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Este estudo observacional transversal foi conduzido de acordo com a Declaração de Helsinque e aprovado pelo Comitê de Ética do Hospital Central de Jinan (Aprovação nº 20250120022). Todos os procedimentos envolvendo participantes humanos foram revisados e aprovados antes do início do estudo. O consentimento informado por escrito foi obtido de todos os participantes antes da inscrição.
Pacientes ambulatoriais adultos que se apresentaram à clínica de gastroenterologia com inchaço funcional (CF) como principal queixa foram avaliados consecutivamente para participação no estudo. O inchaço funcional foi definido de acordo com os critérios Rome IV como inchaço abdominal recorrente ou distensão ocorrendo em média pelo menos 1 dia por semana nos 3 meses anteriores, com início dos sintomas pelo menos 6 meses antes do diagnóstico. Foi realizada uma avaliação clínica abrangente de exclusão, incluindo exames laboratoriais de rotina, exames de imagem abdominais e avaliação endoscópica quando clinicamente indicado, para excluir causas estruturais ou metabólicas dos sintomas. Participantes que atenderam aos critérios diagnósticos para subtipos sobrepostos da síndrome do intestino irritável (SII) (SII-C, SII-D ou SII-M) foram autorizados a participar e foram classificados prospectivamente por subtipo, desde que o inchaço permanecesse como sua queixa predominante e mais incômoda apresentada.
Para minimizar os efeitos de confusão nos perfis basais de gases respiratórios, foram excluídos participantes com diabetes não controlado, cirurgia gastrointestinal importante prévia ou constipação refratária severa que exigia intervenção médica diária. Além disso, foi implementado um protocolo padronizado de lavagem de medicamentos pré-teste. Antibióticos sistêmicos e probióticos foram proibidos dentro de 4 semanas antes do teste, enquanto procinéticos, laxantes, opioides e inibidores da bomba de prótons foram retidos por pelo menos 1 semana antes do procedimento.
O recrutamento de participantes foi realizado entre fevereiro de 2025 e dezembro de 2025 na clínica ambulatorial de gastroenterologia do Hospital Central de Jinan. Adultos sintomáticos elegíveis foram inscritos consecutivamente sem critérios arbitrários adicionais de seleção para minimizar o viés de seleção. O fluxo de trabalho geral do estudo é mostrado na Figura 1e 1.
Figura 1. Projeto de estudo e fluxo de trabalho de teste respiratório de hidrogênio e metano com latultose. Pacientes ambulatoriais adultos que apresentaram inchaço funcional foram avaliados quanto à elegibilidade e se inscreveram após consentimento escrito e informado. Variáveis demográficas e clínicas de base foram registradas antes do teste. Os participantes passaram por preparação padronizada pré-teste, consistindo em uma dieta de baixa fermentação de 24 horas e um jejum noturno de 8 a 12 horas. O teste respiratório de lactulose hidrogênio–metano (LHMBT) foi realizado após a ingestão de 10 g de lactulose dissolvido em 200 mL de água, com amostras de ar expiratório coletadas em 0, 30, 60, 90 e 120 min. Os resultados do teste respiratório foram interpretados usando critérios pré-definidos de hidrogênio e metano, e os participantes foram classificados como negativos, positivos para hidrogênio, positivos para metano ou positivos mistos. Posteriormente, foram realizadas comparações clínicas de sintomas e análises específicas por fenótipo. Por favor, clique aqui para ver uma versão ampliada desta figura.
População do Estudo, Elegibilidade e Avaliação de Linha de Base
Os participantes elegíveis eram adultos de 18 a 65 anos que apresentaram inchaço recorrente ou persistente por mais de 3 meses, com início dos sintomas pelo menos 6 meses antes do ingresso. Esses requisitos de sintomas temporais foram selecionados para alinhar com o arcabouço diagnóstico Rome IV para distúrbios funcionais do intestino. Os participantes também deveriam ser capazes de completar tanto a avaliação dos sintomas quanto o procedimento de teste respiratório em série. Os participantes foram excluídos se apresentassem doença inflamatória intestinal, doença celíaca, malignidade gastrointestinal, obstrução intestinal, ressecção significativa prévia do intestino delgado ou do cólon, doença hepática descompensada, gravidez, gastroenterite infecciosa aguda nas últimas 4 semanas, exposição sistêmica a antibióticos nas 4 semanas anteriores, preparação intestinal para colonoscopia nas duas semanas anteriores ou incapacidade de cumprir as instruções alimentares e de jejum pré-teste.
