home
 

Неинвазивные методы диагностики инфекции, вызванной Helicobacter pylori

«Педиатрия», 1999, №1, с.37-41.

Корниенко Е.А., Милейко В.Е., Самокиш В. А. , Нажиганов О. Н.
Санкт-Петербургская Государственная Педиатрическая медицинская академия

Хронические заболевания желудка и двенадцатиперстной кишки в большинстве случаев ассоциированы с этиопатогенной ролью Helicobacter pylori (HP) [1,12]. Основные методы диагностики НР-инфекции: бактериологический, гистологический, биохимический (уреазный тест) сопряжены с эндоскопическим исследованием и взятием биоптата, то есть являются инвазивными и неприемлемы для частого повторного использования у больного. Для динамического наблюдения за пациентом и контроля за эффективностью терапии необходимы более простые и удобные, неинвазивные методы. Этим требованиям отвечают дыхательные тесты, в основе которых - определение продуктов гидролиза мочевины в выдыхаемом воздухе.

За рубежом распространены методы определения изотопов углерода 14C и 13C в выдыхаемом CO2 после приема меченной ими мочевины [7,8,10]. Чувствительность этих методов достигает 96-99%, а специфичность - 98% [7,10]. Однако использование 14C в детской практике ограничено ввиду его радиоактивности, а определение 13C в выдыхаемом воздухе возможно лишь с помощью высокочувствительного дорогостоящего масс-спектрометра [1].

В отечественной практике в последние годы нашел применение "Аэротест", основанный на регистрации фоновой концентрации аммиака в воздухе ротовой полости с помощью индикаторных трубок, заполненных селективным хемосорбентом [4,11,13]. Сравнение его результатов с данными серологического и гистологического исследований показало довольно низкую чувствительность - около 50% особенно у детей [2].

По аналогии с дыхательными углеродными тестами с меченой мочевиной, нами разработан ХЕЛИК-тест, в основе которого - оценка прироста концентрации аммиака в воздухе ротовой полости после приема пациентом мочевины нормального изотопного состава 12C 1H414N216O [3]. Принятая мочевина, при наличии в желудке HP, быстро гидролизуется благодаря присутствию уреазы, вызывая усиленное образование аммиака и нарастание его концентрации в выдыхаемом воздухе. Это фиксируется с помощью индикаторных трубок или методом йон-дрейфовой спектрметрии.

Метод кинетической оценки нарастания аммиака в воздухе ротовой полости с помощью индикаторных трубок получил название ХЕЛИК-тест. Сначала у каждого пациента натощак измеряют фоновую концентрацию аммиака в воздухе ротовой полости. Для этого через стеклянную индикаторную трубку, заполненную селективным хемосорбентом, прокачивается с помощью аспиратора 2 литра воздуха из ротовой полости пациента. Затем обследуемый принимает 500 мг мочевины указанного состава в 15-20 мл дистиллированной воды и прополаскивает рот водой. Через 2 минуты после приема мочевины в течение 10 минут повторно оценивают концентрацию аммиака в воздухе ротовой полости аналогичным образом. Оценка проводится по нарастанию длины окрашенного столбика в индикаторной трубке после приема мочевины, 1 мм длины столбика равен 0,3 мг/м3.

С целью отработки диагностических критериев, а также оценки чувствительности и специфичности метода, нами обследовано 224 ребенка в возрасте от 5 до 16 лет, среди которых у 203 выявлены различные формы гастродуоденальной патологии, а 21 составил контрольную группу, где не выявлено клинических и эндоскопических признаков поражения верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Параллельно всем обследованным проводился уреазный тест и гистологическое исследование биоптатов слизистой оболочки желудка и 12-перстной кишки.

У детей контрольной группы фоновая концентрация аммиака в воздухе ротовой полости (С1) в среднем была равна (0,34±0,12) мг/м3 (рис. 1.), после приема мочевины концентрация аммиака (С2) в среднем составила (0,44±0,18) мг/м3 при среднем приросте концентрации (DC) равном (0,09±0,02) мг/м3.

