СПОСОБ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ХЕЛИКОБАКТЕРНОЙ ИНФЕКЦИИ
(51) 7 G01N33/497, G01N33/68
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 06.08.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
(14) Дата публикации: 2004.05.27
(21) Регистрационный номер заявки: 2001133784/15
(22) Дата подачи заявки: 2001.12.18
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.12.18
(43) Дата публикации заявки: 2003.08.20
(45) Опубликовано: 2004.05.27
(56) Аналоги изобретения: J.M PAJARES-GARCIA. Уреазный дыхательный тест с мочевиной, меченой 13С. Испанский опыт. В кн.: Helicobacter pylory: революция в гастроэнтерологии./Под ред. В.Т.Ивашкина, Ф. Мегро, Т.Л.Лапиной. Триада-X. - М.: Издательский дом “Успех”, 1999, с.122-130. RU 2176792 С2, 10.12.2001. RU 2100010 C1, 27.12.1997. RU 2091796 C1, 27.09.1997.
(72) Имя изобретателя: Зякун А.М. (RU); Цодиков Г.В. (RU); Сакович Л.В. (RU)
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "ТСД ИЗОТОПЫ " Лтд. (RU)
(98) Адрес для переписки: 142092, Московская обл., г. Пущино, мкр. "В", 22, кв.22, А.М.Зякуну
(54) СПОСОБ НЕИНВАЗИВНОЙ ДИАГНОСТИКИ ХЕЛИКОБАКТЕРНОЙ ИНФЕКЦИИ
Способ относится к области медицины - гастроэнтерологии и предназначен для неинвазивной диагностики Helicobacter pylory (Нр) в верхних отделах желудочно-кишечного тракта человека. Способ основан на выявлении Нр уреазной активности с применением тест-препарата в виде водного раствора 13С-мочевины и лимонной кислоты. Способ позволяет выявлять наличие или отсутствие Helicobacter pylory в верхних отделах желудочно-кишечного тракта человека, используя 13С-мочевины в 3-5 раз меньше по сравнению с известными неинвазивными методами. Кроме того, благодаря регистрации кинетических зависимостей для скорости выноса 13С-изотопа с выдыхаемой СО2 после приема тест-препарата, достоверность получаемых данных значительно повышается в сравнении с одиночным измерением через 25-30 мин после приема тест-раствора. Способ обеспечивает упрощение процедуры исследования. 4 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области медицины - гастроэнтерологии и предназначено для неинвазивной диагностики Helicobacter pylori (Hp) в верхних отделах желудочно-кишечного тракта человека.
В настоящее время известно, что наличие Hp в желудочно-кишечном тракте является главной причиной гастритов и одним из этиологических факторов язвообразования. Маастрихским соглашением от 1997 года инфекция Hp признана одним из основных канцерогенов человека [Current European concepts in the management of Helicubacter pylori infection. The Maastricht Consensus Report, Cut, 1997, 41:8-13].
Эпидемиологические исследования показали, что рак желудка у Hp инфицированных в 4-8 раз встречается чаще, чем у неинфицированных. Своевременное обнаружение Hp инфекции и проведение медикаментозной эрадикации могут предотвратить заболеваемость раком желудка у 162 тыс. человек в год (из 327 тыс. человек в развитых странах) и у 301 тыс. человек в год (из 428 тыс. человек в развивающихся странах). [Forman D. Scand. J. Gastroenterol., (1996) 214, р.31-33).
Неинвазивный дыхательный уреазный тест является наиболее перспективным, удобным в проведении, быстро выполняемым по времени и высоко информативным и чувствительным методом обнаружения активной Hp-инфекции. Из известных способов диагностики Hp-инфекции таких как морфологический и микробиологический методы, уреазный дыхательный тест является наименее обременительным для пациента, безопасным для новорожденных и беременных.
Проведенные исследования по выяснению возможностей неинвазивного уреазного дыхательного теста явились основой для составления рекомендаций по его практическому применению [R.P.H. Logan, S. Dill, F.E. Bauer, M.M. Walker, A.M. Hirschl, P.A. Gummelt, D. Good and S. Mossi. The European 13-urea breath test for detection of Helicobacter pylori, Europ. J. of Hastroent. and Hepatolog., 1991, v.3, p. 915-920].