Idade, sexo, altura, peso, índice de massa corporal (IMC), duração dos sintomas, gravidade do inchaço, intensidade da dor abdominal, número médio de evacuações espontâneas por semana e subtipo clínico baseado no padrão de hábito intestinal (inchaço funcional, IBS-C, SII-D ou SII-M) foram registrados prospectivamente no período de inscrição usando um formulário estruturado de relato de caso. A gravidade do inchaço e a intensidade da dor abdominal foram avaliadas usando uma escala numérica de avaliação (NRS) variando de 0 a 10, onde 0 indicou ausência de sintomas e 10 indicou os sintomas mais graves imagináveis. A frequência de fezes foi definida como o número médio de evacuações espontâneas por semana durante as 4 semanas anteriores. As variáveis de estudo e as regras de codificação correspondentes são resumidas na Tabela 16.
| Variável / Termo | Definição | Codificação / Unidade | Notas |
| Inchaço funcional (FB) | Inchaço abdominal recorrente ou persistente sem doença gastrointestinal estrutural identificada na avaliação de rotina | Variável de inclusão | Exigido para matrícula |
| Teste de respiração de hidrogênio–metano com lactulose (LHMBT) | Teste padronizado de respiração duplo baseado em lactulose, medindo hidrogênio e metano exalados | Procedimento | Prova principal de estudos |
| Idade | Idade no momento da matrícula | Anos | Contínuo |
| Sexo | Sexo biológico registrado na matrícula | Masculino / Feminino | Categórico |
| Índice de massa corporal (IMC) | Peso dividido pelo quadrado da altura | kg/m² | Contínuo |
| Duração dos sintomas | Duração dos sintomas de inchaço antes da matrícula | Meses | Contínuo |
| Subtipo clínico | Fenótipo intestinal baseado em sintomas registrado na inscrição | Inchaço funcional / IBS-C / SII-D / SII-M | Categórico |
| Gravidade do inchaço | Gravidade do inchaço relatada pelos participantes | 0–10 Jogos de Vitória | 0 = nenhum; 10 = mais grave |
| Gravidade da dor abdominal | Gravidade da dor abdominal relatada pelos participantes | 0–10 Jogos de Vitória | 0 = nenhum; 10 = mais grave |
| Pontuação de constipação | Carga composta de constipação | 0–3 | Pontuação maior = maior carga de constipação |
| Pontuação de diarreia | Carga composta de diarreia | 0–3 | Pontuação maior = maior carga de diarreia |
| H2_0 | Hidrogênio exalado de base | ppm | Medido em 0 min |
| H2_30 | Hidrogênio exalado em 30 minutos | ppm | Variável do gás bruto |
| H2_60 | Hidrogênio exalado em 60 min | ppm | Variável do gás bruto |
| H2_90 | Hidrogênio expirado em 90 min | ppm | Variável do gás bruto |
| H2_120 | Hidrogênio exalado em 120 min | ppm | Variável do gás bruto |
| CH4_0 | Metano exalado de base | ppm | Medido em 0 min |
| CH4_30 | Exalou metano aos 30 minutos | ppm | Variável do gás bruto |
| CH4_60 | Exalou metano aos 60 min | ppm | Variável do gás bruto |
| CH4_90 | Exalou metano em 90 min | ppm | Variável do gás bruto |
| CH4_120 | Metano exalado aos 120 min | ppm | Variável do gás bruto |
| Peak_H2_0_90 | Concentração máxima de hidrogênio observada de 0 a 90 min | ppm | Variável derivada |
| Delta_H2_0_90 | Peak_H2_0_90 menos a linha de base H2_0 | ppm | Variável derivada |
| Peak_CH4_0_120 | Concentração máxima de metano observada de 0 a 120 min | ppm | Variável derivada |
| H2_Positive | Critério de hidrogênio cumprido | Verdadeiro / Falso | Variável binária derivada |
