$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu kesitsel gözlemsel çalışma, Helsinki Bildirgesi doğrultusunda yürütüldü ve Jinan Merkez Hastanesi Etik Komitesi tarafından onaylandı (Onay No. 20250120022). İnsan katılımcıları içeren tüm prosedürler, çalışmanın başlangıcından önce incelenip onaylandı. Kayıttan önce tüm katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onay alındı.
Gastroenteroloji kliniğine fonksiyonel şişkinlik (FB) ile başvuran yetişkin ayaktan hastalar, çalışmaya katılım açısından ardışık olarak tarandı. Fonksiyonel şişkinlik, Rome IV kriterlerine göre, önceki 3 ay boyunca ortalama haftada en az 1 gün gerçekleşen tekrarlayan karın şişkinliği veya şişkinliği olarak tanımlandı ve semptomlar tanıdan en az 6 ay önce başlayordu. Rutin laboratuvar testleri, karın görüntülemesi ve klinik olarak belirtildiğinde endoskopik değerlendirme dahil kapsamlı bir klinik dışlama çalışması, semptomların yapısal veya metabolik nedenlerini dışlamak için gerçekleştirildi. Üst üste düşen irritabl bağırsak sendromu (IBS) alt tipleri (IBS-C, IBS-D veya IBS-M) için tanı kriterlerini karşılayan katılımcıların katılımına izin verildi ve şişkinlik baskın ve en rahatsız edici şikayetleri olarak kaldıysa, prospektif olarak alt tipe göre sınıflandırıldı.
Başlangıç solun-gaz profillerinde karıştırıcı etkileri en aza indirmek için, kontrolsüz diyabeti, önceki büyük gastrointestinal cerrahisi veya günlük tıbbi müdahale gerektiren şiddetli refrakter kabızlığı olan katılımcılar hariç tutuldu. Buna ek olarak, standartlaştırılmış bir ön test ilaç yıkama protokolü uygulandı. Sistemik antibiyotikler ve probiyotikler testten önceki 4 hafta içinde yasaklandı, prokinetikler, müshiller, opioidler ve proton pompası inhibitörleri ise işlemden en az 1 hafta önce alındı.
Katılımcı seçimi Şubat 2025 ile Aralık 2025 arasında Jinan Merkez Hastanesi ayakta tedavi gastroenteroloji kliniğinde gerçekleştirildi. Uygun semptomatik yetişkinler, seçim yanlılığını en aza indirmek için ek keyfi seçim kriterleri olmadan ardışık olarak kaydedildi. Genel çalışma iş akışı Şekil 11'degösterilmiştir.
Şekil 1. Çalışma tasarımı ve laktuloz hidrojen-metan nefes testi iş akışı. Fonksiyonel şişkinlikle başvuran yetişkin ayakta hastalar uygunluk açısından taranmış ve yazılı bilgilendirilmiş onay sonrası kaydedilmiştir. Başlangıç demografik ve klinik değişkenler testten önce kaydedildi. Katılımcılar, 24 saat düşük fermantasyonlu diyet ve 8–12 saat gece oruçundan oluşan standart ön test hazırlıkları geçirdiler. Laktuloz hidrojen–metan nefes testi (LHMBT), 200 mL suda çözünmüş 10 g laktuloz alındıktan sonra gerçekleştirildi ve spirasyon sinfağı solundan alınan saha örnekleri 0, 30, 60, 90 ve 120 dakika boyunca alındı. Nefes testi sonuçları önceden tanımlanmış hidrojen ve metan kriterleri kullanılarak yorumlandı ve katılımcılar negatif, hidrojen-pozitif, metan pozitif veya karışık-pozitif olarak sınıflandırıldı. Daha sonra klinik semptom karşılaştırmaları ve fenotipe özgü analizler yapıldı. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Çalışma Popülasyonu, Uygunluk ve Başlangıç Değerlendirmesi
Uygun katılımcılar, 18–65 yaş arası yetişkinlerdi; kayıttan en az 6 ay önce belirti başlamış, 3 aydan fazla süremiş tekrarlayan veya kalıcı şişkinlikle karşılaşmışlardı. Bu zamansal semptom gereksinimleri, fonksiyonel bağırsak bozuklukları için Rome IV tanı çerçevesiyle uyumlu olarak seçildi. Katılımcıların hem semptom değerlendirmesini hem de seri nefes testi prosedürünü tamamlayabilmeleri gerekiyordu. Katılımcılar, inflamatuar bağırsak hastalığı, çölyak, gastrointestinal malignite, bağırsak tıkanıklığı, önceden belirgin ince bağırsak veya kolon rezeksiyonu, dekompansyonlu karaciğer hastalığı, hamilelik, son 4 hafta içinde akut enfeksif gastroenterit, son 4 hafta içinde sistemik antibiyotik maruziyeti, son 2 hafta içinde kolonoskopi bağırsak hazırlığı veya ön test diyet ve açlık talimatlarına uyamamaları varsa eleme olarak değerlendirilmiştir.
