Artykuł oryginalny

Accuracy of the 14C-urea breath test for the diagnosis of Helicobacter pylori
Hospital das Clinicas Faculty of Medicine of Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil.

• Ana Thereza Britto Gomes

• Luciano Kowalsky Coelho

• Marie Secaf

• José Luiz. Pimenta Módena

• Luiz Ernesto de Almeida Troncon

• Ricardo Brandt de Oliveira

ABSTRACT

CONTEXT: Rozwój prostych, dokładnych i niedrogich technik wykrywania zakażenia Helicobacter pylori ma ogromne znaczenie.
CEL: Określenie dokładności szybkiego testu oddechowego z użyciem 14C-mocznika (UBT) z wykorzystaniem bardzo prostego urządzenia do pobierania powietrza z dróg oddechowych.
PROJEKT: Badanie prospektywne.
MIEJSCE: Hospital das Clinicas Wydziału Medycyny w Ribeirão Preto.
UCZESTNICY: Stu trzydziestu siedmiu dorosłych pacjentów, u których wykonano endoskopię górnego odcinka przewodu pokarmowego w Szpitalu Klinicznym.
GŁÓWNE POMIARY: Histologia w kierunku Helicobacter pylori (HP); test ureazowy; test oddechowy z mocznikiem (UBT). Wniosek: Szybka UBT z wykorzystaniem prostego urządzenia do pobierania powietrza charakteryzuje się wysoką dokładnością w określaniu zakażenia HP.
SŁOWA KLUCZOWE: Helicobacter pylori. Test oddechowy z 14C-mocznikiem. Choroba wrzodowa.

WPROWADZENIE

Odkrycie związku pomiędzy Helicobacter pylori (HP) a chorobą wrzodową przez Warrena i Marshalla ponad dziesięć lat temu1 było niezwykłym przełomem w zrozumieniu choroby górnego odcinka przewodu pokarmowego (GI). Od tego czasu pytanie, jak wykrywać tę bakterię w rutynie klinicznej, nabrało ogromnego znaczenia. Obecnie istnieje kilka dokładnych metod wykrywania HP, chociaż żadna z nich nie jest doskonała.

Test UBT jest prosty, solidny, nieinwazyjny, dokładny i niedrogi.4 W naszej instytucji każdy test kosztuje 70 reais, nie licząc ceny licznika beta. Jego uzasadnieniem jest duża ilość ureazy produkowanej przez HP: kiedy mocznik znakowany izotopem węgla jest spożywany przez osobę z pozytywnym wynikiem testu na Helicobacter pylori (HP+), jest on rozkładany w żołądku na amoniak i znakowany CO2. Oznakowany CO2 jest wchłaniany do krwi i wydychany w wydychanym powietrzu. Próbki wydalonego CO2 są pobierane i analizowane pod kątem obecności izotopu. Mogą być użyte dwa izotopy węgla: 14C, izotop radioaktywny i 13C, izotop nieradioaktywny.

Od czasu wprowadzenia przez Grahama i wsp.,5 i niezależnie przez Marshal’a i Surveyor’a,6 UBT był stosowany zgodnie z wieloma różnymi protokołami o różnej złożoności.7,8 W tym raporcie opisujemy ocenę protokołu 14C-UBT o dużej prostocie, wykorzystującego proste domowe urządzenie do pobierania powietrza, co czyni go bardzo użytecznym w warunkach klinicznych.

METODY

Badanie zostało zatwierdzone przez komisję ds. Etyki w badaniach medycznych Szpitala Klinicznego Wydziału Medycyny w Ribeirão Preto, Uniwersytet w São Paulo.

