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科普课堂 | 氢甲烷呼气试验注意事项及解析

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引  言

氢甲烷呼气试验作为一项新兴的检测技术,以其无创、高灵敏度的特性,正逐渐在临床领域崭露头角,为肠道功能及相关疾病的检测提供了有力支持,助力医生精准诊断病情。

然而,因为其相对新颖,许多受试者对其较为陌生,对于检测注意事项、检测前该如何准备及为何要这样准备,往往一知半解。这种信息的不了解,极有可能在不经意间影响检测结果的准确性。因此,在此为大家详细解释这些注意事项,希望能帮助受试者顺利完成检测,获得准确可靠的结果。

注意事项

糖氢甲烷呼气试验和空腹氢甲烷呼气试验的一些注意事项如下所示。

注意事项解析

01 为什么要停用抗生素、促胃动力药等药物?

(1)抗生素:

包括利福昔明、甲硝唑等,抗生素的作用是杀菌/抑制细菌生长繁殖,如果服用过抗生素,体内细菌数量会下降,呼出气中氢气、甲烷也会下降,造成假阴性

北美共识推荐在呼气测试前4周内避免使用抗生素。但是否停药/停药间隔还取决于进行检测的目的,例如,若要观察患者当前菌群状态(如术后、抗生素治疗后),可直接检测,无需停药。

(2)促胃肠动力药物和泻药:

包括替加色罗、曲美布汀和其他泻药。

这类药物会改变肠道的转运时间,使肠道内的物质流动速度加快。这可能会导致小肠细菌对底物的发酵过程不充分,造成假阴性

肠道内的物质流动速度加快也可能导致底物更早地到达结肠(结肠有大量细菌,是正常人H2的主要生产地),结肠发酵产生的气体被误认为是在小肠所产生,造成假阳性

(3)消泡剂(如西甲硅油):

是一种胃肠动力辅助用药,能降低表面张力,使肠道内的气泡破裂、融合,可能导致原本在肠道内被气泡包裹或分散存在、不易被吸收和排出的氢气和甲烷,更易进入血液循环并经肺部呼出,从而使呼出气体中氢气和甲烷的检测值升高,造成假阳性

此外,它可能会在肠道黏膜表面形成一层保护膜,或者改变肠道内的物理环境,使底物与细菌之间的接触受到阻碍,使底物不能充分发酵,导致氢气和甲烷产生量减少,造成假阴性

(4)阿片类止痛药:

包括吗啡、芬太尼等,具有镇痛效果,可能引起便秘不良反应。

阿片类止痛药会使胃肠道的蠕动减慢,可能导致肠道细菌对底物发酵延迟,产生氢气和甲烷的时间延后,造成假阴性

阿片类止痛药会使胃肠道的蠕动减慢,也可能导致前一天晚上的食物还未被消化完全,可能造成空腹氢甲烷浓度偏高,或在呼气试验期间,肠道细菌发酵前一天晚上的食物,正常人结肠均有大量细菌,会发酵食物产生氢气、甲烷等,造成假阳性

此外,阿片类药物还可能影响肠道黏膜的通透性,使肠道黏膜对氢气和甲烷的吸收增加,然后通过血液循环更快地转运到肺部呼出,造成假阳性

02 为什么要限制饮食?

(1)禁食≥12小时、避免摄入高FODMAP食物(如苹果、豆类、乳制品等):

如果做呼气试验时体内摄入的食物还未消化完全,正常人结肠均有大量细菌,会发酵食物产生氢气、甲烷等,结肠发酵产生的气体被误认为是在小肠所产生或者空腹氢甲烷水平偏高,造成假阳性

低空腹呼气氢甲烷水平对于解释呼气试验结果至关重要,因为这些结果直接受到可发酵复合碳水化合物消耗的影响。因此,建议在呼气试验前的晚上或一天避免复杂的碳水化合物和乳制品(肉类和米饭似乎不会影响呼气试验)和禁食过夜。北美共识建议在呼气试验前的禁食时间为8-12小时,考虑到受试者胃肠动力状况、消化速度不一,我们将禁食时间定为≥12小时。

FODMAP意为“可发酵性低聚糖、二糖、单糖和多元醇(fermentable oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides and polyols,FODMAP)”,囊括了所有在小肠未能消化和吸收缓慢的短链碳水化合物和糖醇。FODMAP食物在体内消化吸收缓慢,可能即使禁食满足12小时,FODMAP食物仍未完全消化。呼气试验时体内摄入的食物还未消化完全,正常人结肠均有大量细菌,会发酵食物产生氢气、甲烷等,造成假阳性。北美共识建议呼气试验前一天避免食用可发酵的食物,如复杂的碳水化合物。(FODMAP饮食介绍可以查阅往期文章:科普课堂 | 从IBS到SIBO:低FODMAP饮食如何成为肠道健康的“秘密武器”?)

