Originalartikel

Noggrannhet av 14C-urea-utandningsprov för diagnos av 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

CONTEXT: Utvecklingen av enkla, exakta och billiga tekniker för upptäckt av Helicobacter pylori-infektion har stor betydelse.
Objektiv: Att fastställa noggrannheten hos ett snabbt 14C-urea-utandningstest (UBT) som använder en mycket enkel anordning för insamling av andningsluft.
DESIGN: Prospektiv studie.
SÄTTNING: Hospital das Clinicas vid medicinska fakulteten i Ribeirão Preto.
DELTAGARE: Etthundratrettiosju vuxna patienter som genomgick övre gastrointestinal endoskopi på det kliniska sjukhuset.
HUVUDMÄTNINGAR: Histologi för Helicobacter pylori (HP); ureastest; urea breath test (UBT).
RESULTAT: Etthundrafemton patienter var infekterade av HP (HP+) enligt både histologi och ureastest, och 22 patienter var HP-negativa (HP-) enligt samma två tester. UBT kunde skilja mellan HP+ och HP- på ett sätt som liknade kombinationen av ureastest och histologi. När denna kombination av resultat tas som ”guldstandard” för HP-infektion är UBT:s sensitivitet och specificitet båda större än 90 % för en rad olika gränsvärden och insamlingstider för andningsluft.
KONKLUSION: Det snabba UBT som använder en enkel anordning för luftinsamling har en hög noggrannhet när det gäller att fastställa HP-infektion.
STIFTORD: Helicobacter pylori. 14C-urea andningstest. Magsår.

INLEDNING

Upptäckten av sambandet mellan Helicobacter pylori (HP) och magsårssjukdom av Warren och Marshall för mer än tio år sedan1 var ett anmärkningsvärt genombrott i förståelsen av övre gastrointestinala (GI) sjukdomar. Sedan dess har frågan om hur man ska upptäcka denna bakterie i klinisk rutin fått enorm betydelse. För närvarande finns det flera exakta metoder för HP-detektion, även om ingen är perfekt.

Det ideala tillvägagångssättet för primär diagnos av HP är att utföra en endoskopi för att erhålla biopsiprover för histologi, ureastest eller odling, eller båda, medan ureautestet (UBT) anses vara det bästa valet för att diagnostisera HP-infektion efter behandling när det inte är nödvändigt att utföra endoskopisk reevaluering av patienten, t.ex. vid duodenalsår.2-3

UBT är enkelt, robust, icke-invasivt, exakt och billigt.4 På vår institution kostar varje test 70 reais exklusive priset på betacentern. Dess motivering är den stora mängd ureas som produceras av HP: när urea märkt med en kolisotop intas av en Helicobacter pylori positiv (HP+) försöksperson bryts det ner i magen till ammoniak och märkt CO2. Den märkta CO2 absorberas i blodet och andas ut i andningsluften. Prover av den utsöndrade CO2 samlas in och analyseras med avseende på förekomsten av isotopen. Två kolisotoper kan användas: 14C, en radioaktiv isotop, och 13C, en icke-radioaktiv isotop.

Sedan introduktionen av Graham et al.,5 och oberoende av Marshal och Surveyor,6 har UBT använts enligt ett antal olika protokoll av varierande komplexitet.7,8 I den här rapporten beskriver vi utvärderingen av ett 14C-UBT-protokoll som är mycket enkelt och som använder en enkel hemmabyggd anordning för luftinsamling, vilket därför gör det mycket användbart i kliniska sammanhang.

METODER

Studien godkändes av kommittén för etik inom medicinsk forskning vid det kliniska sjukhuset vid medicinska fakulteten i Ribeirão Preto, São Paulos universitet.

1hundrafyrtioåtta konsekutiva vuxna patienter (ålder > 18 år) som hänvisades till det kliniska sjukhuset för övre gastrointestinala endoskopi övervägdes att ingå i studien, och ett skriftligt informerat samtycke inhämtades från var och en av dem. Kvinnor som eventuellt var gravida, patienter med en historia av magkirurgi och de som nyligen hade tagit antibiotika eller protonpumpshämmare ingick inte i studien. Patienter med både ureastest och histologi positiva betraktades som HP+ och de med båda testerna negativa betraktades som HP-. Patienter med positivitet i endast ett av dessa tester uteslöts från studien.

Ureastest och histologi

När endoskopi utfördes två antrala och två kroppsmukosala biopsier. De antrala biopsierna togs i den större krökningen nästan 3 cm proximalt från pylorus. Ett prov från varje region användes för ureastest (från det kliniska sjukhusets industriapotek) omedelbart efter att det tagits. Det ureastest som användes liknade andra preparat: pepton 0,1 g; NaCl 0,5 g; glukos 0,1 g; agar 1,0 g; 2 % fenolrött 2,5 ml; alkalisk kaliumfosfat 0,2 g; urea 2 g och destillerat vatten q.s.p. 100 ml. De återstående slemhinneproverna fixerades i formalin, bäddades in i paraffin och färgades med hematoxylin-eosin och Giemsa-färg. Objektglasen undersöktes av en patolog som inte kände till de andra HP-testresultaten.