В основу неинвазивного уреазного дыхательного теста положен биохимический принцип, аналогичный быстрому уреазному тесту с биоптатами слизистой оболочки желудка. Присутствие в слизистой оболочке желудка значительного количества уреазы - фермента, продуцируемого Hp, приводит к разложению меченой 13С-мочевины до бикарбоната (НСО3) и аммиака (NН3). Из бикарбоната образуется углекислота (СО2), содержащая 13С-изотоп, которая с кровотоком поступает в легкие человека и выносится с выдыхаемым воздухом. Наличие 13С-изотопа в выдыхаемой СО2 определяется с помощью масс-спектрометра или соответствующего спектрофотометра.
Известный способ диагностики хеликобактерной инфекции [Logan и др., 1991] с помощью неинвазивного уреазного дыхательного теста состоит в следующем.
Пациент производит выдох в пробирку емкостью 20 мл до приема пищи. Затем производят предтестовое питание пациента, состоящее из 76% липидов (в т. ч. 57% олеиновой и 23% пальмитиновой жирных кислот), 19% углеводов и 5% белков, для того, чтобы в максимальной степени задержать содержимое в желудке. Через 10 мин этот же пациент выпивает раствор 100 мг 13С-мочевины в 50 мл воды и в течение 2 мин переворачивается с бока на бок. Через 30 мин производит выдох в пробирку. Содержащаяся в пробирке углекислота используется для определения количества 13С-изотопа по сравнению с исходной пробой до приема питания и 13С-мочевины. Эта разность в относительном содержании 13С-изотопа, составляющая не менее чем 5%о, рассматривается как свидетельство того, что пациент инфицирован Нр.
Прототипом предлагаемого способа диагностики хеликобактерной инфекции в желудочно-кишечном тракте человека является уреазный дыхательный тест с 13С-мочевиной, реализуемый в работе [J. M. Pajares - Garcia. Уреазный дыхательный тест с мочевиной, меченой 13С. Испанский опыт. В к.н.: Helicobacter pylory: революция в гастроэнтерологии./Под ред. В.Т Ивашкина, Ф. Мегро, Т.Л.Лапиной, Триада-Х, Москва, Издательский дом "Успех", 1999, стр. 122- 30].
Способ-прототип состоит в следующем. Отбирают два исходных образца выдыхаемого воздуха у обследуемого пациента в специальный контейнер-пробирку (контроль). Пациент выпивает пробный завтрак (подслащенный раствор лимонной кислоты). Через 10 мин после приема пробного завтрака он проглатывает 100 мг 13С-мочевины, растворенной в 50 мл воды. Через 30 мин после приема раствора 13С-мочевины отбираются два образца выдыхаемого воздуха. Пробирки-контейнеры направляются на анализ содержания 13С-изотопа в выдыхаемой СО2 с использованием масс-спектрометра.
Если содержание 13СО2 в пробирке с выдыхаемым воздухом через 30 мин больше по сравнению с контролем, то результат считается положительным относительно содержания Нр-инфекции у пациента.
Как в аналоге [Logan et al; 1991], так и прототипе [Pajares-Garcia, 1999] использование первичного питания с неизвестным изотопным составом углерода является существенным ограничением в получении надежных данных о наличии или отсутствии уреазной активности при использовании уреазного дыхательного теста. В основе такого ограничения лежат вариации изотопного состава углерода растительных и животных продуктов. Так, если эти продукты получены в результате С3- или С4-растителыюго фотосинтеза, то различия в их изотопном составе углерода составляют 5-10‰ [OLeary M. N. Carbon isotope fractionation in plants, Phytochemistry, 1981, 20, p. 553-567]. Поэтому применение в качестве первичного питания этих продуктов без знания их реального содержания 13С-изотопа может привести к тому, что регистрируемые колебаниями разности в изотопном составе углерода выдыхаемой СО2 будет находится в пределах не менее 5‰ независимо от наличия или отсутствия Нр-инфекции.
