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;