Дыхательная диагностика инфекции Helicobacter pylori

Дыхательная диагностика инфекции Helicobacter pylori

Дыхательные методы могут быть использованы для диагностики различных заболеваний и являются по сути биохимическими, так как выявляют определенные газообразные вещества, образующиеся в процессе измененного под влиянием патологического процесса метаболизма. Эти методы абсолютно неинвазивны, поэтому предпочтительны в педиатрической практике.

Одной из главных особенностей Helicobacter pylori (HP) является его высокая уреазная активность, которая позволяет микроорганизму адаптироваться к кислой среде желудка. Уреазную активность как in vivo, так и in vitro обычно измеряют по кинетике разложения мочевины:

NH3-CO-NH2 + H2O → 2 NH3 + CO2

В процессе гидролиза мочевины образуются два конечных про-дукта: углекислый газ и аммиак. Они могут быть основой биохимической идентификации НР, что нашло широкое применение в уреазных тестах, но может быть использовано также для неинвазивной диагностики.

Углеродный дыхательный тест

Дыхательный 13С тест (UBT) на сегодня наиболее распространенный в мире метод неинвазивной диагностики НР in vivo. Углеродные ды-хательные тесты основаны на исследовании в выдыхаемом воздухе пациента атомов углерода С14 или С13 после приема порции мочевины, меченной этими изотопами. Углеродный тест С14 был предложен в 1987 г., а затем разработан независимо друг от друга Marshall B.J. с со-авт.(1988) и Raws E. с соавт.(1989).

Классическая методика углеродного теста С14 состоит в следующем: утром натощак обследуемый получает пробный завтрак и сразу после него 20 мл воды, содержащей 10 мкКюри мочевины, меченной С14. Спустя 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100 и 120 мин производят отбор проб воздуха, выдыхаемого пациентом через трубочку в сосуд, в кото-ром находится 2 ммоль хиамина (вещества, связывающего СО2) в 2 мл спиртового раствора фенолфталеина. Обесцвечивание этого раствора свидетельствует о том, что он связал 2 ммоль СО2. Затем к нему добав-ляют 10 мл сцинтиллята, содержащего толуен. Активность С14 измеряется жидкостным сцинтиллятором, в каждой пробе вычисляется % со-держания изотопа на ммоль СО2. Максимум нарастания при положитель-ном результате исследования обычно фиксируют на 40-60 мин иссле-дования. В последние годы появились модифицированные упрощенные варианты этой методики, когда производится забор не всех проб, а лишь на 40-60 мин.(Raws E., Royen E., Langenberg W. et al.,1989).

Hamlet A.K. с соавт.(1995) и Peura D.A. с соавт.(1996) независимо друг от друга разработали варианты быстрого 10-минутного углеродного С14 дыхательного теста с приемом микродоз меченой мочевины в капсуле без предварительного завтрака, методы показали столь же высокую чувствительность и специфичность, как и классический вариант – чувствительность составила 97-99%, а специфичность – 95-98%.

Методика проведения углеродного теста с С13 сходна с вышеопи-санной, но если регистрацию С14 проводят с помощью сцинтиллятора, то для определения С13, который не обладает радиоактивностью, требуется газовый масс-спектрометр, который с высокой точностью может уловить микродозы С13 в выдыхаемом воздухе (0,03%). Однако перед исследованием необходимо исключить из диеты злаки и тростниковый сахар, так как они содержат С13. Пробный завтрак при проведении исследования должен иметь специальный состав (специальный пудинг или мороженое), чтобы максимально замедлить эвакуацию из желудка. Затем обследуемый принимает раствор, содержащий 250 мг С13, причем его концентрация не должна быть меньше 99%. Пробы выдыхаемого воздуха производятся через 20, 30, 40, 50 мин, плотно закрываются и транспортируются, содержание изотопа определяется с помощью масс-спектрометра, затем рассчитывается процентное содержание изотопа в выдыхаемом воздухе с учетом площади поверхности тела. Чувствительность и специфичность углеродного теста с С13 приближаются к таковым у теста с С14 и примерно равны 97-98%.