Таким образом, при использовании первичного питания необходимо, во-первых, измерить изотопный состав его углерода с тем, чтобы определять начало и степень метаболизма этих продуктов до СО2 в организме обследуемого пациента. Во-вторых, совершенно недопустимо использование сложной смеси продуктов, составляющих первичное питание (липиды, углеводы и белки), поскольку эти компоненты по своей природе имеют разный изотопный состав углерода и разное время включения в окислительный обмен в организме пациента. Неконтролируемый изотопный состав углерода используемых продуктов первичного питания требует сравнительно высоких тестовых нагрузок 13С-мочевины (75-100 мг на однократный прием), что существенно удорожает стоимость определения Нр-инфекции у пациента.
Задача предложенного изобретения состоит: а) в снижении используемого количества 13С-мочевины для диагностики Нр-инфекции без потери достоверности получаемого результата; б) в упрощении процедуры подготовки пациента к анализу Нр-инфекции.
При этом достигаются следующие технические результаты:
- значимый порог разности в содержании 13СО2 в выдыхаемом воздухе до и после приема 13С-мочевины составляет 1‰ вместо 5‰ в прототипе;
- количество 13С-мочевины, используемое для тестирования Нр-инфекции, может составить не менее 20 мг в перечете на 99% обогащения 13С-изотопом вместо 75-100 мг в прототипе;
- исключена процедура приема предварительного питания пациента и переворачивания его с бока на бок в течение нескольких минут.
Указанные технические результаты обеспечиваются в предложенном способе неинвазивной диагностики хеликобактерной инфекции. По этому способу выявляют наличие или отсутствие хеликобактерной инфекции за счет того, что в качестве тест-препарата используют натощак per os водный раствор смеси 13С-мочевины в количестве не менее 20 мг в пересчете на 99% обогащение 13C-изотопом и пищевой лимонной кислоты, содержащей 13C-изотоп в количестве меньшем, чем в углекислоте, продуцируемой организмом пациента в результате потребления обычной пищи. Количественное соотношение 13С-мочевины и лимонной кислоты составляет не менее чем 1:100. Выявление хеликобактерной инфекции проводят по степени превышения количества 13С-изотопа в выдыхаемой углекислоте через 25 мин после приема 13C-мочевины в сравнении с изотопным составом углерода тестовой лимонной кислоты, т.е. в данном способе исключена необходимость предварительного приема пробного завтрака и значительно уменьшено количество используемой 13С-мочевины.
Поскольку изотопный состав углерода используемой тестовой лимонной кислоты содержит меньше 13С-изотопа, чем углекислота, продуцируемая пациентом при потреблении обычной пищи, то обеспечивается однозначная детекция окисления лимонной кислоты до СO2 и ее изотопный состав углерода используется в качестве точки отсчета. В этом случае наличие Нр инфекции у пациента обнаруживается с высокой достоверностью, благодаря включению в метаболизм тестовой мочевины, содержащей повышенное количество 13С-изотопа по сравнению как с лимонной кислотой, так и с углекислотой, выдыхаемой пациентом до приема тест-раствора.
Кроме того, повышение надежности обнаружения Нр-инфекции у пациента может быть достигнуто в соответствии с п.2 формулы изобретения за счет того, что после приема per os водного раствора смеси 13C-мочевины и лимонной кислоты производят отбор выдыхаемого воздуха в течение часа, определяют выход 13С-изотопа с выдыхаемой углекислотой во времени наблюдения и используют полученную зависимость для расчета степени инфицирования бактериями Helicobacter pylori желудочно-кишечного тракта человека (многоточечный тест-анализ).
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, представленными на:
Фиг.1. Зависимость выхода 13С-изотопа с выдыхаемой углекислотой у пациента с высоким уровнем Нр-инфекции от времени наблюдения после приема 13С-мочевины.
Фиг.2. Зависимость выхода 13C-изотопа с выдыхаемой углекислотой у пациента с низким уровнем Нр-инфекции от времени наблюдения после приема 13С-мочевины.
Фиг.3. Зависимость выхода 13C-изотопа с выдыхаемой углекислотой у пациента в случае отсутствия Нр-инфекции от времени наблюдения после приема 13С-мочевины.