Stu czterdziestu ośmiu kolejnych dorosłych pacjentów (wiek > 18 lat) skierowanych do Szpitala Klinicznego w celu wykonania endoskopii górnego odcinka przewodu pokarmowego rozważano włączenie do badania, a pisemna świadoma zgoda została uzyskana od każdego z nich. Do badania nie włączono kobiet, które mogły być w ciąży, pacjentów z przebytą operacją żołądka oraz tych, którzy w ostatnim czasie przyjmowali antybiotyki lub inhibitory pompy protonowej. Pacjentów z dodatnim wynikiem testu ureazowego i badania histologicznego uznano za HP+, a tych z ujemnym wynikiem obu testów – za HP-. Pacjenci z dodatnim wynikiem tylko jednego z tych testów zostali wykluczeni z badania.

Test ureazowy i histologia

Po endoskopii pobierano dwie biopsje śluzówki antralnej i dwie śluzówki trzonu macicy. Biopsje antralne zostały pobrane w krzywiźnie większej, prawie 3 cm proksymalnie od odźwiernika. Jedna próbka z każdej okolicy została użyta do wykonania testu ureazowego (z Apteki Przemysłowej Szpitala Klinicznego) bezpośrednio po pobraniu. W teście ureazowym stosowano podobne do pozostałych preparaty: pepton 0,1 g; NaCl 0,5 g; glukoza 0,1 g; agar 1,0 g; 2% czerwień fenolowa 2,5 ml; zasadowy fosforan potasu 0,2 g; mocznik 2 g oraz woda destylowana q.s.p. 100 ml. Pozostałe wycinki błony śluzowej utrwalano w formalinie, zatapiano w parafinie i barwiono hematoksyliną-eozyną oraz barwnikiem Giemsy. Slajdy zostały zbadane przez patologa, który nie wiedział o innych wynikach testów HP.

UBT

UBT zawsze wykonywano w ciągu tygodnia po endoskopii. Po całonocnym poszczeniu pobierano podstawową próbkę oddechu, aby upewnić się, że system jest wolny od radioaktywności. Natychmiast po tym pacjenci spożyli 185 KBq (5 mCi) 14C-mocznika rozpuszczonego w 10 ml wody, a dwie dodatkowe próbki oddechu zostały pobrane 15 i 30 minut po spożyciu. Pacjenci dmuchali przez plastikową dyszę strzykawki, która była częściowo wypełniona CaCl2 i bawełną, bezpośrednio do szklanej fiolki scyntylacyjnej o pojemności 20 ml, zawierającej 1,0 ml etanolu, w którym rozpuszczono 1 mmol hiaminy i do którego dodano fenoloftaleinę jako wskaźnik pH. Różowy (alkaliczny) roztwór stał się bezbarwny po nasyceniu CO2, w tym czasie zebrano stałą ilość (@ 1,0 mmol) CO2.

Do każdej fiolki dodano 10 ml roztworu scyntylacyjnego i każda próbka została policzona w liczniku ciekłoscyntylacyjnym (LS 8100 Beckman, USA). Radioaktywność w każdej fiolce została wyrażona jako liczba zliczeń na minutę (cpm).

Używając zmierzonych wartości cpm i aktywności tła z każdej próbki, liczbę rozpadów na minutę (dpm) obliczono zgodnie z Marshallem.9

Analiza danych

Wartości cpm w 15 minucie i 30 minucie po spożyciu, jak również wyższą z tych dwóch wartości dla każdego uczestnika zarówno w grupie HP+, jak i HP-, wykreślono na specjalnych wykresach, a punkty odcięcia określono poprzez wizualną inspekcję wykresów. Czułość i swoistość oraz ich 95% przedziały ufności (95% CI) obliczono przy użyciu programu SPSS for Windows. Wyniki

Wyniki

Jedenastu pacjentów zostało wykluczonych z badania, ponieważ tylko jeden z testów inwazyjnych był dodatni, test ureazowy (6 osób) lub histologiczny (5 osób). Spośród 137 pozostałych pacjentów, 115 osób było HP+, a 22 HP-. Charakterystykę kliniczną i endoskopową tych grup przedstawiono w tabeli 1.

