Neues Nichtdispersives Infrarotspektrometer in ¹³C-Harnstoff-Atemtests

Hintergrund und Fragestellung: Der ¹³C-Harnstoff-Atemtest zum nichtinvasiven Nachweis einer Helicobacter pylori-Infektion hat weite Verbreitung in der klinischen Diagnostik gefunden. Zur Analytik des Isotopenverhältnisses wurden preisgünstigere Alternativen zur teuren Massenspektrometrie (IRMS) auf der Basis der isotopenselektiven Infrarotspektroskopie (NDIRS) entwickelt. In dieser Studie untersuchten wir prospektiv unter klinischen Bedingungen ein vereinfachtes und damit preisgünstigeres NDIR-Spektrometer im Vergleich zur Massenspektroskopie.

Methoden: 100 Patienten (53 Männer, 47 Frauen, mittleres Alter 59±14 Jahre) mit dyspeptischen Symptomen unterzogen sich dem ¹³C-Harnstoff-Atemtest zum Nachweis einer Helicobacter pylori Infektion. Die Analytik der Atemproben erfolgte sowohl mit IRMS als auch mit NDIRS.

Ergebnisse: Die Ergebnisse der ¹³CO₂-Exhalation (Delta-over-baseline-Werte) zeigten im Vergleich beider Methoden eine hohe Übereinstimmung. Die mittlere Differenz zwischen IRMS- und NDIRS-Ergebnissen lag bei 0,05±1,16 . In Bezug auf IRMS als Goldstandard erreichte die Analytik mittels NDIRMS in der qualitativen Eruierung der Atemtestergebnisse eine Sensitivität von 95 % und eine Spezifität von 99 %.

Folgerung: Dieses neue NDIR-Spektrometer stellt eine zuverlässige, deutlich preisgünstigere Alternative zur herkömmlichen Massenspektroskopie für die ¹³C-Atemtest-Analytik dar. Somit ist jetzt auch eine Verbreitung der Atemtest-Diagnostik in kleinen gastroenterologischen Einheiten möglich.

Background and objective: ¹³C-urea breath tests have become clinical routine in the diagnosis of Helicobacter pylori infection. For the analysis of the ¹³CO₂/¹²CO₂ enrichment in breath, less expensive alternatives to the expensive mass spectrometry (IRMS) have been developed, based on isotope-selective infrared spectroscopy (NDIRS). In this prospective study we tested under clinical conditions a simplified and thus less expensive NDIR-spectrometer by comparing it with mass spectroscopy.

Methods: 100 patients (53 men, 47 women, mean age 59±14 years) with dyspeptic symptoms were tested for Helicobacter pylori infection using the ¹³C-urea breath test. The isotope ratio analysis of the breath samples was performed in duplicate, both using IRMS and NDIRS.

Results: The results of the baseline-corrected ¹³CO₂-exhalation values between IRMS and NDIRS were in excellent agreement. The mean difference between both methods was 0,05±1,16 . Evaluating the qualitative urea breath test results in reference to IRMS as the reference, the NDIRS had a sensitivity of 95 % and a specifity of 99 %.

Conclusion: This newly developed isotope-selective nondispersive infrared spectroscopy is going to become a reliable, and low-cost alternative to expensive isootope ratio mass spectrometry in the analysis of ¹³C-breath tests. All these characteristics make NDIRS particulary suitalble for laboratories where the daily number of assays is small or for use in the doctor`s office

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