| CH4_Positive | Critério de metano cumprido | Verdadeiro / Falso | Variável binária derivada |
| Critério do SIBO | O hidrogênio aumenta ≥20 ppm acima do valor de base em até 90 minutos | Sim / Não | Limiar diagnóstico |
| Na minha opinião, critério | Concentração de metano ≥10 ppm em qualquer momento de amostragem | Sim / Não | Limiar diagnóstico |
| Fenótipo negativo | Nem o SIBO nem o critério da IMO foram atendidos | Negativo | Grupo final de classificação |
| Fenótipo positivo para o hidrogênio | O critério de SIBO foi atingido e o metano permaneceu <10 ppm em todos os momentos | Positivo para hidrogênio | Grupo final de classificação |
| Fenótipo metano positivo | Na minha opinião, critério cumprido e critério SIBO não cumprido | Metano-positivo | Grupo final de classificação |
| Fenótipo misto-positivo | Tanto os critérios do SIBO quanto do IMO foram cumpridos | Misto-positivo | Grupo final de classificação |
| Overall_Positive | Qualquer fenótipo positivo no teste do respiro | Verdadeiro / Falso | Inclui fenótipos positivos para hidrogênio, metano positivo e misto positivo |
| Severity_High | Bandeira de gravidade de alto inchaço | 1 / 0 | 1 = gravidade do inchaço ≥7; 0 = gravidade do inchaço <7 |
| Teste tecnicamente válido | Amostra inicial presente, ingestão bem-sucedida de lactulose e todas as amostras pós-lactulose agendadas coletadas | Sim / Não | Necessário para análise final |
| Teste inválido | Ingestão incompleta de lactulose, vômito, amostras críticas faltantes ou mau funcionamento do analisador | Motivo da exclusão | Excluído da análise |
Tabela 1: Definições de variáveis, limiares diagnósticos e regras de atribuição de fenótipo. Definições, esquemas de codificação, unidades de medida, variáveis derivadas, limiares diagnósticos, variáveis de controle de qualidade e critérios de atribuição de fenótipos usados para classificação de participantes, construção de conjuntos de dados e análise estatística.
Preparação para o Teste
Todos os participantes receberam as mesmas instruções escritas e orais antes do teste. Os participantes seguiram uma dieta restrita de baixa fermentação, composta por arroz branco simples, ovos, frango ou peixe sem tempero, caldo claro, água e chá sem açúcar e sem gás por 24 horas antes do teste. Feijão, grãos integrais, laticínios, frutas, sucos de frutas, cebolas, alho, repolho, bebidas gaseificadas, suplementos de fibras e produtos contendo álcoois açucarados eram proibidos nesse período. Os participantes então passaram por um jejum noturno de 8 a 12 horas antes da coleta da amostra. Na manhã dos testes, fumar, mascar chiclete, exercícios vigorosos e dormir durante o período de amostragem não foram permitidos. Antes da coleta do baleial base, os participantes enxaguavam a boca com água simples e permaneciam sentados por 10 minutos. Imediatamente antes do teste, a equipe clínica verificou a adesão de cada participante às restrições alimentares de 24 horas, jejum noturno de 8 a 12 horas e protocolos de lavagem de medicação, conforme detalhado nos critérios de elegibilidade do estudo, por meio de uma entrevista estruturada. Qualquer medicação que não pudesse ser interrompida com segurança foi documentada. Esses controles pré-analíticos foram padronizados para reduzir a variabilidade do gás de fundo e melhorar a comparabilidade entre osparticipantes 8.
