13C-辛酸呼气试验测定消化性溃疡患者胃固体排空功能的临床研究

王永席　贾泽博　翟红兵　王莎莎　马锦屏　苏利萍　安　媚　王素侠



·论著·

13C-辛酸呼气试验测定消化性溃疡患者胃固体排空功能的临床研究

王永席贾泽博翟红兵王莎莎马锦屏苏利萍安媚王素侠

目的利用13C-辛酸呼气试验方法测定消化性溃疡胃的固体排空功能。方法 受试者在空腹状态下(禁食12 h以上)，口服实验餐(蛋黄等加100 μL13C-辛酸试剂，总热量为1 046 KJ)，4 h测试期内，将13C测试的呼气样本收集在10 mL收集管内，前2 h每15 min收集1次，后2 h每30 min收集1次，即分别于餐前、餐后0、15、30、45、60、75、90、105、120、150、180、210、240 min各收集1次。将收集在收集管中的CO2用13C-呼气质谱仪进行测定，根据13C-呼气质谱仪测定结果绘制：13CO2丰度(DOB)曲线，代谢速率(MV)曲线，累积丰度(Cum)曲线；同时记录DOB曲线达峰时间，13CO2代谢速率达峰时间和240 min的13CO2累积呼出丰度(Cum 240)，对以上数据应用计算机拟合曲线计算参与者胃半排空时间(T1/2)、延迟相时间(Tlag)，应用统计学方法处理。结果与健康对照组比较，胃溃疡(GU)组的胃排空时间明显延迟，即DOB和MV峰值时间显著延迟，T1/2、Tlag显著延长(P<0.01)；与健康对照组比较，十二指肠溃疡(DU)组的胃排空时间明显缩短，即DOB和MV峰值时间显著提前，T1/2、Tlag显著缩短(P<0.05)。结论13C-辛酸呼气试验测定胃的固体排空功能，设备易购，价格适中，操作简单，无放射性，无痛苦，结果稳定，效果良好，可重复性好，各类人群均可适用，值得各级医院推广使用。

13C-辛酸呼气试验；胃固体排空；胃溃疡；十二指肠溃疡

消化性溃疡是最常见的消化系统疾病之一，主要包括胃溃疡(GU)和十二指肠溃疡(DU)。随着消化内镜的普及，诊断率显著提高。随着质子泵抑制剂的应用和幽门螺旋杆菌的发现，消化性溃疡的治疗取得了突破性改变。而对于消化性溃疡患者的胃排空，已有学者应用多种方法进行研究，但用13C-呼气试验的报道甚少。本研究应用13C-辛酸呼气试验测定GU和DU患者的胃固体排空功能，取得了很好的效果，现报道如下。

1　对象和方法

1.1研究对象

本研究的对象全部来自咸阳市中心医院消化内科2010年7月至2015年6月期间门诊和住院患者以及同期健康志愿者(本院职工、实习学生及患者家属等)，共计110例，其中男61例、女49例，年龄18～65岁，平均年龄(41±3.8)岁。分为3组，健康对照组30例，GU组40例，DU组40例，3组在年龄、性别方面的差异无统计学意义。参与者均签署知情同意书，经医院伦理委员会批准同意。入选标准：(1)健康志愿者无自觉不适症状，体检无异常发现，胃镜检查示上消化道基本正常；(2)GU和DU的诊断标准有消化性溃疡的临床症状，胃镜和病理学检查结果符合消化性溃疡的诊断标准。排除标准：(1)不能配合吹气、精神异常者；(2)有明确的心、肺、肝、肾和代谢性疾病；(3)2周内曾服用胃肠动力药、解痉药、毒物、饮酒等；(4)妊娠和哺乳期妇女。

1.2方法

1.2.1主要仪器和试剂ZHP-2001型13C-呼气质谱仪(北京中科科仪技术发展有限公司)，13C-辛酸胶囊(美国Sigma公司)。

1.2.2操作方法受试者在空腹状态下(禁食12 h以上)，口服实验餐(蛋黄与蛋清分离，将100 μL13C-辛酸与蛋黄混合，蛋黄与蛋清分别煎熟，受试者食用2片配餐面包及煎熟的蛋黄和蛋清，并饮150 mL水，总热量为1 046 KJ)。基础呼气样本在服用试验餐前收集，进食实验餐要求在10 min内完成，在接下来的4 h测试期内，将13C测试的呼气样本收集在10 mL收集管内，前2 h每15 min收集1次，后2 h每30 min收集1次，即分别于餐后15、30、45、60、75、90、105、120、150、180、210、240 min各收集1次。收集在收集管中的CO2用13C-呼气质谱仪进行测定，由同一技师盲测。