Yaş, cinsiyet, boy, kilo, vücut kitle indeksi (BMI), semptom süresi, şişkinlik şiddeti, karın ağrısı şiddeti, haftalık ortalama spontan bağırsak hareketi sayısı ve bağırsak alışkanlığı desenine dayalı klinik alt tipler (fonksiyonel şişkinlik, IBS-C, IBS-D veya IBS-M) kayıt sırasında yapılandırılmış vaka raporu formu kullanılarak prospektif olarak kaydedildi. Şişkinlik şiddeti ve karın ağrısı şiddeti, 0 ile 10 arasında değişen sayısal bir derecelendirme ölçeği (NRS) kullanılarak değerlendirildi; burada 0 belirti yok, 10 ise hayal edilebilecek en şiddetli semptomları gösterdi. Dışkı sıklığı, önceki 4 hafta boyunca haftalık ortalama spontan bağırsak hareketleri sayısı olarak tanımlanmıştır. Çalışma değişkenleri ve ilgili kodlama kuralları Tablo 16'da özetlenmiştir.
| Değişken / Terim | Tanım | Kodlama / Birim | Notlar |
| Fonksiyonel şişkinlik (FB) | Rutin değerlendirmede belirtilen yapısal gastrointestinal hastalık olmadan tekrarlayan veya kalıcı rahatsız edici karın şişkinliği | Dahil etme değişkeni | Kayıt için gerekli |
| Laktuloz hidrojen–metan nefes testi (LHMBT) | Standardlaştırılmış laktuloz bazlı çift gaz nefes testi, solunan hidrojen ve metan ölçür | Prosedür | Ana çalışma sınavı |
| Yaş | Kayıt yaşı | Yıllar | Sürekli |
| Cinsellik | Kayıt sırasında kaydedilen biyolojik cinsiyet | Erkek / Kadın | Kategorik |
| Vücut kitle indeksi (BMI) | Ağırlık boyunun kare boyuna bölünmesi | kg/m² | Sürekli |
| Semptom süresi | Kayıttan önceki şişkinlik belirtilerinin süresi | Aylar | Sürekli |
| Klinik alt tip | Kayıtta kaydedilen semptom tabanlı bağırsak fenotipi | Fonksiyonel şişkinlik / IBS-C / IBS-D / IBS-M | Kategorik |
| Şişkinlik şiddeti | Katılımcı tarafından bildirilen şişkinlik şiddeti | 0–10 NRS | 0 = hiç yok; 10 = en şiddetli |
| Karın ağrısı şiddeti | Katılımcı tarafından bildirilen karın ağrısı şiddeti | 0–10 NRS | 0 = hiç yok; 10 = en şiddetli |
| Kabızlık puanı | Bileşik kabızlık yükü | 0–3 | Daha yüksek puan = daha yüksek kabızlık yükü |
| İshal puanı | Bileşik ishal yükü | 0–3 | Daha yüksek puan = daha yüksek ishal yükü |
| H2_0 | Baz solunmuş hidrojen | ppm | 0 dakikada ölçüldü |
| H2_30 | 30 dakikada hidrojen soludum | ppm | Ham gaz değişkeni |
| H2_60 | 60 dakikada hidrojen solundu | ppm | Ham gaz değişkeni |
| H2_90 | 90 dakikada hidrojen solundu | ppm | Ham gaz değişkeni |
| H2_120 | 120 dakikada hidrojen süflendi | ppm | Ham gaz değişkeni |
| CH4_0 | Baz solunmuş metan | ppm | 0 dakikada ölçüldü |
| CH4_30 | 30 dakikada metan soludum | ppm | Ham gaz değişkeni |
| CH4_60 | 60 dakikada metan solundu | ppm | Ham gaz değişkeni |
| CH4_90 | 90 dakikada metan soludum | ppm | Ham gaz değişkeni |
| CH4_120 | 120 dakikada metan solundu | ppm | Ham gaz değişkeni |
| Peak_H2_0_90 | 0–90 dakika arasında gözlemlenen maksimum hidrojen konsantrasyonu | ppm | Türetilmiş değişken |
| Delta_H2_0_90 | Peak_H2_0_90 çıkar baz H2_0 | ppm | Türetilmiş değişken |
| Peak_CH4_0_120 | 0–120 dakika arasında gözlemlenen maksimum metan konsantrasyonu | ppm | Türetilmiş değişken |