Procedimento de Teste do Ar Respiratório com Hidrogênio e Metano Lactulose
O teste respiratório foi realizado pela manhã, com os participantes sentados usando um analisador digital de bafômetro capaz de medir as concentrações exaladas de hidrogênio (H2), metano (CH₄) e dióxido de carbono (CO2). Para garantir a precisão da medição, o analisador era calibrado diariamente antes de testar, utilizando uma mistura de gás de calibração padronizada conforme as instruções do fabricante. Amostras aceitáveis de ar respiratório foram verificadas usando a metodologia de correção alveolar deCO2 incorporada ao dispositivo, que ajusta automaticamente as concentrações de gases traço expressas em partes por milhão (ppm) para levar em conta a possível diluição do ar ambiente durante a expiração. Todos os procedimentos foram realizados por equipe clínica treinada. O analisador, gás de calibração, acessórios de amostragem e substrato de lattulose usados neste estudo estão listados na Tabela de Materiais.
Uma amostra inicial de expiração final foi coletada em 0 min. Imediatamente depois, cada participante ingeriu 10 g de lactulose dissolvida em 200 mL de água em temperatura ambiente em até 2 minutos. Amostras adicionais de expiração foram coletadas em 30, 60, 90 e 120 minutos após a ingestão de lactulose. O intervalo de amostragem de 30 minutos foi selecionado para equilibrar a viabilidade procedimental e a adesão dos participantes dentro de um fluxo de trabalho clínico ambulatorial rotineiro. No entanto, comparado aos intervalos de 15 minutos recomendados por algumas diretrizes consensuais, esse cronograma de amostragem mais amplo representa uma limitação metodológica porque pode não capturar subidas precoces ou transitórias de gases.
Em cada momento, os participantes inspiraram normalmente, prenderam a respiração por 5 segundos e depois expiraram completamente para dentro do sistema de coleta para obter uma amostra final expiratória. A ingestão de alimentos, o tabagismo, mastigar chiclete, caminhar desnecessariamente e dormir não foram permitidos durante o período de testes. Se houvesse tosse, expiração interrompida ou vazamento óbvio da amostra, a amostra era coletada imediatamente.
A linha do tempo do teste do bafômetro é mostrada na Figura 1. Valores brutos de H2 e CH4 para todos os participantes em cada momento de amostragem estão disponíveis publicamente no repositório Zenodo (DOI: 10.5281/zenodo.20578413).
Interpretação do Teste do Bafômetro e Atribuição de Fenótipos
Os critérios de interpretação do teste do bafômetro foram pré-definidos antes da comparação clínica. O supercrescimento bacteriano do intestino delgado (SIBO) foi definido como um aumento noH2 exalado de pelo menos 20 ppm acima do valor inicial dentro de 90 minutos após a ingestão de laactose. O crescimento excessivo de metanogênio intestinal (IMO) foi definido como uma concentração de CH₄ de pelo menos 10 ppm em qualquer momento durante o teste. Tanto definições quanto limiares diagnósticos foram aplicados de acordo com as diretrizes do Consenso Norte-Americano. Os participantes foram classificados como positivos para hidrogênio quando o critério H2 para SIBO foi cumprido e o CH₄ permaneceu abaixo de 10 ppm em todos os momentos registrados. Os participantes foram classificados como metano positivos quando o critério da IMO foi cumprido e o critério de hidrogênio para SIBO não foi atendido. Os participantes foram classificados como positivos mistos quando tanto os critérios H2 quanto os critérios CH₄ foram atendidos. Os participantes foram classificados como negativos quando nenhum dos critérios foi atendido. Esses limiares foram aplicados uniformemente em toda a coorte, sem modificação pós-hoc. As regras de classificação usadas no conjunto de dados são resumidas na Tabela1 14. Importante, o teste respiratório com lactulose reconhece limitações. Como a lactulose pode acelerar o trânsito orocecal e permitir uma fermentação do cólon mais cedo, resultados de teste de bafômetro falsos positivos podem ocorrer em alguns indivíduos; Portanto, a positividade no teste de bafômetro deve ser interpretada como uma classificação fenotípica padronizada no contexto do presente estudo, e não como uma confirmação microbiológica definitiva do crescimento excessivo.