UBT

UBT utfördes alltid inom en vecka efter endoskopin. Efter fastande över natten samlades ett baslinjeutandningsprov in för att säkerställa att systemet var fritt från radioaktivitet. Omedelbart därefter intog patienterna 185 KBq (5 mCi) 14C-urea löst i 10 ml vatten, och två ytterligare andningsprov samlades in 15 och 30 minuter efter intaget. Patienterna blåste genom ett sprutmunstycke av plast som var, delvis fyllt med CaCl2 och bomull, direkt in i en 20 ml glaskärl för scintillation som innehöll 1,0 ml etanol i vilket 1 mmol hyamin var upplöst och till vilket fenolftalein hade tillsatts som pH-indikator. Den rosa (alkaliska) lösningen blev färglös vid CO2-mättnad, då en konstant mängd (@ 1,0 mmol) CO2 hade samlats in.

Ten ml scintillationslösning tillsattes till varje flaska och varje prov räknades i en vätskebaserad scintillationsräknare (LS 8100 Beckman, USA). Radioaktiviteten i varje flaska uttrycktes som antal per minut (cpm).

Med hjälp av de uppmätta cpm-värdena och bakgrundsaktiviteten från varje prov beräknades antalet desintegrationer per minut (dpm) enligt Marshall.9

Analys av data

Cpm-värdena vid 15 minuter och 30 minuter efter intag, samt det högsta av dessa två värden för varje försöksperson i både HP+- och HP-grupperna, plottades på särskilda grafer och avgränsningsgränserna bestämdes genom visuell inspektion av plottarna. Sensitivitet och specificitet och deras 95-procentiga konfidensintervall (95 % CI) beräknades med hjälp av SPSS för Windows.

RESULTAT

Eleven patienter uteslöts från studien, eftersom de presenterade sig med endast ett av de invasiva testerna positivt, antingen ureastestet (6 personer) eller histologi (5 personer). Av de 137 återstående patienterna var 115 försökspersoner HP+ och 22 HP-. De kliniska och endoskopiska egenskaperna hos dessa grupper presenteras i tabell 1.

Scattergram av cpm-värden för både HP+ och HP- grupperna som erhållits 15 minuter och 30 minuter efter intag av 14C-urea, samt det högsta värdet för varje försöksperson, visas i figuren. Figuren visar att det endast finns en liten överlappning av värdena mellan de två grupperna. Faktum är att endast 3 av de 115 HP+ försökspersonerna hade värden som var lägre än 1 500 cpm, medan endast en HP- försöksperson hade ett värde som var högre än 1 500 cpm, och hos ingen av dem var värdet högre än 2 000 cpm. Endast 9 (6,6 %) försökspersoner hade ett högre cpm-värde vid 30 minuter än vid 15 minuter. Sensitivitet och specificitet beräknades för gränsvärdena 1000, 1500 och 2000 cpm och var alltid högre än 90 % (tabell 2).

Känslighet och specificitet beräknade från aktiviteter uttryckta som dpm var identiska med dem beräknade från cpm.

DISKUSSION

Resultaten av denna studie visar att HP-infektion kan detekteras noggrant med hjälp av en förenklad UBT. Denna UBT kan skilja mellan HP+ och HP-ämnen på ett sätt som liknar kombinationen av histologi plus ureastest. När kombinationen av histologi och ureastest betraktas som ”guldstandard” för HP-infektion är den beräknade sensitiviteten och specificiteten för UBT högre än 90 % och ofta högre än 95 %. Dessa resultat bekräftar resultaten från Marshall et al7 , som visar på användbarheten av ett snabbt och lätt att utföra UBT. Dessutom visar våra resultat att en mycket enkel anordning för uppsamling av utandningsluften kan användas utan att testet förlorar i noggrannhet.

Fynden i denna studie visar att noggrannheten hos UBT inte är beroende av vare sig en komplicerad testmåltid eller av beräkningen av kroppens totala CO2-produktion, vilket föreslagits av vissa författare.8,10 Faktum är att intag av urea utspädd i en liten volym vanligt vatten, förmodligen på grund av att isotopens kontakt med magslemhinnan underlättas, är förknippat med en topp av radioaktivitet inom 30 minuter, vilket alltså är tidigare än den som observeras efter en kaloriberikad testmåltid. Detta är relevant ur praktisk synvinkel eftersom testet är lättare att utföra, vilket sparar tid för patienten och teknikern.

Det är anmärkningsvärt att 14CO2-utsöndringen var högre 15 minuter än 30 minuter efter intag av 14C-urea för mer än 90 % av försökspersonerna. Det fanns dock ingen signifikant skillnad mellan vare sig känslighet eller specificitet som beräknats från de data som erhållits vid var och en av dessa två tidpunkter. Detta resultat stämmer överens med data från Marshall et al.7 som visade en 14CO2-plateau från 10 minuter och upp till 20 minuter efter intag av 14C-hurea.