| H2_Positive | Hidrojen kriterinin karşılanması | Doğru / Yanlış | Türetilen ikili değişken |
| CH4_Positive | Metan kriteri karşılandı | Doğru / Yanlış | Türetilen ikili değişken |
| SIBO kriteri | Hidrojen 90 dakika içinde ≥20 ppm değerinde başlangıç seviyesinden artıyor | Evet / Hayır | Tanısal eşik |
| Bence kriterim | Herhangi bir örnekleme zamanında metan konsantrasyonu ≥10 ppm | Evet / Hayır | Tanısal eşik |
| Negatif fenotip | Ne SIBO ne de IMO kriterlerini karşılamadı | Olumsuz | Son sınıflandırma grubu |
| Hidrojen-pozitif fenotip | SIBO kriterini karşılaydı ve metan her zaman <10 ppm olarak kaldı | Hidrojen-pozitif | Son sınıflandırma grubu |
| Metan pozitif fenotip | Bence kriterler karşılandı ve SIBO kriterleri karşılanmadı | Metan pozitif | Son sınıflandırma grubu |
| Karışık-pozitif fenotip | Hem SIBO hem de IMO kriterlerini karşıladı | Karışık-pozitif | Son sınıflandırma grubu |
| Overall_Positive | Herhangi bir pozitif nefes testi fenotipi | Doğru / Yanlış | Hidrojen-pozitif, metan pozitif ve karışık-pozitif fenotipleri içerir |
| Severity_High | Yüksek şişkinlik şiddeti bayrağı | 1 / 0 | 1 = şişkinlik şiddeti ≥7; 0 = şişkinlik şiddeti <7 |
| Teknik olarak geçerli test | Mevcut temel örnek, başarılı laktuloz alımı ve toplanan tüm planlanmış post-laktuloz örnekleri | Evet / Hayır | Son analiz için gerekli |
| Geçersiz test | Eksik laktuloz yutumu, kusma, kritik örneklerin eksikliği veya analizör arızası | Dışlama nedeni | Analizden hariç tutuldu |
Tablo 1: Değişken tanımları, tanı eşikleri ve fenotip atama kuralları. Tanımlar, kodlama şemaları, ölçüm birimleri, türetilen değişkenler, tanı eşikleri, kalite kontrol değişkenleri ve katılımcı sınıflandırması, veri seti oluşturma ve istatistiksel analiz için kullanılan fenotip atama kriterleri.
Ön Test Hazırlıkları
Tüm katılımcılar testten önce aynı yazılı ve sözlü talimatlar aldı. Katılımcılar, testten önce 24 saat boyunca sade beyaz pirinç, yumurta, baharatsız tavuk veya balık, berrak su susu, su ve şekersiz, karbonatsız çaydan oluşan sınırlı düşük fermantasyonlu bir diyet uyguladılar. Bu dönemde fasulye, tam tahıllar, süt ürünleri, meyveler, meyve suları, soğan, sarımsak, lahana, alkol, gazlı içecekler, lif takviyeleri ve şeker alkollü ürünler yasaktı. Katılımcılar daha sonra örnek toplamadan önce 8–12 saat boyunca gece oruç tuttular. Test sabahı sigara içmek, sakız çiğnemek, yoğun egzersiz yapmak ve örnekleme döneminde uyumaya izin verilmiyordu. Başlangıç nefes toplamadan önce, katılımcılar ağızlarını sade suyla duruladı ve 10 dakika boyunca oturarak kaldılar. Test öncesi, klinik personel her katılımcının 24 saat diyet kısıtlamalarına, 8–12 saat gece orucuna ve çalışma uygunluk kriterlerinde detaylandırıldığı şekilde gerekli ilaç yıkama protokollerine bağlılığını yapılandırılmış bir mülakat kullanarak doğruladı. Güvenli bir şekilde kesintiye uğratamayan ilaçlar belgelendi. Bu ön analitik kontroller, arka plan gazı değişkenliğini azaltmak ve katılımcılar arasında karşılaştırılabilirliği artırmak içinstandartlaştırıldı 8.