Фиг.4. Положение максимума выноса 13С-изотопа в виде СO2 на временной шкале после приема водного раствора смеси 13С-мочевины и лимонной кислоты у разных пациентов, инфицированных Helicobacter pylori.
Предложенный способ неинвазивной диагностики хеликобактерной инфекции осуществляется следующим образом.
Обследование Нр-инфекции у пациента производят натощак. В листке учета проб выдыхаемого воздуха указываются данные пациента Ф.И.О., возраст, рост (см), вес (кг). Тест-раствор готовят: в 100 мл кипяченой воды при комнатной температуре (20С) растворяют 20 мг 13С-мочевины в пересчете на 99% обогащения 13С-изотопом и 2 г пищевой лимонной кислоты с изотопным составом углерода не более чем 13С = -26‰. Пациент производит однократный выдох в емкость до приема тест-раствора через трубку, вставленную до дна емкости. После выдоха воздуха емкость герметично закрывается. В течение 10-15 с пациент выпивает тестовый раствор. Началом отсчета времени для последующего отбора проб выдыхаемого воздуха является момент завершения приема тест-раствора пациентом. После приема per os раствора через 25 мин производится повторный выдох (одноточечный тест-анализ). Определяют изотопный состав углерода СО2 в пробах выдыхаемого воздуха, полученных до и после приема тест-раствора пациентом. Анализ изотопного состава углерода проводят с помощью прибора (масс-спектрометр или спектрофотометр) с ошибкой измерения содержания 13С-изотопа в СO2 не выше 0,2‰. Изотопный состав углерода СО2 представляют в относительных единицах, согласно выражению (1), где за точку отсчета принимают изотопный состав углерода выдыхаемой СО2 до приема пациентом тест-раствора:
где Rисх, Rt - отношения количеств 13С- и 13С-изотопов в СO2 до приема и после приема тест-раствора, соответственно.
Заключение: пациент Нр инфицирован, если величина 13Ct=25 > 1,0‰.
Для повышения достоверности анализа (п.2 формулы), в особенности при оценке эффективности медикаментозного лечения, когда активность Нр-инфекции у пациента может быть существенно снижена, после приема per os раствора проводят многократные измерения изотопного состава углерода выдыхаемой СО2 (многоточечный анализ). Примерная схема анализа в этом случае предусматривает следующие операции. После приема per os раствора пациентом через 10, 15, 20, 25, 30, 40, 60 мин пробы выдыхаемого воздуха собирают в емкости. Измеряют содержание изотопов 12С и 13С в СО2 этих проб и с помощью выражения (1) рассчитывают величины Полученные величины представляются в виде зависимостей (Фиг.1-3).
Количественной характеристикой Нр инфицирования пациента в этом случае является коэффициент К, отражающий превращение 13C-мочевины в СО2 (в % от количества 13С-мочевины, внесенного в организм пациента). Величину коэффициента К рассчитывают с помощью выражения (2):
где t - время тестирования (в предлагаемом способе t=60 мин), S - поверхность тела пациента, 13С - средневзвешенный изотопный состав выдыхаемой СО2 после приема тест-раствора, q - количество 13С-мочевины (в предлагаемом способе q=20 мг), n - степень обогащения мочевины 13С-изотопом (в предлагаемом способе при 99% обогащении 13С-изотопом n=0,99).
Поверхность тела (м2) рассчитывают с помощью выражения (3):
где W - вес тела (кг), Н - рост пациента (см).
Средневзвешенный изотопный состав СО2 рассчитывают с помощью (4):
Величину 13С t определяют путем суммирования значений 13С в 7 точках наблюдения, как это можно видеть из зависимостей на Фиг.1-4.
Заключение: пациент Нр инфицирован, если величина К>0,5%. Следует отметить, что величина К>0,5 получена, исходя из общепринятой разности 13С=5% при нагрузке 13C-мочевины, равной 100 мг, как в аналоге, так и прототипе. Расчет проведен с использованием формулы (2).
