$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Deze dwarsdoorsnede-observatiestudie werd uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki en goedgekeurd door de Ethische Commissie van het Centraal Ziekenhuis van Jinan (Goedkeuring nr. 20250120022). Alle procedures waarbij menselijke deelnemers betrokken waren, werden beoordeeld en goedgekeurd voorafgaand aan de start van het onderzoek. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd van alle deelnemers verkregen vóór inschrijving.
Volwassen poliklinische patiënten die zich met functionele opgeblazen gevoel (FB) als primaire klacht bij de gastro-enterologiekliniek meldden, werden achtereenvolgens gescreend op deelname aan de studie. Functionele opgeblazen gevoel werd gedefinieerd volgens de Rome IV-criteria als terugkerende buikopgeblazen of -uitzetting die gemiddeld minstens één dag per week voorkomt in de voorgaande 3 maanden, met symptomen die minstens 6 maanden voor de diagnose beginnen. Er werd een uitgebreide klinische uitsluitingsonderzoek, inclusief routinematige laboratoriumtests, abdominale beeldvorming en endoscopische evaluatie uitgevoerd wanneer klinisch geïndiceerd, om structurele of metabole oorzaken van symptomen uit te sluiten. Deelnemers die voldeden aan de diagnostische criteria voor overlappende prikkelbare darm (PDS) subtypes (IBS-C, IBS-D of IBS-M) mochten deelnemen en werden prospectief geclassificeerd per subtype, mits een opgeblazen gevoel hun overheersende en meest storende klacht bleef.
Om verstorende effecten op het basisprofiel van ademgas te minimaliseren, werden deelnemers met ongecontroleerde diabetes, eerdere grote gastro-intestinale operaties of ernstige refractaire constipatie die dagelijkse medische interventie vereiste, uitgesloten. Daarnaast werd een gestandaardiseerd pre-test medicatiespoelprotocol ingevoerd. Systemische antibiotica en probiotica werden binnen 4 weken voor het testen verboden, terwijl prokinetica, laxeermiddelen, opioïden en protonenpompremmers minstens 1 week voor de ingreep werden achtergehouden.
De participatiewerving vond plaats tussen februari 2025 en december 2025 in de poliklinische gastro-enterologiekliniek van het Jinan Centraal Ziekenhuis. In aanmerking komende symptomatische volwassenen werden achtereenvolgens ingeschreven zonder aanvullende willekeurige selectiecriteria om selectiebias te minimaliseren. De algemene studieworkflow is weergegeven in Figuur 11.
Figuur 1. Studieontwerp en workflow voor lactulose waterstof–methaan ademtest. Volwassen poliklinische patiënten met functionele opgeblazen gevoelens werden gescreend op geschiktheid en ingeschreven na schriftelijke geïnformeerde toestemming. Basislijn-demografische en klinische variabelen werden geregistreerd vóór het testen. Deelnemers ondergingen een gestandaardiseerde pre-test voorbereiding, bestaande uit een 24 uur laag-fermentatiedieet en een nachtvasten van 8–12 uur. Lactulose waterstof-methaan ademtest (LHMBT) werd uitgevoerd na inname van 10 g lactulose opgelost in 200 mL water, met eind-uitademingsmonsters verzameld bij 0, 30, 60, 90 en 120 minuten. De resultaten van de ademtest werden geïnterpreteerd met vooraf gedefinieerde waterstof- en methaancriteria en deelnemers werden geclassificeerd als negatief, waterstof-positief, methaan-positief of gemengd-positief. Klinische symptoomvergelijkingen en fenotype-specifieke analyses werden vervolgens uitgevoerd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Studiepopulatie, geschiktheid en basisbeoordeling
In aanmerking komende deelnemers waren volwassenen van 18–65 jaar die zich presenteerden met terugkerende of aanhoudende opgeblazen gevoel gedurende meer dan 3 maanden, met het begin van de symptomen minstens 6 maanden voor inschrijving. Deze temporele symptomvereisten zijn geselecteerd om aan te sluiten bij het Rome IV diagnostisch kader voor functionele darmaandoeningen. Deelnemers moesten ook in staat zijn zowel de symptoombeoordeling als de seriële ademtestprocedure te voltooien. Deelnemers werden uitgesloten als zij inflammatoire darmziekte, coeliakie, gastro-intestinale maligniteit, darmobstructie, eerdere significante dunne darm- of colonische resectie, gedecompenseerde leverziekte, zwangerschap, acute infectieuze gastro-enteritis binnen de afgelopen 4 weken, systemische antibiotica-blootstelling in de voorgaande 4 weken, coloscopie-darmvoorbereiding in de voorgaande 2 weken of onvermogen hadden om de voedings- en nuchterinstructies vóór de test op te volgen.