Laktuloz Hidrojen–Metan Nefes Testi Prosedürü
Nefes testi, katılımcıların oturmuş pozisyonda olmasıyla, solunan hidrojen (H2), metan (CH₄) ve karbondioksit (CO2) konsantrasyonlarını ölçebilen dijital nefes analizörü kullanılarak sabah yapıldı. Ölçüm doğruluğunu sağlamak için, analizör üreticinin talimatlarına göre standart kalibrasyon gazı karışımı kullanılarak test edilmeden önce günlük olarak kalibre edilmiştir. Kabul edilebilir nefes örnekleri, cihazın yerleşik alveolar CO2 düzeltme metodolojisi kullanılarak doğrulandı; bu yöntem, soluma sırasında olası oda havası seyrelmesini hesaba katmak için mikro bölek (ppm) cinsinden ifade edilen iz gaz konsantrasyonlarını otomatik olarak ayarlıyor. Tüm işlemler eğitimli klinik personel tarafından gerçekleştirildi. Bu çalışmada kullanılan analizör, kalibrasyon gazı, örnekleme aksesuarları ve laktuloz substratı Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.
Başlangıç noktası sinfasyon sinfağı örneği 0 dakikada alındı. Hemen ardından her katılımcı, 2 dakika içinde 200 mL oda sıcaklığında suyla çözünmüş 10 g laktuloz tüketti. Laktuloz yutulmasından 30, 60, 90 ve 120 dakika sonra ek son ekspirator nefes örnekleri alındı. 30 dakikalık örnekleme aralığı, rutin bir ayaktan klinik iş akışı içinde prosedürel fizibilite ve katılımcı uyumunu dengelemek için seçildi. Ancak, bazı uzlaşı yönergeler tarafından önerilen 15 dakikalık aralıklarla karşılaştırıldığında, bu daha geniş örnekleme programı erken veya geçici gaz artışlarını yakalayamayacağı için metodolojik bir sınırlama teşkil eder.
Her zaman noktasında katılımcılar normal şekilde nefes almış, 5 saniye nefeslerini tutmuş ve ardından tamamen nefes alma sistemine vererek son ekspirasyon örneği elde etmiştir. Test döneminde yiyecek alımı, sigara içmek, sakız çiğnemek, gereksiz yürümek ve uyumak yasaktı. Öksürük, kesintili nefes alma veya belirgin örnek sızıntısı meydana gelirse, örnek hemen geri alınırdı.
Nefes testi zaman çizelgesi Şekil 1'de gösterilmiştir. Her örnekleme zaman noktasında tüm katılımcılar için hamH 2 ve CH4 değerleri Zenodo deposunda kamuya açık olarak mevcuttur (DOI: 10.5281/zenodo.20578413).
Nefes Testi Yorumu ve Fenotip Ataması
Nefes testi yorumlama kriterleri klinik karşılaştırmadan önce önceden belirlenmişti. İnince bağırsak bakteriyel aşırı büyümesi (SIBO), laktuloz yutulmasından sonra 90 dakika içinde shaledilen H2 oranının başlangıç seviyesinden en az 20 ppm üzerinde artışı olarak tanımlanmıştır. Bağırsak metanojen aşırı büyümesi (BIMO), test sırasında herhangi bir noktada en az 10 ppm CH₄ konsantrasyonu olarak tanımlandı. Hem tanımlar hem de tanı eşikleri Kuzey Amerika Konsensüs yönergelerine uygun olarak uygulanmıştır. Katılımcılar, SIBO içinH2 kriterinin karşılandığı ve CH₄ tüm kayıtlı zaman noktalarında 10 ppm'nin altında kaldığında hidrojen-pozitif olarak sınıflandırıldı. IMO kriterinin karşılandığı ve SIBO için hidrojen kriterinin karşılanmadığı durumlarda katılımcılar metan pozitif olarak sınıflandırıldı. Katılımcılar, hem H2 kriteri hem de CH₄ kriterleri karşılandığında karışık-pozitif olarak sınıflandırıldı. Katılımcılar, hiçbir kriterin karşılanmadığı durumlarda negatif olarak sınıflandırıldı. Bu eşikler, sonradan değişiklik yapılmadan tüm grup boyunca eşit şekilde uygulandı. Veri setinde kullanılan sınıflandırma kuralları Tablo 114'te özetlenmiştir. Önemli olarak, laktuloz nefes testi sınırlamaları fark etmiştir. Laktuloz, orosekal geçişi hızlandırabilir ve daha erken kolon fermantasyonuna izin verebilir, bazı bireylerde yanlış pozitif nefes testi sonuçları olabilir; Bu nedenle, nefes testi pozitifliği, aşırı büyümenin kesin mikrobiyolojik doğrulaması olarak değil, mevcut çalışma bağlamında standartlaştırılmış fenotipik sınıflandırma olarak yorumlanmalıdır.