Scattergramy wartości cpm dla obu grup HP+ i HP- uzyskane 15 minut i 30 minut po spożyciu 14C-mocznika, jak również najwyższą wartość dla każdego badanego, podano na rycinie. Rycina pokazuje, że istnieje tylko niewielkie nakładanie się wartości między dwiema grupami. Rzeczywiście, tylko 3 ze 115 badanych HP+ miało wartości niższe niż 1500 cpm, podczas gdy tylko jeden badany HP- miał wartość wyższą niż 1500 cpm, a u żadnego z nich wartość ta nie przekraczała 2000 cpm. Wartość cpm była wyższa przy 30 minutach niż przy 15 minutach tylko u 9 (6,6%) badanych. Czułość i swoistość obliczono dla punktów odcięcia 1000, 1500 i 2000 cpm i zawsze były one wyższe niż 90% (tab. 2).

Czułości i swoistości obliczone na podstawie aktywności wyrażonej w dpm były identyczne jak obliczone na podstawie cpm.

DYSKUSJA

Wyniki obecnego badania pokazują, że infekcja HP może być dokładnie wykryta za pomocą uproszczonego UBT. Ten UBT jest w stanie rozróżnić osoby HP+ i HP- w sposób podobny do kombinacji histologii i testu ureazowego. W rzeczywistości, kiedy kombinacja histologii i testu ureazowego jest traktowana jako „złoty standard” dla infekcji HP, obliczona czułość i swoistość UBT jest wyższa niż 90%, a często wyższa niż 95%. Wyniki te potwierdzają ustalenia Marshalla i wsp.,7 wskazujące na przydatność szybkiego i łatwego do wykonania UBT. Co więcej, nasze wyniki pokazują, że bardzo proste urządzenie do zbierania wydychanego powietrza może być stosowane bez utraty dokładności badania.

Wyniki tego badania wskazują, że dokładność UBT nie zależy ani od złożonego posiłku testowego, ani od obliczenia całkowitej produkcji CO2 w organizmie, jak proponują niektórzy autorzy.8,10 W rzeczywistości, spożycie mocznika rozcieńczonego w niewielkiej objętości zwykłej wody, przypuszczalnie z powodu ułatwienia kontaktu izotopu z błoną śluzową żołądka, wiąże się ze szczytem radioaktywności w ciągu 30 minut, a więc wcześniej niż po posiłku testowym bogatym w kalorie. Jest to istotne z praktycznego punktu widzenia, ponieważ test jest łatwiejszy do wykonania, co oszczędza czas pacjenta i zaangażowanego technika.

Na uwagę zasługuje fakt, że wydalanie 14CO2 było wyższe w 15 minut niż w 30 minut po spożyciu 14C-mocznika u ponad 90% badanych. Jednakże, nie było znaczącej różnicy pomiędzy czułością lub swoistością obliczoną na podstawie danych uzyskanych w każdym z tych dwóch okresów. To odkrycie jest zgodne z danymi Marshalla i wsp.,7 którzy wykazali plateau 14CO2 od 10 minut i do 20 minut po spożyciu 14C-mocznika.

W naszym laboratorium mierzone aktywności tła były znacznie niższe niż wszystkie aktywności mierzone w próbkach wydychanego powietrza uzyskanych po spożyciu 14C-mocznika. W konsekwencji, rozkłady czułości i swoistości obliczone z dpm były identyczne z tymi obliczonymi z cpm. To ustalenie wskazuje, że obliczanie dpm jest bezużyteczne z praktycznego punktu widzenia.

Zaproponowano, że zwiększenie dokładności UBT uzyskuje się poprzez dostarczanie 14C-mocznika w kapsułce, aby uniknąć wyników fałszywie dodatnich z bakterii wytwarzających ureazę w gardle.11 Jednak produkcja 14CO2 w jamie ustnej po spożyciu 14C-mocznika jest natychmiastowa i krótkotrwała, trwająca mniej niż 15 minut.7 Nasze wyniki są zgodne z tymi danymi, ponieważ nakładanie się na siebie wyników uzyskanych od osób HP+ i HP- nastąpiło raczej w wyniku pochylenia w dół rozkładu wartości uzyskanych od osób HP+, niż w wyniku umiejscowienia wartości HP- w zakresie określonym przez większość wyników liczbowych uzyskanych od osób HP+.