Рис. 1. Средняя концентрация аммиака в воздухе ротовой полости обследуемых детей, где CG - контрольная группа (n=21 человек), HP(-) - группа НР-отрицательных больных (n=46 человек), HP(+) - группа HP-положительных больных (n=157 человек), C1 - средняя концентрация до приема мочевины, С2 - средняя концентрация после приема мочевины, DC - средняя величина прироста концентрации после приема мочевины.

У не идентифицированных HP больных с различными вариантами хронического гастрита фоновая концентрация аммиака в воздухе ротовой полости (С1) в среднем составила (0,36±0,18) мг/м3. После приема мочевины средняя величина С2 составила (0,54±0,21) мг/м3, а средний прирост концентрации (DC) - (0,18±0,07) мг/м3, что мало отличается от показателей контрольной группы (P>0,1).

У детей с НР-ассоциированной гастородуоденальной патологией фоновая концентрация аммиака С1 составила 0,47 мг/м3,что мало отличается от показателей контрольной группы. У 60% больных этой группы фоновая концентрация аммиака С1 не превышала 0, 5 мг/м3, т. е. нормальные показатели по критериям "Аэротеста". После приёма мочевины у всех НР /+/ пациентов отмечалось существенное нарастание концентрации аммиака - С2 составила 1,71 мг/м3, DС-1,2 мг/м3. Различия с показателями контрольной группы и НР-негативными пациентами высокодостоверны ( Р< 0,01).

Сопоставление фоновых /С1/ и нагрузочных концентраций /С2/ аммиака у каждого больного не выявило какой-либо зависимости величины нагрузочных показателей от исходных. Корреляция между ними отсутствовала. Т. о.б., именно прирост концентрации аммиака в воздухе ротовой полости и её абсолютные значения после приёма мочевины могут служить достоверными критериями инфицированности НР.

На основании полученных данных нами отработаны нормативы ХЕЛИК-теста: результат считается положительным при нагрузочной концентрации аммиака после приёма мочевины /С2/ выше 0,9 мг/м3 и приросте концентрации выше 0,5 мг/м3.

При сопоставлении с другими методами диагностики хеликобактериоза: гистологическим и уреазным тестом, ХЕЛИК-тест оказался весьма информативным - его чувствительность составила 97%, а специфичность - 96%.

Для оценки кинетической зависимости и скорости нарастания концентрации аммиака в воздухе ротовой полости после приема мочевины мы изучили профили кинетических кривых, построенных по результатам измерений концентрации аммиака в течение 20 минут со сменой индикаторных трубок каждые 3 минуты у 26 пациентов. У большинства больных нарастание концентрации аммиака отмечается уже со 2-3 минуты после приема мочевины, достигая максимума к 6-10 минуте и снижаясь до фонового уровня к 25 - 30 минуте (рис. 2). Руководствуясь этими результатами, при проведении ХЕЛИК-теста рекомендуется измерять концентрацию аммиака в выдыхаемом воздухе со 2 по 12 минуты после приема мочевины.

Рис. 2. Изменение содержания аммиака в воздухе ротовой полости у НР-позитивного больного после приема 500 мг мочевины, где
C - средневзвешенная концентрация аммиака за 3 минуты пробоотбора, BL - базальный уровень, ST - момент завершения приема мочевины.

Степень нарастания концентрации аммиака в выдыхаемом воздухе зависит и от дозы принятой мочевины, чем больше доза, тем больше нарастание. Для оценки этой зависимости проведены повторные исследования, так у одних и тех же пациентов-добровольцев с повторным приемом 200 мг, 500 мг, 1 г и 2 г мочевины. Доза 500 мг оказалась той минимальной, которая давала значимое нарастание индикационного эффекта без каких-либо неприятных ощущений у больного. Повторный прием той же дозы мочевины в точности повторял профиль предыдущей кинетической кривой. Таким образом, при проведении ХЕЛИК-теста необходима точная дозировка количества мочевины - 500 мг, так как нормативы теста представлены именно для этого количества. Для исключения влияния на результаты теста других возможных факторов, в частности, пищевых, исследование проводится натощак.

