan 95%. Deze resultaten bevestigen de bevindingen van Marshall e.a.,7 die wijzen op het nut van een snelle en gemakkelijk uit te voeren UBT. Bovendien tonen onze resultaten aan dat een zeer eenvoudig apparaat voor het opvangen van de uitgeademde lucht kan worden gebruikt zonder verlies van nauwkeurigheid van de test.

De bevindingen in deze studie geven aan dat de nauwkeurigheid van de UBT niet afhangt van een complexe testmaaltijd of de berekening van de totale CO2 lichaamsproduktie, zoals door sommige auteurs wordt voorgesteld.8,10 In feite gaat de inname van het in een klein volume gewoon water verdunde ureum, waarschijnlijk doordat het contact van de isotoop met het maagslijmvlies wordt vergemakkelijkt, gepaard met een radioactiviteitspiek binnen 30 minuten, die dus eerder wordt waargenomen dan die na een calorierijke testmaaltijd. Dit is uit praktisch oogpunt van belang omdat de test gemakkelijker kan worden uitgevoerd, hetgeen tijd bespaart voor de patiënt en de betrokken technicus.

Het is opmerkelijk dat de 14CO2-uitscheiding hoger was na 15 minuten dan na 30 minuten na de inname van 14C-ureum bij meer dan 90% van de proefpersonen. Er was echter geen significant verschil tussen de gevoeligheid of de specificiteit berekend op basis van de gegevens die op elk van deze twee tijdstippen waren verkregen. Deze bevinding is consistent met de gegevens van Marshall e.a.7 , die een 14CO2-plateau lieten zien vanaf 10 minuten en tot 20 minuten na inname van 14C-ureum.

In ons laboratorium waren de gemeten achtergrondactiviteiten veel lager dan alle activiteiten gemeten in monsters van uitgeademde lucht verkregen na 14C-urea inname. Dientengevolge waren de verdelingen van gevoeligheden en specificiteiten berekend uit dpm identiek aan die berekend uit cpm. Deze bevinding wijst erop dat dpm-berekening uit praktisch oogpunt nutteloos is.

Voorgesteld is dat de nauwkeurigheid van UBT wordt vergroot door 14C-ureum in een capsule toe te dienen om vals-positieve resultaten van urease-producerende bacteriën in de orofarynx te voorkomen.11 De orale 14CO2-productie na inname van 14C-ureum is echter onmiddellijk en van korte duur, namelijk minder dan 15 minuten.7 Onze resultaten zijn consistent met deze gegevens, aangezien overlapping tussen resultaten van HP+ en HP- proefpersonen optrad door een neerwaartse verdeling van waarden van HP+ proefpersonen, in plaats van door waarden van HP- binnen het bereik te lokaliseren dat wordt bepaald door het grootste deel van de numerieke resultaten verkregen van de HP+.

Ten slotte moet op grond van onze resultaten ofwel 1000 cpm ofwel 1500 cpm als afkapwaarde worden gekozen, afhankelijk van de vraag of een hoge sensitiviteit, respectievelijk een hoge specificiteit is vereist.

Deze studie werd uitgevoerd met 14C-ureum, dat een kleine maar veilige12 belasting van ioniserende straling aan de patiënten oplegt. Aangezien 13C-ureum geen straling veroorzaakt, heeft het de plaats ingenomen van 14C-ureum bij ademtests voor H. pylori. Het is belangrijk op te merken dat deze twee isotopen sterk op elkaar lijken en dus vergelijkbare resultaten opleveren.

CONCLUSIE

De snelle UBT met behulp van een eenvoudig apparaat voor luchtafname heeft een hoge nauwkeurigheid bij het vaststellen van HP-infectie.

1. Marshall BJ, Warren JR. Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration. Lancet 1984;1:1311-4.

2. Katelaris PH, Jones DB. Testen op Helicobacter pylori infectie na antibiotische behandeling. Am J Gastroenterol 1997;92:1245-7.