Validade de Teste, Captura de Dados e Controle de Qualidade
Um teste do bafômetro era considerado tecnicamente válido apenas quando todas as seguintes condições eram atendidas: disponibilidade de uma amostra de referência, ingestão bem-sucedida de lactulose, coleta de todas as amostras programadas após a lactulose por 120 minutos e ausência de um desvio significativo do protocolo que impedisse a interpretação. Um teste foi excluído se a ingestão de lactulose não estivesse completa, vomitos ocorreram durante o procedimento, se o participante se retirasse antes da amostra de 90 minutos ou se o mau funcionamento do dispositivo impedisse a medição confiável. Os valores de gás bruto foram inseridos diretamente no banco de dados do estudo conforme registrados, sem interpolação, suavização ou correção manual de curvas. Cada participante ocupava uma única linha no conjunto de dados de análise, e cada ponto de amostragem tinha campos de dados designados H2 e CH₄. A atribuição em grupo foi gerada estritamente de acordo com os critérios de interpretação pré-definidos e posteriormente verificada em relação ao perfil de gás bruto. Verificações de intervalo eram pré-especificadas para variáveis-chave antes do bloqueio do banco de dados, e qualquer valor fora do alcance exigia verificação da fonte. Para apoiar a reprodutibilidade, o conjunto de dados de estudo desidentificado e o dicionário de variáveis estão disponíveis publicamente no repositórioZenodo 15.
Fenótipos Clínicos e Análise Estatística
Os participantes foram classificados em quatro grupos fenotípicos: negativo, positivo para hidrogênio, positivo para metano e positivo misto. O desfecho clínico primário foi a gravidade do inchaço medida por meio de uma escala numérica de avaliação (NRS) de 0 a 10. As variáveis secundárias incluíram gravidade da dor abdominal, duração dos sintomas, frequência de fezes, características relacionadas à constipação e subtipo de hábito intestinal. Características relacionadas à constipação foram consideradas presentes se algum dos seguintes elementos foi documentado durante a avaliação clínica: menos de três evacuações espontâneas por semana, esforço, fezes duras ou sensação de evacuação incompleta. As variáveis contínuas foram resumidas como média ± desvio padrão (DS) quando aproximadamente distribuídas normalmente e como mediana com intervalo interquartil (IQR) quando não distribuídas normalmente. Variáveis categóricas foram resumidas como contagens e proporções.
A comparação primária contrastou participantes com testes de respiração positivos e aqueles com teste respiratório negativo. Análises secundárias compararam os quatro grupos fenotípicos. Para comparações entre dois grupos, variáveis contínuas foram analisadas usando o teste t de amostras independentes ou o teste Mann–Whitney U, conforme apropriado. Para comparações entre os quatro grupos fenotípicos, variáveis contínuas foram analisadas usando análise unidirecional da variância (ANOVA) ou o teste de Kruskal–Wallis, conforme apropriado. Variáveis categóricas foram analisadas usando o teste qui-quadrado ou o teste exato de Fisher. A normalidade das variáveis contínuas foi avaliada usando o teste de Shapiro–Wilk combinado com inspeção visual dos gráficos Q–Q. Para comparações entre os quatro grupos de fenótipos, a inferência estatística foi baseada principalmente em ANOVA omnibus ou testes de Kruskal–Wallis. Quando apropriado, o ajuste de Bonferroni foi considerado para controlar múltiplas comparações. Todas as análises estatísticas foram realizadas usando a versão 27.0 das Estatísticas do SPSS. Todos os testes estatísticos foram bilaterais, e P < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Um protocolo duplo de gás não invasivo foi utilizado ao longo de todo o período porque o objetivo do estudo era a caracterização fenotípica reprodutível em ambulatoria dentro de um fluxo de trabalho clínico padronizado, e não apenas a confirmação baseada em cultura invasiva.