Delay of Gastric Emptying Measured by ¹³C-Acetate Breath Test in Neurologically Impaired Children with Gastroesophageal Reflux

Abstract

Delayed gastric emptying often occurs in patients, including children, with gastroesophageal reflux (GER) due to neurological impairment (NI). The aim of this study was to evaluate gastric emptying of liquids in children with symptomatic GER using the ¹³C- acetate breath test (ABT), and to compare the gastric emptying rates between children without and with NI. Thirteen patients were divided into 2 groups: group I without NI (5 patients) and group II with NI (8 patients). The liquid test meal consisted of Racol™ (5 ml/kg) mixed with ¹³C- acetate (50 mg for infants, 100 mg for children, and 150 mg for adolescents). Breath samples were collected for ¹³CO₂ measurement before the intake of the meal, every 15 minutes during the first 2 hours after the meal and every 30 minutes thereafter to assess the ingestion of ¹³C- acetate and Racol™. ¹³CO₂ was measured using a gas chromatograph-isotope ratio mass spectrometer. The results were expressed as % of ¹³C expired per hour and cumulative ¹³C excretion over a 3-hour period. The half excretion time in ¹³C- ABT(t_1/2 ex) was 1.095 hour for group I and 1.817 hour for group II (p = 0.0045). The lag time (t lag), which reflected the initial delay of gastric emptying, was 0.666 h for group I and 1.002 h for group II (p = 0.0045). Gastric emptying studies can be easily and reliably carried out in children with NI using ¹³C- ABT. We showed that we were able to determine the gastric emptying rate by ¹³C- ABT in patients with GER due to NI.

Résumé

La vidange retardée survient souvent chez les patients, y compris chez l'enfant, avec un reflux gastro-oesophagien (GER) secondaire à un déficit neurologique (NI). Le but de cette étude était d'évaluer la vidange gastrique des liquides chez les enfants avec un reflux symptomatiques en utilisant le ¹³C ^- acetate breath test (ABT), et de comparer les taux de vidange gastrique entre les enfants avec et sans NI. Treize patients étaient divisés en deux groupes; groupe sans NI (5 patients) et groupe avec NI (8 patients). Le repas liquidien consistait en Racol (5 ml/kg) mélangé avec du ¹³C ^- acetate (50 mg pour les nourrissons, 100 mg pour les enfants et 150 mg pour les adolescents). Les échantillons respiratoires étaient collectés pour la mesure du ¹³CO₂ avant l'ingestion du repas, toutes les 15 minutes durant les 2 premières heures après le repas et toutes les 30 minutes ensuite pour apprécier l'ingestion de ¹³C ^- acetate et de Racol. Le ¹³CO₂ était mesuré en utilisant la spectrométrie de masse. Les résultats étaient exprimés en pourcentage de ¹³C expiré par heure et en expression cumulative de ¹³C par période de trois heures. Le temps moyen d'excrétion en ¹³C ^- ABT (t_1/2 ex) était de 1,095 heure pour le groupe sans NI et de 1,817 heure pour le groupe avec NI (p = 0,0045). l'intervalle de temps qui correspondait au délai initial des vidanges gastriques, était 0,666 heure pour le groupe sans Ni et de 1,002 heure pour le groupe avec NI (p = 0,0042). L'étude de la vidange gastrique peut être aisément et valablement réalisée chez l'enfant avec NI en utilisant ¹³C ^- ABT. Nous montrons que nous sommes capables de déterminer la vidange gastrique par ¹³C ^- ABT chez les patients avec un reflux du à NI.

