Test oddechowy z trioktanianem 13C jako pomiar objętości opróżniania żołądka z tłuszczu (13CTriOBT)

Testy oddechowe 13C do pomiaru opróżniania żołądka (GE) zostały po raz pierwszy opracowane na początku lat 90. Badania te mają wyraźną przewagę nad wieloma innymi technikami obrazowania GE, ponieważ są stosunkowo niedrogie, proste w użyciu, mogą być przeprowadzane u dzieci i kobiet w ciąży lub u osób z przeciwwskazaniami do MRI. Dlatego testy te były stosowane w różnych warunkach klinicznych, takich jak ocena gastroparezy lub opóźnionej GE u pacjentów z cukrzycą lub ocena GE z preparatami dojelitowymi zawierającymi tłuszcze u pacjentów w stanie krytycznym. Testy oddechowe polegają na spożyciu markerów stabilnych izotopów 13C, takich jak kwas oktanowy 13C o średniej długości łańcucha (OCC) i trioktanian triglicerydu13C (TriOCC).

Jednak testy oddechowe 13C są pośrednią miarą GE. Zatem dane GE pozyskane z testów oddechowych są wynikiem wielu złożonych interakcji, do których należą: 1) właściwości chemiczne markerów i ich interakcje z posiłkami testowymi podczas przetwarzania żołądka, 2) wchłanianie z dwunastnicy, 3) metabolizm w wątrobie (utlenianie kwasy tłuszczowe) i 4) ostateczne wydalanie jako 13CO2 przez płuca. Wszystkie te złożone interakcje mogą się łączyć, gdy badane jest przetwarzanie emulsji lipidowych (LE) w żołądku, a zatem wymagane jest staranne rozważenie i wybór markerów testu oddechowego.

Badacze opracowali izokaloryczne i izowolumetryczne LE o różnych właściwościach GE, jak pokazano wcześniej za pomocą MRI. Emulsja lipidowa stabilna w kwasie (LE1) i nietrwała w kwasie (LE4) różnie reaguje na warunki panujące w żołądku. LE1 opróżnia się stosunkowo równomiernie z żołądka. Jednak LE4 rozdziela się na fazę wodną i wysokotłuszczową po 15-30 minutach przebywania w żołądku. W późnej fazie GE emulsja jest ponownie emulgowana, a zatem w LE4 występują trzy odrębne fazy GE. Gdy nastąpi oddzielenie LE4, faza wodna i niskotłuszczowa opróżnia się dość szybko z żołądka, podczas gdy druga faza tłuszczowa opróżnia się wolniej. Różny wzorzec GE niestabilnych kwasowo LE ma głęboki wpływ na dane testu oddechowego GE w zależności od wyboru użytego znacznika testu oddechowego. Badacze wykazali wcześniej, że test oddechowy OCC (OBT) jest nieodpowiednią miarą opróżniania żołądka tłuszczu, ponieważ na OBT ma wpływ 1) Przetwarzanie markera OCC po żołądku i 2) jego interakcja z fizyczną postacią i stężeniem tłuszczu obecnego w żołądku i dwunastnicy. Efekty te zostały podkreślone tylko przez marginalną zgodność z OBT do połowy opróżniania (T50) odzysku 13CO2 i objętości tłuszczu T50 (MRI T50) z LE1 i brak zgodności z LE4 (odpowiednio rc=0,7 i rc=0,4).

Głównym celem tego badania jest zbadanie, czy TriOCC jest bardziej odpowiednim markerem testu oddechowego do pomiaru GE tłuszczu. Ponieważ TriOCC jest triglicerydem, ma podobne właściwości fizykochemiczne do lipidów odżywczych. Dlatego jest bardziej prawdopodobne, że będzie zachowywał się podobnie w środowisku żołądka i dwunastnicy do spożytych lipidów w emulsjach, takich jak olej rzepakowy. W badaniu 1 badacze porównają markery testu oddechowego TriOCC i OCC w LE1. W podgrupie uczestników zostanie zastosowana zwalidowana metoda ilościowego udziału tłuszczu MRI w celu określenia wartości referencyjnych dla czasu opróżniania połowy żołądka z tłuszczu (MRI T50). Będzie to skorelowane z odzyskiem 13CO2 połowicznego opróżnienia (T50) wygenerowanym z krzywych procentowego odzysku dawki na godzinę (PDR/h). Analiza tymczasowa oceni, czy TriOCC jest bardziej związany z opróżnianiem objętości tłuszczu żołądkowego niż marker OCC w LE1. Jeśli TriOCC będzie reprezentatywne dla opróżniania objętości tłuszczu żołądkowego, badanie 2 będzie kontynuowane. Następnie badanie 2 oceni opróżnianie żołądka z tłuszczu jak powyżej, ale z LE4.

Drugim celem jest opracowanie algorytmu do ilościowego określania heterogeniczności rozkładu tłuszczu w treści żołądkowej dla danych MRI. Wykazano, że przetwarzanie emulsji tłuszczowych w żołądku, jak uwidoczniono za pomocą MRI, powoduje dużą międzyosobniczą zmienność dystrybucji tłuszczu. Określając ilościowo tę niejednorodność, dążymy do określenia stopnia flokulacji i kremowania emulsji na całej długości żołądka.