Количество лимонной кислоты в тест-препарате выбирают, исходя из условия, что измеряемая минимальная разница между изотопным составом углерода углекислоты до и после приема тест-раствора, содержащего лимонную кислоту, должна иметь 3-кратное превышение приборной ошибки измерения, т.е. 0,2‰3=0,6‰. Поскольку для жителей средней полосы изотопный состав углерода выдыхаемой СО2 составляет в среднем 13С=-20‰ то изотопный состав выдыхаемой СО2 у пациента после приема лимонной кислоты должен иметь значимую величину, т.е. 13С=-20,6‰. В состоянии покоя пациент выдыхает 5 мМоль в мин из расчета на 1 м2 поверхности тела [Shreeve V.W., Cerasi E., Luft R. (1970), Acta Endocrinologica, v.65, p. 155-169]. Следовательно, пациент с поверхностью тела 2 м2 за 1 час выдохнет 0,6 моль CO2. Изотопный состав углерода пищевой лимонной кислоты для отдельных промышленных ее партий составляет 13С=-20,6‰. При окислении лимонной кислоты до CO2 в цикле трикарбоновых кислот происходит фракционирование изотопов углерода с кинетическим изотопным эффектом =1,01 [Зякун А.М. Разделение стабильных изотопов углерода гетеротрофными микроорганизмами. Прикл. биохим. и микробиол. 1996, т. 32, №1, с. 165-172]. Следовательно, изотопный состав метаболической СО2, продуцируемой при окислении лимонной кислоты, будет составлять 13С=-36‰. Исходя из заданной разности в изотопном составе СО2 до и после приема лимонной кислоты, которая в среднем за время наблюдения должна быть не меньше 0,3‰. с помощью материально-изотопного баланса, согласно уравнению (5) находим, что количество используемой лимонной кислоты в качестве тест-препарата должно составить не менее 0,022 моль или 2 г.
где х - количество лимонной кислоты (в моль).
Количество 13С-мочевины выбирают, также исходя из заданной значимой разности в изотопном составе углерода СО2 до и после приема тест-раствора, которая составляет не менее 1‰. В случае Нр-инфекции при коэффициенте превращения части 13С-мочевины в СО2, равном К=0,5%, и при 13С=0,5‰, как среднем значении изотопного состава выдыхаемой углекислоты за время наблюдения, с помощью выражения (2) вычисляем, что количество тестовой 13С-мочевины должно составить не менее 20 мг с обогащением 13С-изотопом, равным 99% (n=0,99). При этом очевидно, что рекомендуемое соотношение количеств 13С-мочевины и лимонной кислоты составляет 1:100.
В случае многоточечного анализа Нр-инфекции у пациента продолжительность наблюдения определена следующим образом. В результате обследования многих пациентов, имеющих Нр инфекцию, время максимума выноса 13С-изотопа с выдыхаемой СО2 после приема 13С-мочевины варьировало от 15 до 45 мин (см. Фиг.4). Поэтому для получения надежной информации о наличии или отсутствии Нр-инфекции у обследуемого пациента при многоточечном анализе предложен период отбора выдыхаемого воздуха не менее 1 часа после приема тест-раствора.
Пример 1. Пациент со следующими физическими параметрами: рост 170 см, вес 90 кг и поверхность тела 2,01 м2 натощак выдыхает в стеклянную пробирку емкостью 20 мл и герметично закрывает ее. В первый день обследования выпивает 100 мл водного раствора, содержащего 10 мг 13С-мочевины и 2 г лимонной кислоты, на второй день выпивает 100 мл водного раствора, содержащего 20 мг 13С-мочевины и 2 г лимонной кислоты. В обоих случаях после приема раствора включается таймер. Через 10, 15, 20, 25, 30, 40 и 60 мин пациент производит выдохи в стеклянные ампулы, которые затем герметично закрывают. С помощью масс-спектрометра анализируют содержание 13С-изотопа в пробирках с выдыхаемой CO2. Результаты измерения изотопного состава СО2 первого и второго обследований представлены на Фиг.1. Максимальное значение 13С выдыхаемой СО2 после приема 20 мг 13С-мочевины (первый день. Фиг.1, Тест 1) равно 13Сmax=31,2‰, а средний изотопный состав углерода СО2 в этом случае (первый день) равен 13С=23,6‰. Для второго дня обследования максимальное значение 13С выдыхаемой СО2 после приема 10 мг 13С-мочевины (Фиг.1, Тест 2) равно 13Сmах=16,0‰, а средний изотопный состав углерода СО2 в этом случае (второй день) равен 13С=12,0‰. В обоих случаях обследования пациента получены значимые величины 13С, отражающие содержание 13С изотопа в выдыхаемой СО2 и наличие Нр-инфекции. С помощью формулы (3) находят, что коэффициент использования тестовой 13С-мочевины в организме пациента на образование СО2, которая уходит из организма в выдыхаемом воздухе за время наблюдения, составляет для первого дня обследования K=24,24% и для второго – К=24,5%.