Resumen

Los pacientes con reflujo gastroesofágico (GER) debido a alteraciones neurológicas (NI) tienen frecuentemente retraso en la evacuación gástrica. El objetivo de este estudio fue evaluar la evacuación gástrica de líquidos en niños con reflujo sintomático usando el test de C¹³-acetato espirado (ABT) y comparar los tiempos de vaciamiento en niños con y sin NI. Dividimos 13 pacientes en dos grupos: Grupo 1 sin NI (n = 5) y grupo 2 con NI (n = 8). La comida líquida de prueba consistió en Racol (5 ml/Kg) mezclado con C¹³-acetato (50 mg para lactantes, 100 mg para niños y 150 mg para adolescentes). Se recogieron muestras de aire espirado para la medida de ¹³CO₂ previamente a la comida, cada 15 m. durante las primeras dos horas después de ella y cada 30 m. en adelante. Se midióel ¹³CO₂ usando la relación cromatografía de gas-isótopo en un espectómetro de masas. Se expresaron los resultados como el porcentaje del ¹³CO₂ expirado por hora y la excreción acumulativa de ¹³C en un periodo de 3 horas. El tiempo medio de excreción en C¹³-ABT (TœEx) fue de 1,095 h para el grupo 1 y de 1,817 h para el grupo 2 (p = 0,0045). El tiempo de retraso (T lag) que refleja el retraso inicial de vaciamiento gástrico fue de 0,666 h. para el grupo 1 y de 1,002 h para el grupo 2 (p = 0,0045). Los estudios de vaciamiento gástrico pueden ser fácil y fiablemente realizados en niños con NI utilizando el C¹³-ABT. Mostramos que se puede determinar la tasa de vaciamiento gástrico por C¹³-ABT en pacientes con GER debido a NI.

Zusammenfassung

Bei Patienten mit gastroösophagealem Reflux und neurologischen Erkrankungen findet sich oft eine verzögerte Magenentleerung nicht nur beim Erwachsenen, sondern auch bei Kindern. Zielsetzung: Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Magenentleerung mit symptomatischem gastroösophagealem Reflux ohne und mit geistiger Behinderung mittels ¹³C- Atemtest zu untersuchen. 13 Patienten wurden kontrolliert und in zwei Gruppen eingeteilt: Gruppe I, 5 Patienten ohne geistige Behinderung, Gruppe II 8 Patienten mit geistiger Behinderung. Den Kindern wurde eine flüssige Testmahlzeit mit Racol™ (5 ml/kg Körpergewicht) gegeben, in der ¹³C- Acetat (50 mg für Kinder, 100 mg für größere Kinder und 150 mg für Jugendliche) eingerührt war. Die Atemproben wurden mittels einer ¹³CO₂-Messung vor Einnahme der Mahlzeit und dann alle 15 Minuten innerhalb der ersten zwei Stunden nach dem Essen und später alle 30 Minuten untersucht. Die ¹³CO₂-Messung erfolgte mit einem Gaschromatographen und Massenspektrometer. Die Ergebnisse wurden als Prozent der ¹³C- Ausatmung pro Stunde und kumulativ der ¹³C- Ausscheidung über eine 3-Stunden-Periode angegeben. Ergebnisse: In Gruppe I fand sich eine Halbwertzeit der Exkretion von ¹³C- ABT (t_1/2 ex) von 1,095 Stunden, in Gruppe II von 1,817 Stunden (p = 0,0045). Die Lagtime (T lag), welche die initiale Verzögerung der Magenentleerung signalisiert, betrug in der I. Gruppe 0,666 Stunden, in der II. Gruppe 1,002 Stunden (p = 0,0045). Schlussfolgerungen: Die Magenentleerung kann auch bei Kindern mit geistiger Behinderung sehr leicht und repräsentativ mithilfe des ¹³C- ABT gemessen werden. Dies betrifft auch Kinder mit einem durch eine neurologische Behinderung hervorgerufenen gastroösophagealen Reflux.

Gastric emptying rate - gastroesophageal reflux - neurological impairment - ¹³C-acetate breath test

Vidange gastrique - reflux gastro-oesophagien - problème neurologique - ¹³C-acetate breath test

Vaciamiento gástrico - reflujo gastroesofágico - encefalopatía - test del C¹³-acetato espiratoria

Magenentleerung - gastroösophagealer Reflux - ¹³C-Acetat-Atemtest - neurologische Behinderung

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