1.2.3检测指标根据13C-呼气质谱仪测定结果绘制：(1)13CO2丰度(DOB)曲线记录不同时刻呼出气体中13CO2丰度，计算各时间段的DOB值；(2)代谢速率(MV)曲线记录不同时刻13CO2的呼出速率，具体表示为某一时刻呼出的13CO2丰度占全部应呼出量的13CO2丰度百分比；(3)累积丰度(Cum)曲线记录在某一时刻前累积呼出的13CO2丰度的总和，即在某一时刻前呼出的累积量占应呼出总量的百分比；(4)同时记录DOB曲线达峰时间、13CO2代谢速率达峰时间和240 mim13CO2累积呼出丰度。对上述数据应用计算机拟合曲线计算参与者胃半排空时间(T1/2)、延迟相时间(Tlag)。T1/2>130 min为胃排空延迟，T1/2<90 min为胃排空过速。

1.3统计学处理

应用PEMS 3.1软件进行，指标值用平均数±标准差表示，组间对比分别采用t、F检验，组间比较采用q检验，样本构成采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义，P<0.01为差异有显著统计学意义。

2　 结果

GU组DOB和MV峰值时间在105～150 min，健康对照组在60～90 min，两组间差异有统计学意义(P<0.05)；DU组DOB和MV峰值时间在15～45 min，与健康对照组比较，两组间差异有统计学意义(P<0.05)；GU组与DU组DOB和MV峰值时间比较，两组间差异有显著统计学意义(P<0.01)，见表1、表2。GU组T1/2、Tlag分别与健康对照组比较，两组间差异有显著统计学意义(P<0.01)；DU组T1/2、Tlag分别与健康对照组比较，两组间差异均有统计学意义(P<0.05)；GU组T1/2、Tlag分别与DU组比较，两组间差异均有显著统计学意义(P<0.01)，见表3。上述3组数据均表示，GU组的胃排空时间较健康对照组明显延迟；DU组的胃排空较健康对照组加快。

表1　3组在不同时间点检测的DOB比较

表2　3组在不同时间点检测的MV比较

表3　各组的T1/2、Tlag比较/min

3　讨论

胃具有运动和分泌两大功能，从生理上，胃分为近端胃和远端胃，近端胃包括贲门、胃底部和胃体部，有接纳、储藏食物和分泌胃酸的功能；远端胃相当于胃窦部，分泌碱性胃液，同时将所进食物磨碎，与胃液混和搅拌，形成食糜，并逐步分次自幽门排至十二指肠。食物由胃排入十二指肠的过程称为胃排空。正常成人食物从胃完全排空需4～6 h。胃排空的监测方法较多，包括放射性同位素闪烁照相法(核素法)、B超、X线及呼气试验法。核素法目前被公认为评估胃排空的金标准[1]，但该方法因具有放射性及需要较高的核医学条件而限制了其应用。B超检查无创、易被患者接受，但主观因素影响较大。不透X线标志物检查方法的操作简单，结果较可靠，但X线辐射对身体影响较大。13C是一种稳定的同位素，具有同碳元素相同的化学特性，但无放射性。辛酸不在胃内分解吸收，而以原型排入十二指肠，在十二指肠近端迅速被吸收进入肝脏，并经肝脏代谢产生CO2，经肺呼出体外，根据呼出气中13C丰度变化反眏胃对食物的排空。因此，应用13C辛酸标记的试餐可测定胃排空状况，此方法操作简单、无放射性、结果稳定，测定的结果可与核素法相媲美[2]。

胃肠道和非胃肠道疾病均可影响胃排空，甚至情绪、饮食、烟、酒及应激状态也可影响胃排空。有学者认为GU患者的胃排空延迟[3]，还有学者认为其与正常对照组无明显差异[4]。本研究结果显示，绝大多数GU患者的胃固体排空显著延迟，即GU组的DOB、MV峰值时间比健康对照组显著延迟(P<0.01)，T1/2、Tlag比健康对照组显著延长(P<0.01)。这种差异可能与溃疡的部位及分期、测定方法等有关。一般认为溃疡位于近端胃患者的胃排空加快，而位于远端胃患者的胃排空延迟。液体法比固体法测定胃排空快。DU对患者胃排空的影响历来争议颇多[5]，DU患者的胃排空究竟是延迟还是加快尚无明确定论。一般认为DU患者的胃内液体排空在早期加快，后期正常[6]，也有学者认为DU患者胃的液体和固体排空均延迟[7]。本研究结果显示，绝大多数DU患者胃固体排空加快，即DU组DOB、MV峰值时间比健康对照组提前(P<0.05)，T1/2、Tlag比健康对照组缩短(P<0.05)。MV还与幽门功能及其形态有关[8]，幽门功能和形态正常者的胃液体排空过快或正常。造成以上结果差异的原因，可能还与入选患者的年龄、病程长短、溃疡的数量和部位、并发症、测定方法、仪器功能、人员操作等有关。