Таким образом, при высокой степени Нр-инфекции как 10 мг, так и 20 мг 13С-мочевины, поступившей в водном растворе в желудочно-кишечный тракт человека, за 60 мин с выдыхаемым воздухом выделилось в виде СО2 около 24% введенного 13С-изотопа.
Пример 2. Пациент со следующими физическими параметрами: рост 165см, вес 65 кг и поверхность тела 1,675 м2 натощак выдыхает в стеклянную пробирку емкостью 20 мл и герметично закрывает ее. В первый день обследования он выпивает 100 мл водного раствора, содержащего 20 мг 13С-мочевины и 2 г лимонной кислоты, на второй день выпивает 100 мл водного раствора, содержащего 10 мг 13С-мочевины и 2 г лимонной кислоты. В обоих случаях после приема раствора включается таймер. Через 10, 15, 20, 25, 30, 40 и 60 мин пациент производит выдохи в стеклянные ампулы, которые затем герметично закрывают. С помощью масс-спектрометра анализируют содержание 13С-изотопа в пробирках с выдыхаемой СО2. Результаты измерения изотопною состава СО2 первого и второго обследований представлены на Фиг.2. Максимальное значение 13С выдыхаемой СО2 после приема 20 мг 13С-мочевины (первый день. Фиг.2, Тест 1) равно 13Сmax=1,2‰, а средний изотопный состав углерода СО2 для первого дня обследования равен 13С=0,87‰. Для второго дня обследования максимальное значение 13С выдыхаемой СО2 после приема 10 мг 13С-мочевины равно 13Сmax=0,5‰, а средний изотопный состав углерода СО2 для второго дня обследования равен 13С=0,34‰. Во втором случае обследования пациента получены величины 13С ниже заданного порога значимости и лишь в первом случае, когда в 100 мл водного раствора содержались 20 мг 13С-мочевины и 2 г лимонной кислоты, получены значимые величины 13С и свидетельствующие о наличии Нр-инфекции. С помощью формулы (3) находят, что при тестовом количестве 13С-мочевины в 20 мг коэффициент ее использования на образование СО2 в организме пациента за время наблюдения составляет
К=(0,1686601,6750,87)/(200,99)=0,75%.
Таким образом, при низкой степени Нр-инфекции надежные суждения о наличии Нр-инфекции получены лишь при использовании 20 мг 13С-мочевины, поступившей в водном растворе в верхний отдел желудочно-кишечного тракта человека. В этом случае за 60 мин наблюдения с выдыхаемым воздухом выделилось 13С-изотопа в виде СО2 около 0,75% от всей внесенной тестовой 13С-мочевины в организм пациента.
Пример 3. Пациент со следующими физическими параметрами: рост 180 см, вес 80 кг и поверхность тела 2,0 м2 натощак выдыхает в стеклянную пробирку емкостью 20 мл и герметично закрывает ее. Выпивает 100 мл воды, содержащей 20 мг 13С-мочевины и 2 г лимонной кислоты. Включается таймер. Через 10, 15, 20, 25, 30, 40 и 60 мин пациент производит выдох в стеклянные ампулы, которые затем герметично закрывают. С помощью масс-спектрометра анализируют содержание 13С изотопа в пробирках с выдыхаемой СО2. Результаты измерения изотопного состава CO2 представлены на Фиг.3. Изотопный состав углерода СО2 после приема 13С-мочевины меньше, чем исходное его значение и достигает 13С=-1,1‰. Это означает, что Нр-инфекция в верхнем oтделe желудочно-кишечного тракта пациента отсутствует.