I vårt laboratorium var uppmätta bakgrundsaktiviteter mycket lägre än alla aktiviteter som uppmättes i prover av utandningsluft som erhållits efter intag av 14C-hurea. Följaktligen var fördelningarna av känslighet och specificitet beräknade från dpm identiska med dem som beräknats från cpm. Detta visar att dpm-beräkningen är värdelös ur praktisk synvinkel.

Det har föreslagits att man kan förbättra noggrannheten hos UBT genom att tillföra 14C-hurea i en kapsel för att undvika falskt positiva resultat från ureasproducerande bakterier i orofarynx.11 Den orala 14CO2-produktionen efter intag av 14C-hurea är dock omedelbar och kortvarig och varar mindre än 15 minuter.7 Våra resultat stämmer överens med dessa uppgifter, eftersom överlappning mellan resultaten från HP+ och HP- försökspersoner skedde genom en nedåtriktad fördelning av värdena från HP+ försökspersoner, snarare än genom att HP-värdena lokaliserades inom det intervall som definierades av huvuddelen av de numeriska resultat som erhölls från HP+.

Slutningsvis, på grundval av våra resultat, bör antingen 1000 cpm eller 1500 cpm väljas som gränsvärde, beroende på om hög känslighet respektive hög specificitet krävs.

Denna studie genomfördes med hjälp av 14C-urea, vilket innebär en liten men säker12 belastning av joniserande strålning för patienterna. Eftersom det är strålningsfritt har 13C-urea ersatt 14C-urea i andningstester för H. pylori. Det är viktigt att notera att dessa två isotoper är mycket lika varandra och att de därför ger liknande resultat.

KONKLUSION

Den snabba UBT som använder en enkel anordning för luftinsamling har en hög noggrannhet när det gäller att fastställa HP-infektion.

1. Marshall BJ, Warren JR. Oidentifierade böjda baciller i magsäcken hos patienter med gastrit och magsår. Lancet 1984;1:1311-4.

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

3. The European Helicobacter pylori Study Group. Riktlinjer för kliniska prövningar av Helicobacter pylori-infektion. Gut 1997;41(suppl 2):S1-S23 .

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

5. Graham DY, Klein PD, Evans DJ. Campylobacter pyloridis upptäcks med 13C-ureatestet. 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. 20 minuters utandningstest för 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. 14C-urea andningsprov. In: Helicobacter pylori: tekniker för klinisk diagnos och grundforskning. London: WB Saunders Company; 1996.s.83-93.

10. Steen T, Berstad K, Meling T et al. Reproducerbarhet av 14C-ureatestet som upprepas efter en vecka. Am J Gastroenterol 1995;90:2103-5.

11. Hamlet AK, Erlandsson KIM, Olbe L, et al. Ett enkelt, snabbt och mycket tillförlitligt kapselbaserat 14C-urea andningstest för diagnos av Helicobacter pylori-infektion. Scand J Gastroenterol 1995;30:1058-63.

12. Stubbs JB, Marshall BJ. Uppskattningar av stråldoser för det kol-14-märkta ureautandningstestet. 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: Fastställande av hur snabbt ett test av andningsorganen (UBT) som använder sig av enkla metoder för att samla in ar expirado.
TIPO DE ESTUDO: Estudo prospectivo.
STAD: Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto.
DELTAGARE: 137 vuxna patienter som genomgått övre gastroendoskopi vid HCFMRP och samtyckt till att delta i forskningen.
STUDIERADE VARIABLER: Histologi och ureastest, UBT. Variabler som undersöktes: UBT:s sensitivitet och specificitet.
RESULTAT: 115 patienter var infekterade med HP enligt resultaten av både histologi och ureastest och 22 var negativa för HP enligt samma test. UBT skiljde tydligt mellan dessa två grupper, och när kombinationen av histologi och ureastest användes som ”guldstandard” för HP-infektion var UBT:s specificitet och sensitivitet större än 90 % för olika gränsvärden och tidpunkter för insamling av andningsvätska.
KONKLUSION: Snabb UBT har hög noggrannhet för HP-infektion.
Nyckelord: Helicobacter pylori. Andningsprov. Magsår.

Offentliggörandeinformation

Ana Thereza Britto Gomes, MD, MSc. Medicinska fakulteten, Universidade Federal da Bahia, Salvador, Bahia, Brasilien.
Luciano Kowalsky Coelho, MD. Medicinska fakulteten 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. Biträdande professor vid medicinska fakulteten i Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.
Luiz Ernesto de Almeida Troncon, MD. Docent vid medicinska fakulteten i Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.
Ricardo Brandt de Oliveira, MD. Professor vid medicinska fakulteten i Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, São Paulo, Brasilien.

Källor till finansiering: Denna forskning genomfördes med ekonomiskt stöd från FAPESP (bidrag nr 1997/10502-9) och forsknings- och stödfonden för det kliniska sjukhuset vid medicinska fakulteten i Ribeirão Preto (FAEPA-HCFMRP).
Intressekonflikt: Ej deklarerad
Datum för första inlämning: 15 december 1998
Sista mottagandet: 28 februari 2002
Antagen: 20 mars 2002