3. The European Helicobacter pylori Study Group. Guidelines for clinical trials in Helicobacter pylori infection. Gut 1997;41(suppl 2):S1-S23 .

4. Atherton JC, Spiller RC. The urea breath test for Helicobacter pylori. Gut 1994;35:723-5.

5. Graham DY, Klein PD, Evans DJ. Campylobacter pyloridis detected by the 13C-urea test. Lancet 1987;1:1174-8.

6. Marshall BJ, Surveyor I. Koolstof-14 ureum-ademtest voor de diagnose van Campylobacter pylori geassocieerde gastritis. J Nucl Med 1988;29:11-7.

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

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

9. Marshall BJ. De 14C ureum ademtest. In: Helicobacter pylori: technieken voor klinische diagnose en fundamenteel onderzoek. Londen: WB Saunders Company; 1996.p.83-93.

10. Steen T, Berstad K, Meling T et al. Reproduceerbaarheid van de 14C ureumtest herhaald na een week. Am J Gastroenterol 1995;90:2103-5.

11. Hamlet AK, Erlandsson KIM, Olbe L, et al. A simple, rapid and highly reliable capsule-based 14C urea breath test for diagnosis of Helicobacter pylori infection. Scand J Gastroenterol 1995;30:1058-63.

12. Stubbs JB, Marshall BJ. Radiation dose estimates for the carbon-14-labeled urea breath test. J Nucl Med 1993;34:821-5.

RESUMO

CONTEXTO: O desenvolvimento de técnicas simples, acuradas e de baixo custo para a detecção 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.
SITE: Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto.
DEELNEMERS: 137 volwassen patiënten die een endoscopie van het bovenste deel van het spijsverteringskanaal ondergingen in het HCFMRP en toestemden deel te nemen aan het onderzoek.
STUDITED VARIABLES: Histologie en urease test, UBT. Bestudeerde variabelen: gevoeligheid en specificiteit van UBT.
RESULTATEN: 115 patiënten waren besmet met HP volgens de resultaten van zowel histologie als ureasetest en 22 waren negatief voor HP volgens dezelfde tests. UBT maakte een duidelijk onderscheid tussen deze twee groepen, en wanneer de combinatie van histologie en ureasetest als de “gouden standaard” voor HP-infectie werd genomen, waren de specificiteit en gevoeligheid van UBT groter dan 90% voor verschillende afkappunten en ademhalingstijden.
CONCLUSIE: Snelle UBT heeft een hoge nauwkeurigheid voor HP infectie. Key WORDS: Helicobacter pylori. Ademtest. Peptische zweer.

PUBLICATIEINFORMATIE

Ana Thereza Britto Gomes, MD, MSc. Faculteit Geneeskunde, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, Brazilië.
Luciano Kowalsky Coelho, MD. Faculteit Geneeskunde van Blumenau, Blumenau, Santa Catarina, Brazilië.
Marie Secaf, Biologe. Hospital das Clinicas van Ribeirão Preto, Universiteit van São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazilië.
José Luiz Pimenta Módena, MD. Assistent Professor aan de Faculteit Geneeskunde van Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazilië.
Luiz Ernesto de Almeida Troncon, MD. Universitair hoofddocent aan de faculteit Geneeskunde van Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazilië.
Ricardo Brandt de Oliveira, MD. Professor aan de Faculteit Geneeskunde van Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazilië.

Financieringsbronnen: Dit onderzoek werd uitgevoerd met financiële steun van de FAPESP (beurs nr. 1997/10502-9) en het Fonds voor Onderzoek en Bijstand van het Klinisch Ziekenhuis van de Faculteit Geneeskunde van Ribeirão Preto (FAEPA-HCFMRP).
Belangenverstrengeling: niet verklaard
Datum eerste indiening: 15 december 1998
Laatst ontvangen: 28 februari 2002
Accepted: 20 maart 2002