Test Geçerliliği, Veri Yakalama ve Kalite Kontrolü
Bir nefes testi, teknik olarak geçerli sayılırsa yalnızca aşağıdaki tüm koşullar karşılandığında kabul edildi: bir temel örnek bulunabilirliği, başarılı laktuloz alımı, planlanan tüm laktuloz sonrası örneklerin 120 dakika boyunca toplanması ve yorumlamayı engelleyecek büyük bir protokol sapmasının olmaması. Laktuloz alımı eksikse, işlem sırasında kusma olduysa, katılımcı 90 dakikalık örnekten önce çekilmişse veya cihaz arızası güvenilir ölçüm yapılmasını engelliyorsa test hariç tutuldu. Ham gaz değerleri, interpolasyon, düzgünleştirme veya manuel eğri düzeltmesi olmadan doğrudan çalışma veritabanına kaydedildi. Her katılımcı analiz veri setinde tek bir satırı işgal etti ve her örnekleme zaman noktası H2 ve CH₄ veri alanlarını belirledi. Grup ataması, önceden tanımlanmış yorumlama kriterlerine göre kesin olarak oluşturulmuş ve daha sonra ham gaz profiline göre doğrulanmıştır. Aralık kontrolleri, veritabanı kilitlenmesinden önce anahtar değişkenler için önceden belirlenmişti ve aralık dışı herhangi bir değer kaynak doğrulaması gerektiriyordu. Tekrarlanabilirliği desteklemek için, kimliği silinmiş çalışma veri seti ve değişken sözlüğü Zenododeposu 15'te kamuya açık olarak mevcuttur.
Klinik fenotipler ve istatistiksel analiz
Katılımcılar dört fenotipik gruba ayrıldı: negatif, hidrojen-pozitif, metan pozitif ve karışık-pozitif. Birincil klinik sonuç, 0–10 sayısal derecelendirme ölçeği (NRS) kullanılarak ölçülen şişkinlik şiddetiydi. İkincil değişkenler arasında karın ağrısı şiddeti, semptom süresi, dışkı sıklığı, kabızlıkla ilgili özellikler ve bağırsak alışkanlığı alt tipi yer alıyordu. Klinik değerlendirmede aşağıdaki belirtilerden herhangi biri belgelenmişse, kabızlıkla ilgili özellikler var sayılırdı: haftada üç spontan dışkıdan az, zorlanma, sert dışkı veya eksik tahliye hissi. Sürekli değişkenler, yaklaşık normal dağılımda ortalama ± standart sapma (SD) olarak, normal dağılımsız olduğunda ise orta çeyrek arası aralıklı (IQR) olarak özetlenmiştir. Kategorik değişkenler sayılar ve oranlar olarak özetlendi.
Ana karşılaştırma, pozitif nefes testleri olan katılımcılar ile negatif nefes testleri olanlar arasında karşılaştırma yapıldı. İkincil analizler dört fenotipik grubu karşılaştırdı. İki grup arasındaki karşılaştırmalar için, sürekli değişkenler uygun şekilde bağımsız örneklemler t-testi veya Mann–Whitney U testi kullanılarak analiz edildi. Dört fenotipik grup arasındaki karşılaştırmalar için, sürekli değişkenler uygun olduğunda tek yönlü varyans analizi (ANOVA) veya Kruskal–Wallis testi kullanılarak analiz edildi. Kategorik değişkenler ki-kare testi veya Fisher'ın tam testi kullanılarak analiz edildi. Sürekli değişkenlerin normalliği, Shapiro–Wilk testi ve Q–Q grafiklerinin görsel incelemesi kullanılarak değerlendirildi. Dört fenotip grubu arasındaki karşılaştırmalar için, istatistiksel çıkarım esas olarak omnibus ANOVA veya Kruskal–Wallis testlerine dayandı. Uygun olduğunda, birden fazla karşılaştırma için kontrol amaçlı Bonferroni ayarlaması değerlendirildi. Tüm istatistiksel analizler SPSS Statistics sürüm 27.0 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tüm istatistiksel testler iki taraflıydı ve P < 0.05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi. Çalışmanın amacı, yalnızca invaziv kültür temelli doğrulama yerine standart bir klinik iş akışında tekrarlanabilir ayakta tedavi fenotipik karakterizasyonu olduğu için invaziv olmayan çift gaz protokolü kullanıldı.