Leeftijd, geslacht, lengte, gewicht, body mass index (BMI), symptoomduur, ernst van een opgeblazen gevoel, ernst van buikpijn, gemiddeld aantal spontane stoelgang per week en klinisch subtype op basis van het stoelgangpatroon (functioneel opgeblazen gevoel, IBS-C, IBS-D of IBS-M) werden prospectief geregistreerd bij inschrijving met behulp van een gestructureerd casusrapportformulier. De ernst van een opgeblazen gevoel en de ernst van buikpijn werden beoordeeld met behulp van een numerieke beoordelingsschaal (NRS) van 0 tot 10, waarbij 0 geen symptomen aangaf en 10 de ernstigste symptomen die je je kunt voorstellen. Ontlastingsfrequentie werd gedefinieerd als het gemiddelde aantal spontane stoelgangbewegingen per week gedurende de voorgaande 4 weken. De studievariabelen en bijbehorende coderingsregels worden samengevat in Tabel 16.
| Variabele / Term | Definitie | Codering / Eenheid | Noten |
| Functioneel opgeblazen gevoel (FB) | Terugkerende of aanhoudende hinderlijke buikgevoel zonder vastgestelde structurele gastro-intestinale aandoening bij routinematige evaluatie | Inclusievariabele | Vereist voor inschrijving |
| Lactulose waterstof–methaan ademtest (LHMBT) | Gestandaardiseerde lactulose-gebaseerde dubbele gasademtest die uitademde waterstof en methaan meet | Procedure | Hoofdstudietoets |
| Leeftijd | Leeftijd bij inschrijving | Jaren | Continu |
| Seks | Biologisch geslacht geregistreerd bij inschrijving | Mannelijk / Vrouwelijk | Categorisch |
| Body mass index (BMI) | Gewicht gedeeld door hoogte kwadraat | kg/m² | Continu |
| Duur van de symptomen | Duur van opgeblazen symptomen vóór inschrijving | Maanden | Continu |
| Klinisch subtype | Symptoomgebaseerd darmfenotype geregistreerd bij inschrijving | Functionele opgeblazen gevoel / IBS-C / IBS-D / IBS-M | Categorisch |
| Hevigheid van een opgeblazen gevoel | Door deelnemers gerapporteerde ernst van een opgeblazen gevoel | 0–10 NRS | 0 = geen; 10 = het ernstigst |
| Hevigheid van buikpijn | Door deelnemers gerapporteerde ernst van buikpijn | 0–10 NRS | 0 = geen; 10 = het ernstigst |
| Constipatiescore | Samengestelde last van constipatie | 0–3 | Hogere score = grotere last van constipatie |
| Diarree-score | Samengestelde diarreelast | 0–3 | Hogere score = grotere diarreelast |
| H2_0 | Basislijn uitgeademde waterstof | ppm | Gemeten op 0 min |
| H2_30 | Uitademing van waterstof na 30 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| H2_60 | Uitgeademde waterstof na 60 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| H2_90 | Uitgeademde waterstof na 90 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| H2_120 | Uitgeademde waterstof na 120 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| CH4_0 | Baseline uitgeademde methaan | ppm | Gemeten op 0 min |
| CH4_30 | Methaan uitgeademd na 30 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| CH4_60 | Methaan uitgeademd na 60 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| CH4_90 | Methaan uitgeademd na 90 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| CH4_120 | Methaan uitgeademd na 120 minuten | ppm | Ruwe gasvariabele |
| Peak_H2_0_90 | Maximale waterstofconcentratie waargenomen van 0–90 minuten | ppm | Afgeleide variabele |
| Delta_H2_0_90 | Peak_H2_0_90 min baseline H2_0 | ppm | Afgeleide variabele |
| Peak_CH4_0_120 | Maximale methaanconcentratie waargenomen van 0–120 minuten | ppm | Afgeleide variabele |