Пример 4. Два пациента А и Б со следующими физическими параметрами: А) рост 180 см, вес 85 кг и поверхность тела 2,05 м2; Б) рост 157 см, вес 90 кг и поверхность тела 1,9 м2 натощак выдыхают в 2 стеклянные пробирки емкостью 20 мл и герметично закрывают их. Затем каждый выпивает по 100 мл водного раствора, содержащего 20 мг 13С-мочевины и 2 г лимонной кислоты. После приема раствора включается таймер. Через 10, 15, 20, 25, 30, 40 и 60 мин пациенты производят выдохи в стеклянные ампулы, которые герметично закрывают. С помощью масс-спектрометра анализируют содержание 13С-изотопа в пробирках с выдыхаемой СО2. Результаты измерения изотопного состава СО2 для каждого пациента представлены на Фиг.4. Максимальное значение 13С выдыхаемой СО2 у пациента А отмечено через 15 мин после приема тест-раствора с 20 мг 13С-мочевины и равно 13Сt=15=1,7‰, а через 30 мин - 13Сt=30=0,9‰ (Фиг.4. тест 1). Средний изотопный состав углерода СО2 в этом случае равен 13С=1,09‰. Для второго пациента максимальное значение 13С выдыхаемой СО2 отмечено через 40 мин после приема тест-раствора с 20 мг 13С-мочевины (пациент Б) и равно 13Сt=40=2,1‰, а через 30 мин -13Сt=30=1,9‰ (Фиг.4, тест 2). Средний изотопный состав углерода СО2 в этом случае равен 13С=1,72‰. С помощью формулы (3) находят, что коэффициент использования тестовой 13С-мочевины в организме пациента А за время наблюдения составляет K=1,12% и для второго - K=1,67%. В обоих случаях обследования пациентов А и Б получены значимые как максимальные величины 13С, отражающие содержание 13С-изотопа в выдыхаемой СО2, так и коэффициенты использования тестовой 13С-мочевины. Однако в первом случае (пациент А) при одноточечном анализе через 30 мин получен ошибочный результат, свидетельствующий об отсутствии Нр-инфекции (т.е., 13Сt=30 < 1,0‰. Из примера 4 следует, что для получения надежной информации о наличии или отсутствии Нр при низкой уреазной активности необходимо проводить анализ этой инфекции в желулочно-кишечном тракте человека по максимальным значениям 13С или по коэффициентам использования тестовой 13С-мочевины. В обоих случаях следует проводить отбор проб выдыхаемого воздуха в течение не менее 60 мин после приема тест-раствора.
Таким образом, предложенный способ неинвазивной диагностики хеликобактерной инфекции позволяет выявлять наличие или отсутствие Helicobacter pylori в желулочно-кишечном тракте человека, используя количество 13С-мочевины в 3-5 раз меньше по сравнению с известными неинвазивными методами анализа. Кроме того, благодаря использованию кинетических зависимостей для скорости выноса 13С-изотопа с выдыхаемой СО2 после приема тест-препарата, достоверность получаемых данных при малом уровне Нр-инфекции значительно повышается в сравнении одиночным измерением через 25-30 мин после приема тест-раствора.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ неинвазивной диагностики хеликобактерной инфекции путем определения количества 13С-изотопа в углекислоте выдыхаемого воздуха до и после приема тест-препарата, содержащего 13С-мочевину, отличающийся тем, что в качестве тест-препарата используют принимаемый натощак через рот водный раствор смеси 13С-мочевины в количестве не менее 10 мг в пересчете на 99% обогащение 13С-изотопом и пищевой лимонной кислоты, содержащей 13С-изотопа меньше, чем в углекислоте, продуцируемой организмом человека в процессе потребления обычной пищи, при количественном соотношении 13С-мочевины и лимонной кислоты 1:100, отбор проб выдыхаемого воздуха проводится до приема тест-препарата и через 10-60 мин после приема, и если определяемое количество 13С-изотопа в углекислоте выдыхаемого воздуха после приема тест-препарата больше, чем в углекислоте выдыхаемого воздуха до приема тест-препарата диагностируют наличие хеликобактерной инфекции в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта, а если меньше - отсутствие ее.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