Наиболее точную информацию о кинетике гидролиза мочевины и изменении концентрации аммиака в выдыхаемом воздухе во времени мы получили при использовании метода йондрейфовой спектрометрии /ИДС/. Йондрейфовый спектрометр - прибор, позволяющий с высокой точностью обнаружить и количественно оценить присутствие каких-либо веществ в воздухе окружающей среды в момент измерения. Метод основан на том, что ионизированный от никелевого источника b - излучения азот /газовая плазма/ взаимодействует с примесями в воздухе других ионов, меняя при этом заряд и массу, и как следствие, скорость. Это регистрируется прибором, анализируется компьютером и передаётся на монитор в виде кривой, на которой виден главный пик - пик азота, а при наличии примесей - дополнительные пики. Каждому веществу строго соответствует своя проекция на кривой спектра выдыхаемого воздуха пациента.

Мы изучили кинетику гидролиза мочевины по данным ИДС у 124 пациентов с различными вариантами гастродуоденальной патологии и сопоставили результаты исследования с аналогичными показателями 18 детей контрольной группы. Параллельно всем детям проводились ХЕЛИК-тест, уреазный тест и гистологическое исследование биоптатов слизистой оболочки желудка и 12-перстной кишки.

Исследования, проведённые методом ИДС, показали, что выброс аммиака после приёма мочевины фиксируется исключительно на выдохе, что свидетельствует о выделении аммиака через лёгкие с выдыхаемым воздухом. Начало нарастания концентрации аммиака происходит обычно уже через 2-3 мин. после приёма мочевины, возможны несколько пиков, кривая может быть более крутой или более пологой, возвращение концентрации к исходным цифрам происходит обычно к 10-20 мин. В целом, профиль кинетических кривых, установленных с помощью ИДС, соответствовал профилю, полученному с помощью индикаторных трубок.

У детей контрольной группы кинетические кривые после приёма карбамида не имели существенного подъёма, те же данные получены у НР-негативных пациентов. У некоторых из них концентрация аммиака после приёма мочевины была даже ниже, чем исходная. У всех НР-позитивных больных получено отчётливое нарастание концентрации аммиака, профиль кинетической кривой имел 1 или несколько пиков.Наиболее высокие пики получены у некоторых больных язвенной болезнью.

У всех обследованных пациентов результаты ИДС сопоставлены с данными уреазного теста и гистологического исследования, сопоставление показало высокую чувствительность и специфичность метода - 98%. Сопостовление результатов двух дыхательных методов: ИДС и ХЕЛИК-теста между собой, выявило принципиальное совпадение результатов в абсолютном большинстве случаев - коэффицент корреляции составил 0,9. Неполное совпадение результатов ИДС и ХЕЛИК-теста у некоторых больных связан с тем, что ХЕЛИК-тест отражает по сути интегративный показатель, а ИДС оценивает кинетику гидролиза мочевины и выброса аммиака, поэтому при кратковременном выбросе, наблюдавшемся у ряда больных, интегративные показатели индикаторной трубки могут отставать от показателей пиковых значений по ИДС. С другой стороны, дискретность измерения концентрации аммиака с помощью ИДС допускает возможность измерения строго на выдохе, что не всегда удаётся у детей.

Мы проанализировали так же изменения показателей ХЕЛИК-теста и ИДС после курса антихеликобактериозной терапии у 58 больных с различными вариантами НР-ассоциированных гастродуоденальных заболеваний. Оценка проводилась на 7, 14 день терапии, так же через 4 недели после окончания курса лечения. При неэффективности терапии концентрация аммиака оставалась высокой при каждом обследовании, но часто на фоне лечения происходило снижение или нормализация показателей, что свидетельствовало о подавлении НР. При исследование через 4 недели после завершения терапии можно сделать окончательный вывод о её эффективности. В случаях эрадикации НР уровень аммиака после нагрузки мочевиной, по данным дыхательных тестов, оказывался нормальным, кривая ИДС не давала подъёма. Это соответствовало отрицательным результатам уреазного теста и гистологического исследования.

Рис. 3. Среднее значение концентрации аммиака в воздухе ротовой полости детей с гастродуоденальной паталогией: C - контрольная группа ( n=21 человек), A - антральный гастрит ( n=56 человек), P - распространенный гастрит( n=50 человек), N - нодулярный гастрит (n=47 человек), E - эрозивный гастрит ( n=37 человек), U - язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки (n=16 человек), где C1 - базальная концентрация, C2 - концентрация после приема мочевины, DC - средний прирост концентрации после приема мочевины, - норматив "Аэротест" [2], I - линейный размер индикационного.