(2)禁烟≥2小时:

吸烟会增加呼出的氢气和二氧化碳的含量,造成假阳性

此外,吸烟会刺激交感神经,使其释放去甲肾上腺素等神经递质,从而抑制胃肠蠕动,可能导致肠道细菌对底物发酵延迟,产生氢气和甲烷的时间延后,造成假阴性

(3)禁酒≥12小时:

酒精对胃肠道有刺激作用,饮酒后可能导致胃肠蠕动加快或减慢。

如果胃肠蠕动加快,食物在肠道内停留时间过短,肠道细菌对底物的发酵不充分,可能使氢气和甲烷产生量减少,造成假阴性

若胃肠蠕动减慢,可能造成假阴性或假阳性:胃肠蠕动减慢,食物在肠道内积聚,会使气体产生时间延迟,可能造成假阴性;胃肠蠕动减慢,可能前一天晚上的食物还未被消化完全,造成空腹氢甲烷浓度偏高,或在呼气试验期间,结肠细菌发酵食物产生氢气、甲烷等,造成假阳性

03 为什么要限制一些检查?

肠镜检查、肠道清洁,需要患者服用泻药来清空肠道内容物。这可能会改变肠道内的环境,包括肠道菌群的分布和数量。肠镜检查后,肠道需要一定时间来恢复正常功能和菌群平衡。在恢复期间,肠道的消化和吸收功能可能会受到一定影响,肠道菌群也可能处于暂时的失调状态。如果在肠道尚未完全恢复时进行氢甲烷呼气试验,可能会因肠道功能和菌群的不稳定而导致试验结果不准确。

04 采气过程为什么要憋气15秒、不要换气等?

肠道菌群产生的气体可以通过血液循环输送到肺泡,憋气15秒可使肺泡内气体与血液中的气体充分交换平衡。呼气过程中首先呼出的是死腔气(鼻腔、口腔、支气管等腔道内气体,会被吹入腔道气袋,也即废气袋),随后才会呼出肺泡气(会被收集在采样气袋,也即用于后续检测的气袋),若吹气中途换气,可能会导致后段呼出的肺泡气混入死腔气或者环境气而被稀释,造成假阴性

05 为什么试验期间要避免剧烈运动/体力活动?

剧烈运动/体力活动会导致过度换气,会使得体内的氢气通过呼吸排出体外,导致体内氢气水平下降。因此,为了确保呼气试验的准确性,应该避免在试验期间进行过度的体力活动,因为这些活动可能会增加呼吸频率,进而影响氢气水平的测量结果。

06 为什么需要采样4次和90分钟?

糖氢甲烷呼气试验诊断SIBO的原理为:口服一种肠道细菌可酵解的试验糖,当其传输到小肠后,小肠内的细菌(如有)会发酵试验糖产生氢气和/或甲烷,经由血液循环运输到肺部呼出,再由仪器检测。若氢气和/或甲烷异常升高,达到阳性阈值(90分钟内,氢气浓度升高≥20ppm,和/或任意时间点甲烷≥10ppm),则可诊断SIBO阳性。因此,呼气试验诊断SIBO最重要的是要得到空腹基础气体浓度和到达小肠后能够达到的最高气体浓度,在空腹与到达小肠之间的气体浓度则对试验结果阳性判断影响较小。有研究表明正常人果糖呼气试验中氢气或甲烷达到峰值的时间在 74-90 分钟,平均到达气体峰值浓度的时间为77分钟。那么出于时间和费用等考虑,可以在采集空腹基础样本后,将前期试验糖在胃部的时间段(30-60min)的采样频率降低,到后期试验糖在小肠产生气体峰值的关键时间段(74-90min)保持在15分钟采样间隔;此外,还可以将检测时长控制在90分钟,因为SIBO阳性阈值为90分钟内氢气浓度升高≥20ppm,因此90分钟采样时长足以判断是否SIBO阳性。4次法即满足此要求,0min为空腹基础样本,45min为试验糖传输在胃部阶段样本,75min和90min为试验糖传输在小肠并处于产生气体峰值的关键阶段样本。

结  语

氢甲烷呼气试验作为新兴检测手段,其检测结果的准确性对肠道功能及疾病诊断意义重大。上述各项注意事项,涵盖药物使用、饮食、检查、运动及操作过程等管控限制,构成了确保检测结果准确的关键要素。严格注意这些事项,可使该试验充分发挥无创、高灵敏度的优势,为肠道相关疾病的诊断提供可靠依据,助力临床医生制定精准治疗策略,为肠道健康保驾护航。