总之，本研究认为13C-辛酸呼气试验测定胃固体排空功能，设备易购，价格适中，操作简单，无放射性，无痛苦，结果稳定，效果良好，可重复性好，各类人群均可适用，值得各级医院推广使用。

1 Braden B, Lembcke B, Kaker W, et al.13C-breath tests: current state of the art and future direttions[J]. Dig Liver Dis, 2013, 39: 795-805.

2 Sanaka M, Yamamoto T, Nakayama S, et al. Reliability of the time to maximal (13CO2) encretion and the half-(13CO2) encretion time as a gastric emptying parameter: assessments using the Wagner-Nelson method[J]. J Smooth Muscle Res, 2011, 43: 201-209.

3 泽塔多吉, 吕洪敏, 向慧玲, 等.13C-辛酸呼气试验测定肝硬化胃固体排空功能研究[J]. 天津医科大学学报, 2012, 18: 86-89.

4 Chen K. Gastric emptying time with99mTC-resin solid experiment meal[J]. Zhonghua Nei Ke Za Zhi, 2014, 32: 302-305.

5 Corinaldesi R, Stanghellini V, Paparo GF, et al. Gastric acid secretion and gastric emptying of liquid in 99 male duodenal ulcer patients[J]. Dig Dis Sci, 1989, 34: 251-256.

6 Parr NJ, Grime S, Critchley M, et al. Abnormalpatternof gastric emptying of liquid in chronic duodenal ulcer[J]. Digestion, 1988, 40: 237-243.

7 彭娟, 陈道荣. 功能性消化不良的诊疗进展[J]. 检验医学与临床, 2014, 7: 974-976.

8 侯晓华, 谢小平, 钱伟, 等. 十二指肠球部溃疡患者幽门功能与胃液体排空的关系[J]. 临床消化杂志, 1993, 5: 8-10.

(本文编辑：林磊)

Clinical research of13C-octylic acid breath test for gastric solid emptying function of peptic ulcer patients

WANGYongxi,JIAZebo,ZHAIHongbing,WANGShasha,MAJinping,SULiping,ANMei,WANGSuxia.

DepartmentofGastroenterology,XianyangCentralHospital,Shaanxi(712000),China

ObjectiveThis paper aims to determine the gastric solid emptying function of peptic ulcer patients using the13C-octylic acid breath test. MethodsThe subjects who are in fasting state for more than 12 hours, were fed with oral test meal (egg yolk with 100 μL13C-octylic acid reagent, such that the total calories are 1 046 KJ); In the 4 h test period,13C testing samples were collected in 10 mL collection tube, once every 15 minutes in the first two hours, and once every 30 minutes in the second two hours, before and after the meal 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 150, 180, 210, 240 minutes, respectively. The CO2collected were determined with the13C-breath mass spectrometer. Based on the exhale13C-breath mass spectrometry determination result, the13CO2abundance (DOB) curve, the metabolic rate (MV) curve, and the accumulated abundance (Cum) curve were drawn. Meanwhile, the DOB tmax curve (Truax), the13CO2metabolic rate peak (MVmax), and the 240 min13CO2accumulation exhaled abundance (Cum240) were recorded. The computer fitting curve was applied to the data above to calculate the participants′ gastric half emptying time (T1/2) and delayed phase (Tlag). ResultsThe gastric emptying time was significantly delayed in the gastric ulcer (GU) group compared with the healthy control group, namely the DOB and MV peak time was significantly delayed, and the T1/2 and Tlag were significantly extended (P<0.01); The gastric emptying was significantly accelerated in the duodenal ulcer (DU) group compared with the healthy control group, namely the DOB and peak time were significantly advanced and the T1/2, MV Tlag were significantly shortened (P<0.05). ConclusionThe equipment for solid13C-octylic acid breath test for gastric solid emptying function is worthy of wide application in hospitals at all levels because it is not expensive, easy to operate, with no radiation, etc.

13C-octylic acid breath test; Gastric emptying of solid; Gastric ulcer; Duodenal ulcer

陕西省卫生厅科研基金项目(2010H22)

712000咸阳市中心医院消化内科

贾泽博，Email: 1287794423@qq.com

10.3969/j.issn.1673-534X.2016.04.014

2016-03-10)