Аммиачный дыхательный Хелик-тест

В 1997 был разработан Хелик-тест, основанный на кинетической оценке концентрации паров аммиака в воздухе ротовой полости после приема пациентом мочевины нормального изотопного состава. 12C1H414N216O.

Метод допускает разные способы регистрации концентрации аммиака: с помощью индикаторных трубок (ИТ), заполненных хемосорбентом, или с помощью электрохимического сенсора. Последний способ предполагает непрерывную регистрацию концентрации аммиака и цифровую обработку сигнала с указанием значений концентрации аммиака в условных единицах, он был назван нами Хелик-аппаратом (ХА). Индикаторная трубка представляет собой стеклянную или пластиковую трубку, заполненную хемосорбентом – бромфеноловым синим на силикагеле КСК кислотной обработки с размером зерен 0,16-0,25 мм. Для измерения концентрации аммиака в воздухе ротовой полости ИТ устанавливается во рту глубоко к небу, при этом пациент сидит с открытым ртом. С помощью электромеханического отсоса через трубку прокачивают 2 литра воздуха в течение 10 минут и оценивают концентрацию аммиака по длине окрашенного столбика в трубке, 1 мм которого соответствует концентрации 0,3 мг/м3 . Исследование проводится натощак без какой-либо предварительной подготовки пациента. Измеренная описанным способом фоновая концентрация аммиака обозначается как С1. Затем обследуемый принимает 500 мг мочевины обычного изотопного состава в 20 мл дистиллированной воды и прополаскивает рот водой. После приема мочевины в течение 10 мин повторяют пробоотбор 2 литров воздуха из ротовой полости через другой конец ИТ и измеряют длину окрашенного столбика. Эта нагрузочная концентрация аммиака обозначается как С2. Оценивается разность нагрузочной и фоновой концентраций – ΔС.

Результат считается положительным, если после приема 500 мг мочевины концентрация аммиака в воздухе ротовой полости (С2) превышает 0,9 мг/м3 (4мм), а прирост концентрации (ΔС) более 0,5 мг/м3 (2мм). Представлены варианты индикационного эффекта ИТ.

На основании полученных данных, нами разработана шкала для полуколичественной оценки ХЕЛИК-теста, согласно которой возможны отрицательный, сомнительный, положительный и резко положительный результаты исследования.

Хелик-аппарат® (ХА) представляет собой специальное устройство с встроенным электрохимическим датчиком и микрокомпрессором для просасывания воздуха, которое определяет концентрацию аммиака в воздушной среде. Концентрация аммиака определяется в воздухе ротовой полости непрерывно, и ее значения в условных единицах постоянно отражаются на табло прибора и экране компьютера.

Методика Хелик-теста с помощью ХА сходна с описанной выше регистрацией ИТ, но поскольку прибор осуществляет непрерывную запись мгновенных величин концентрации аммиака, необходимости в длительном определении исходной концентрации аммиака нет. Пациент сразу принимает раствор мочевины и дышит в пробоотборную трубку аппарата. Концентрация в первые полторы минуты исследования после приема пациентом 500 мг мочевины оценивается прибором как базальная, в последующие 7 минут – как нагрузочная. В конце исследования прибор указывает средние и максимальные значения базальной и нагрузочной концентрации аммиака, по разности которых судят об инфицированности НР. При отсутствии инфицирования кривая концентрации аммиака имеет плоский вид при наличии инфекции наблюдается подъем кривой максимум обычно отмечается на 5-8 минуте после приема мочевины.

Источники

Корниенко Е.А., Дмитриенко М.А., Никулин Ю.А. Применение медицинской техники при функциональной диагностике в гастроэнтерологии. Учебно-методическое пособие, Санкт-Петербургской Государственной педиатрической медицинской академии;