Таким образом, разработанный нами ХЕЛИК-тест и ИДС является простым и информативным методом диагностики хеликобактериоза, который может быть использован как в ходе первичного обследования, так и для динамического наблюдения за больным и контроля эффективности терапии.

Проведенные нами исследования показали, что лишь кинетическая оценка концентрации аммиака в выдыхаемом воздухе, позволяет судить об уреазной активности НР. Фоновый уровень аммиака в воздухе ротовой полости, который оценивается методом "Аэротест", зависит не только от наличия НР, но и от целого ряда других факторов: особенностей азотистого обмена пациента, функционального состояния его печени, активности уреазопродуцентов кишечного биоценоза. Полученные нами данные свидетельствуют о низкой чувствительности и специфичности "Аэротест" (менее 50%), что согласуется с результатами других исследований [2]. Это ставит под сомнение целесообразность использования метода "Аэротест" в медицинской практике для диагностики хеликобактериоза. Модификация "Аэротест" с приемом бикарбоната натрия [11] делает результат исследования более наглядным, так как бикарбонат натрия, вследствие нейтрализации соляной кислоты в желудке, приводит к сдвигу кислотно-основного равновесия и высвобождению уже имеющегося в составе аммонийных солей в желудке аммиака. Это вызывает усиление индикационного эффекта в трубке который, однако, строго коррелирует с исходным уровнем аммиака. В связи с тем, что исходный уровень аммиака обусловлен не только уреазной активностью НР, но и рядом других факторов, тест с бикарбонатом натрия, хотя и отличается большой чувствительностью, чем обычный "Аэротест", но не является строго специфичным.

В отличие от "Аэротеста", разработанные нами дыхательные методы диагностики НР-инфекции с нагрузкой мочевиной достоверно отражают степень уреазной активности НР и не зависят от особенностей азотистого обмена пациента. Проведённые нами исследования показали, что концентрация аммиака в воздухе ротовой полости после приёма мочевины не коррелирует с его исходной концентрацией. Это обусловлено тем, что принесённая из вне мочевина в течение регистрируемого короткого временного интервала может быть гидролизована только уреазой НР, т. е. о наличие НР свидетельствует именно нарастание концентрации аммиака в выдыхаемом воздухе и ее абсолютные значения после приема мочевины, а не фоновая концентрация.

Высокие чувствительность (97%) и специфичность (96%) ХЕЛИК-теста и ИДС соответствуют таковым у зарубежных дыхательных тестов [7,8,10]. Кинетика гидролиза мочевины, изученная нами по нарастанию концентрации аммиака в выдыхаемом воздухе, совпадает с результатами быстрого углеродного дыхательного теста [6,9]. В отличие от зарубежных углеродных дыхательных тестов, разработанные нами ХЕЛИК-тест и ИДС- не требует использования радиоактивных или других изотопных маркеров. Метод прост, дешев, не требует специальной подготовки и дорогостоящей аппаратуры, результат оценивается непосредственно в ходе исследования, что позволяет максимально быстро назначить необходимое лечение. Простота, информативность и доступность ХЕЛИК-теста делают его весьма перспективным для широкого внедрения в медицинскую практику.

РЕЗЮМЕ:
В статье приведены результаты клинических испытаний разработанных авторами неинвазивных методов диагностики НР-инфекции-Хелик-тест и йондрейфовой спектрометрии. В основе методов лежит оценка кинетики гидролиза принятой внутрь мочевины по нарастанию концентрации аммиака в выдыхаемом воздухе. Обследовано 203 пациента в возрасте от 5 до 16 лет с различными заболеваниями желудка и 12-перстной кишки и 21 здоровый ребёнок. Результаты дыхательных методов сопоставлены между собой и данными уреазного теста и гистологического исследования. Доказана высокая чувствительность и специфичность обоих методов. Показана информативность дыхательных методов в оценке эффективности антихеликобактериозной терапии.

Ключевые слова: хеликобактериоз, диагностика, дыхательный тест, аммиак.