Wreszcie, na podstawie naszych wyników, albo 1000 cpm lub 1500 cpm powinny być wybrane jako wartość odcięcia, w zależności od tego, czy wymagana jest odpowiednio wysoka czułość lub wysoka swoistość.

Badanie to przeprowadzono z użyciem 14C-mocznika, który nakłada na pacjentów niewielkie, ale bezpieczne12 obciążenie promieniowaniem jonizującym. Ponieważ nie zawiera on promieniowania, 13C-mocznik zajmuje miejsce 14C-mocznika w testach oddechowych na obecność H. pylori. Ważne jest, aby zauważyć, że te dwa izotopy są bardzo podobne i dlatego dają podobne wyniki.

Podsumowanie

Szybki UBT wykorzystujący proste urządzenie do pobierania powietrza ma wysoką dokładność w określaniu infekcji HP.

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. Testing for Helicobacter pylori infection after antibiotic treatment. 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. Carbon-14 urea breath test for the diagnosis of Campylobacter pylori associated 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 breath test in C. pylori gastritis. Gut 1989;30:798-803.

9. Marshall BJ. The 14C urea breath. In: Helicobacter pylori: techniki diagnostyki klinicznej i badań podstawowych. London: WB Saunders Company; 1996.s.83-93.

10. Steen T, Berstad K, Meling T et al. Reproducibility of the 14C urea test repeated after one 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: Rozwijanie prostych, szybkich i o niskim stopniu trudności technik wykrywania zakażenia Helicobacter pylori jest bardzo interesujące.
OBJETIVO: Określenie skuteczności szybkiego testu oddechowego (UBT), który wykorzystuje proste urządzenie do pobierania próbek do wydechu.
TIPO DE ESTUDO: Badanie prospektywne.
MIEJSCE: Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto.
UCZESTNICY: 137 dorosłych pacjentów, u których wykonano endoskopię górnego odcinka przewodu pokarmowego w HCFMRP i którzy wyrazili zgodę na udział w badaniu.
STUDITED VARIABLES: Histologia i test ureazowy, UBT. Badane zmienne: czułość i swoistość UBT. Podsumowanie: Szybka UBT ma wysoką dokładność w wykrywaniu infekcji HP.
SŁOWA KLUCZOWE: Helicobacter pylori. Test oddechowy. Wrzód trawienny.

Informacja o publikacji

Ana Thereza Britto Gomes, MD, MSc. Faculty of Medicine, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, Brazil.
Luciano Kowalsky Coelho, MD. Wydział Medycyny w Blumenau, Blumenau, Santa Catarina, Brazylia.
Marie Secaf, Biolog. Hospital das Clinicas of Ribeirão Preto, University of São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazylia.
José Luiz Pimenta Módena, MD. Adiunkt na Wydziale Medycyny w Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazylia.
Luiz Ernesto de Almeida Troncon, MD. Profesor nadzwyczajny na Wydziale Medycyny w Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazylia.
Ricardo Brandt de Oliveira, MD. Profesor na Wydziale Medycyny w Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazylia.

Źródła finansowania: Badania przeprowadzono przy pomocy finansowej FAPESP (grant nr 1997/10502-9) oraz Funduszu Badań i Pomocy Szpitala Klinicznego Wydziału Medycyny w Ribeirão Preto (FAEPA-HCFMRP).
Konflikt interesów: nie zgłoszono
Data pierwszego złożenia: 15 grudnia 1998
Ostatnio otrzymano: 28 lutego 2002
Przyjęto: 20 marca 2002

.