| H2_Positive | Waterstofcriterium voldaan | Waar / Onwaar | Afgeleide binaire variabele |
| CH4_Positive | Methaancriterium voldaan | Waar / Onwaar | Afgeleide binaire variabele |
| SIBO-criterium | Waterstofstijging ≥20 ppm boven de basislijn binnen 90 minuten | Ja / Nee | Diagnostische drempel |
| IMO-criterium | Methaanconcentratie ≥10 ppm op elk bemonsteringstijdstip | Ja / Nee | Diagnostische drempel |
| Negatieve fenotype | Noch SIBO, noch het IMO-criterium voldeed aan het criterium | Negatief | Eindclassificatiegroep |
| Waterstofpositief fenotype | Het SIBO-criterium voldeed en methaan bleef op alle tijdstippen <10 ppm | Waterstofpositief | Eindclassificatiegroep |
| Methaan-positief fenotype | Naar mijn mening voldoet het criterium en het SIBO-criterium niet wordt gehaald | Methaan-positief | Eindclassificatiegroep |
| Gemengd-positief fenotype | Zowel de SIBO- als IMO-criteria voldeden aan de criteria | Gemengd-positief | Eindclassificatiegroep |
| Overall_Positive | Elk positief ademtestfenotype | Waar / Onwaar | Bevat waterstof-positieve, methaan-positieve en gemengd-positieve fenotypen |
| Severity_High | Vlag voor hoge hevigheid van opgeblazen gevoel | 1 / 0 | 1 = hevigheid van een opgeblazen gevoel ≥7; 0 = hevigheid van een opgeblazen gevoel <7 |
| Technisch geldige test | Basisvoorbeeld aanwezig, succesvolle lactulose-inname en alle geplande post-lactulose monsters verzameld | Ja / Nee | Vereist voor de eindanalyse |
| Ongeldige test | Onvolledige lactulose-inname, braken, ontbrekende kritieke monsters of een storing in de analyzer | Uitsluitingsreden | Uitgesloten van analyse |
Tabel 1: Variabelendefinities, diagnostische drempels en fenotype-toewijzingsregels. Definities, coderingsschema's, meeteenheden, afgeleide variabelen, diagnostische drempels, kwaliteitscontrolevariabelen en fenotype-toewijzingscriteria gebruikt voor participatieclassificatie, datasetconstructie en statistische analyse.
Voorbereiding op de toets
Alle deelnemers kregen dezelfde schriftelijke en mondelinge instructies vóór de toetsing. Deelnemers volgden een beperkt dieet met weinig fermentatie bestaande uit gewone witte rijst, eieren, ongekruide kip of vis, heldere bouillon, water en ongezoete, niet-koolzuurhoudende thee gedurende 24 uur voorafgaand aan de test. Bonen, volkoren granen, zuivelproducten, fruit, vruchtensappen, uien, knoflook, kool, alcohol, koolzuurhoudende dranken, vezelsupplementen en producten met suikeralcoholen waren in deze periode verboden. Deelnemers ondergingen vervolgens een nachtelijke vasten van 8–12 uur voordat er monsters werden verzameld. Op de ochtend van de test waren roken, kauwgom kauwen, intensieve lichaamsbeweging en slapen tijdens de bemonsteringsperiode niet toegestaan. Voor de basisademhaling spoelden de deelnemers hun mond met gewoon water en bleven 10 minuten zitten. Direct voor de test verifieerde het klinisch personeel de naleving van de 24 uur dieetbeperkingen, 8–12 uur nachtelijke vasten en de vereiste medicatie-uitspoelprotocollen, zoals beschreven in de criteria voor de studie, via een gestructureerd interview. Alle medicijnen die niet veilig onderbroken konden worden, werden gedocumenteerd. Deze preanalytische controles werden gestandaardiseerd om de variabiliteit in achtergrondgasen te verminderen en de vergelijkbaarheid tussen deelnemers8 te verbeteren.
Lactulose waterstof–methaan ademtestprocedure
Ademtesten werden 's ochtends uitgevoerd met deelnemers zittend met een digitale ademtestapparaat dat de concentraties uitgeademde waterstof (H2), methaan (CH₄) en kooldioxide (CO2) kon meten. Om de meetnauwkeurigheid te waarborgen, werd de analyzer dagelijks gekalibreerd voordat hij werd getest met een gestandaardiseerd kalibratiegasmengsel volgens de instructies van de fabrikant. Acceptabele ademmonsters werden geverifieerd met behulp van de ingebouwde alveolaire CO2-correctiemethodologie van het apparaat, die automatisch sporengasconcentraties uitdrukt in delen per miljoen (ppm) aanpast om rekening te houden met mogelijke verdunning van de kamerlucht tijdens uitademing. Alle procedures werden uitgevoerd door getraind klinisch personeel. De analyzer, kalibratiegas, bemonsteringsaccessoires en lactulosesubstraat die in deze studie werden gebruikt, staan vermeld in de Materiaaltabel.
Een baseline eind-ademhalend ademmonster werd genomen na 0 minuten. Direct daarna kreeg elke deelnemer binnen 2 minuten 10 g lactulose opgelost in 200 ml water op kamertemperatuur. Extra eind-uitademhalingsmonsters werden genomen 30, 60, 90 en 120 minuten na lactulose-inname. Het 30-minuten-steekproefinterval werd gekozen om procedurele haalbaarheid en deelnemersnaleving binnen een routinematige poliklinische klinische workflow in balans te brengen. Echter, vergeleken met de 15-minutenintervallen die door sommige consensusrichtlijnen worden aanbevolen, vormt dit bredere bemonsteringsschema een methodologische beperking omdat het mogelijk geen vroege of tijdelijke gasstijgingen kan vastleggen.
Op elk tijdstip ademden de deelnemers normaal in, hielden hun adem 5 seconden in en ademden vervolgens volledig uit in het verzamelsysteem om een eind-uitademend monster te verkrijgen. Voedselinname, roken, kauwgom kauwen, onnodig wandelen en slapen waren niet toegestaan tijdens de testperiode. Als hoesten, onderbroken uitademing of duidelijke monsterlekkage optrad, werd het monster onmiddellijk opnieuw verzameld.
De tijdlijn voor ademtesten is te zien in Figuur 1. Ruwe H2 - en CH4-waarden voor alle deelnemers op elk steekproeftijdpunt zijn openbaar beschikbaar in de Zenodo-repository (DOI: 10.5281/zenodo.20578413).
Ademtestinterpretatie en fenotype-opdracht
De interpretatiecriteria voor ademtesten waren vooraf vastgesteld vóór de klinische vergelijking. Kleine darmbacteriële overgroei (SIBO) werd gedefinieerd als een toename van uitgeademde H2van minstens 20 ppm boven de basislijn binnen 90 minuten na lactulose-inname. Intestinale methanogeenovergroei (IMO) werd gedefinieerd als een CH₄-concentratie van minstens 10 ppm op elk moment tijdens de test. Zowel definities als diagnostische drempels werden toegepast in overeenstemming met de richtlijnen van de Noord-Amerikaanse Consensus. Deelnemers werden geclassificeerd als waterstofpositief wanneer aan het H2-criterium voor SIBO werd voldaan en CH₄ op alle geregistreerde tijdstippen onder de 10 ppm bleef. Deelnemers werden geclassificeerd als methaan-positief wanneer aan het IMO-criterium was voldaan en het waterstofcriterium voor SIBO niet werd voldaan. Deelnemers werden als gemengd-positief geclassificeerd wanneer zowel het H2-criterium als het CH₄-criterium werden behaald. Deelnemers werden als negatief geclassificeerd wanneer geen van beide criteria werd voldaan. Deze drempels werden uniform toegepast over de gehele cohort zonder post-hoc aanpassing. De classificatieregels die in de dataset worden gebruikt, zijn samengevat in Tabel 114. Belangrijk is dat lactulose ademtesten zijn beperkingen kent. Omdat lactulose de orecale transit kan versnellen en een eerdere colonfermentatie mogelijk maakt, kunnen bij sommige personen vals-positieve ademtestresultaten optreden; Daarom moet ademtestpositiviteit worden geïnterpreteerd als een gestandaardiseerde fenotypische classificatie binnen de context van de huidige studie, en niet als definitieve microbiologische bevestiging van overgroei.
Testvaliditeit, gegevensverzameling en kwaliteitscontrole
Een ademtest werd technisch alleen geldig beschouwd wanneer aan alle volgende voorwaarden was voldaan: beschikbaarheid van een basismonster, succesvolle lactulose-inname, verzameling van alle geplande post-lactulose monsters gedurende 120 minuten, en afwezigheid van een grote protocolafwijking die interpretatie zou uitsluiten. Een test werd uitgesloten als de lactulose-inname onvolledig was, er tijdens de procedure brak wordt, de deelnemer zich terugtrok vóór het 90 minuten monster, of een defect aan het apparaat betrouwbare metingen verhinderde. Ruwe gaswaarden werden direct ingevoerd in de studiedatabase zoals geregistreerd, zonder interpolatie, vervlakking of handmatige correctie van de kromme. Elke deelnemer bezette een enkele rij in de analysedataset, en elk steekproeftijdpunt had aangewezen H2 - en CH₄-gegevensvelden. De groepstoewijzing werd strikt volgens de vooraf gedefinieerde interpretatiecriteria opgesteld en vervolgens verifiërd aan de hand van het ruwe gasprofiel. Bereikcontroles waren vooraf gespecificeerd voor sleutelvariabelen vóór databasevergrendeling, en elke waarde buiten bereik vereiste bronverificatie. Om reproduceerbaarheid te ondersteunen, zijn de gede-identificeerde studiedataset en variabelendictionary openbaar beschikbaar in de Zenodorepository 15.
Klinische fenotypen en statistische analyse
Deelnemers werden ingedeeld in vier fenotypische groepen: negatief, waterstof-positief, methaan-positief en gemengd-positief. De primaire klinische uitkomst was de ernst van een opgeblazen gevoel, gemeten met een numerieke schaal van 0–10 (NRS). Secundaire variabelen waren onder andere de ernst van buikpijn, de duur van de symptomen, de frequentie van ontlasting, constipatiegerelateerde kenmerken en het subtype darmgewoonte. Constipatiegerelateerde kenmerken werden als aanwezig beschouwd als een van de volgende gegevens tijdens de klinische beoordeling werd gedocumenteerd: minder dan drie spontane ontlasting per week, spanning, harde ontlasting of een gevoel van onvolledige ontlasting. Continue variabelen werden samengevat als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD) wanneer ongeveer normaal verdeeld en als mediaan met interkwartielbereik (IQR) wanneer niet-normaal verdeeld. Categorische variabelen werden samengevat als tellingen en verhoudingen.
De primaire vergelijking vergeleek deelnemers met positieve ademtesten en die met negatieve ademtesten. Secundaire analyses vergeleken de vier fenotypische groepen. Voor vergelijkingen tussen twee groepen werden continue variabelen geanalyseerd met behulp van de onafhankelijke steekproeven t-test of de Mann–Whitney U-test, afhankelijk van toepassing. Voor vergelijkingen tussen de vier fenotypische groepen werden continue variabelen geanalyseerd met behulp van eenrichtingsvariantieanalyse (ANOVA) of de Kruskal–Wallis-test, indien van toepassing. Categorische variabelen werden geanalyseerd met behulp van de chi-kwadraattest of de exacte test van Fisher. De normaliteit van continue variabelen werd beoordeeld met behulp van de Shapiro–Wilk-test in combinatie met visuele inspectie van Q–Q-plots. Voor vergelijkingen tussen de vier fenotypegroepen was statistische inferentie voornamelijk gebaseerd op omnibus ANOVA of Kruskal–Wallis-testen. Waar passend werd Bonferroni-aanpassing overwogen om meerdere vergelijkingen te controleren. Alle statistische analyses werden uitgevoerd met SPSS Statistics versie 27.0. Alle statistische tests waren tweezijdig, en P < 0,05 werd als statistisch significant beschouwd. Er werd gedurende de hele studie een niet-invasief dual-gas protocol gebruikt omdat het doel van de studie reproduceerbare poliklinische fenotypische karakterisering was binnen een gestandaardiseerde klinische workflow in plaats van alleen invasieve kweekbevestiging.