水素呼気検査

水素呼気試験（HBT ）は、小腸細菌異常増殖症や、ラクトース、フルクトース、ソルビトールなどの炭水化物の 吸収不良の診断ツールとして使用されます。^{[1] [2]}

この検査は簡単で非侵襲性であり、短時間の絶食（通常8～12時間）後に実施される。^[3]水素呼気検査は、ヒトの体内には炭水化物の細菌代謝以外に水素ガスの発生源がないという事実に基づいている。^{[4]この検査は通常「水素」}呼気検査として知られているが、医師によっては水素に加えてメタンも検査する場合がある。多くの研究で、一部の患者（約35%以上）は水素を生成せず、実際にはメタンを生成することがわかっている。患者によっては、2種類のガスを組み合わせて生成する。^[5] 「非反応者」と呼ばれる他の患者はガスを生成しないが、実際に別のガスを生成するかどうかはまだ判明していない。水素とメタンに加えて、一部の施設では、患者の呼気中の二酸化炭素（CO _{2 ）も利用して、分析対象の呼気サンプルが汚染されていないか（室内空気または気管支}死腔空気のいずれかで）判定している。

医師たちは、これらの検査の解釈に関連した不適切な使用や過剰診断の蔓延に懸念を表明している。^{[4] [6]}

検査は国によって異なるため、水素呼気検査の一般的な使用法に関する大まかなガイドとして次の情報が提供されます。

フルクトース吸収不良– 患者は呼気中の水素レベルを基準値として測定します。患者には 25～35 g のフルクトースが与えられ、その後 3 ～ 5 時間にわたり 15、30、または 60 分ごとに測定を行う必要があります。この検査の基本は、与えられた糖分が吸収されないかどうかです。糖分はその後、水素またはメタンを放出するバクテリアによって代謝されます。したがって、生成されるガスが多いほど、吸収が少ないことになります。水素レベルが検査期間内の最低値を 20 ppm (百万分率) 上回ると、患者は通常、フルクトース吸収不良と診断されます。患者がメタンを生成する場合、メタンの百万分率は通常、最低値を 12 ppm 上回ると陽性と判断されます。患者が水素とメタンの両方を生成する場合、通常はそれらの値を合計し、その平均値を使用して陽性結果を判定します。通常、最低値を 15 ppm 上回ると陽性となります。陽性結果は、フルクトースの吸収不良ではなく、小腸細菌の過剰増殖によって引き起こされる可能性もあります。 ^[7]

乳糖吸収不良– 患者は呼気中の水素濃度の基準値を測定します。次に患者に少量の純粋な乳糖(通常 20～25 g) を与え、その後 2～3 時間にわたって 15、30、または 60 分ごとに測定を行う必要があります。水素濃度が検査期間中に前回の最低値より 20 ppm (百万分の一) 以上上昇した場合、患者は通常乳糖吸収不良者と診断されます。患者がメタンを生成する場合、メタンの百万分の一が前回の最低値より 12 ppm 上昇すると陽性と判断されます。^{[8] [9]}患者が水素とメタンの両方を生成する場合、通常はそれらの値を合計し、その平均値を使用して陽性結果を判定します。通常は前回の最低値より 15 ppm 上回ります。^{[10]陽性結果は、乳糖吸収不良ではなく、}小腸細菌の過剰増殖によっても引き起こされる可能性があります。^[7]

小腸細菌異常増殖症(SIBO) – 患者には、ブドウ糖(デキストロースとも呼ばれる) (75～100 グラム) またはラクツロース(10 グラム) のいずれかのチャレンジ用量が与えられます。ベースラインの呼気サンプルを採取し、その後 2 時間にわたり 15 分間隔または 20 分間隔で追加のサンプルを採取します。ラクツロース SIBO 呼気検査の陽性診断 – 通常、患者が最初の 60～90 分以内に約 20 ppm の水素および/またはメタンを生成し (小腸に細菌がいることを示します)、その後に非常に大きなピーク (結腸反応) が続く場合、陽性となります。これは二相性パターンとしても知られています。ラクツロースは消化器系によって吸収されないため、細菌が小腸の下部にあることを意味する遠位端細菌異常増殖の判定に役立ちます。

SIBO 検査は数時間かかるべきであり、遠位部の過剰増殖が重要であるという考えは、科学文献では裏付けられていません。^{[11] [1] [4] [12] [13] [検証に失敗] [8] [検証に失敗]}最適な検査時間は 1 時間です。^{[疑わしい–議論]}小腸細菌過剰増殖 (SIBO) は、近位小腸に生息する細菌の数が多いために発生します。細菌濃度が 1 ミリリットルあたり 10 ⁵個を超えると、SIBO と診断されます。細菌が遠位小腸ではなく近位小腸に定着していることは、いくつかの理由からわかっています。まず、SIBO を検出するためのゴールド スタンダードな方法は、小腸吸引液です。^{[11] [1] [4] [12] [13] [8]}遠位腸液ではなく、近位腸の腸液を採取します。第二に、SIBO の結果は、腸内で摂取した栄養素をめぐる細菌とヒト宿主との競争の結果です。細菌浸潤のさまざまな機能的結果により、二糖類分解酵素活性の低下、脂肪吸収不良、アミノ酸輸送の低下、ビタミン B ₁₂吸収の低下など、小腸の腸管上皮細胞が損傷します。したがって、近位細菌の過剰増殖を検出することが重要です。

SIBO 呼気検査では、通常、近位の細菌の過剰増殖を検出するために、10 グラムのラクツロースを経口投与します。投与後 20、40、60 分で呼気サンプルを採取するのがベスト プラクティスです。SIBO は近位腸で発生するため、ラクツロース摂取後 1 時間以内にのみ呼気サンプルを採取する必要があります。これは、遠位腸または結腸の活動ではなく、近位腸の細菌活動を真に反映します。グルコースが基質である場合も同じことが言えます。

ラクツロースは、ヒトには吸収されない炭水化物です。ラクツロースは、口盲腸通過時間を測定することがよく知られています。^{[11] [1] [4]} 正常で健康な人の平均口盲腸通過時間は 70～90 分です。^{[12] [13] [8]} 90 分までに、少なくとも 50% の人がラクツロース投与量を結腸に送達します。約 90～95% の人は、ラクツロースを水素またはメタンガスに代謝できる結腸細菌を持っています。したがって、60 分より長く収集する SIBO 呼気検査は、結腸の活動を測定している可能性があります。90 分または 120 分以内に 20 ppm の水素および/またはメタンに変化するという診断基準では、SIBO の陽性率が高くなりますが、これは小腸の代謝ではなく結腸の活動を反映するものです。1 時間の SIBO 呼気検査では、最大 60 分間呼気を収集することで偽陽性の結果を避けます。

グルコースSIBO呼気検査で陽性診断 – グルコースは消化器系に吸収されるため、グルコースは通常吸収される前に結腸に到達しないため、遠位端の細菌過剰増殖を診断することはより困難であることが研究で示されています。呼気検査中に水素および/またはメタンが約12 ppm以上増加すると、細菌過剰増殖と結論付けられる可能性があります。最近の研究では、「IBSの疑いのある個人に対するSIBO検査の役割は依然として不明である」と指摘されています。^[14]

過剰な水素やメタンは、通常は正常な腸内細菌の過剰増殖によって引き起こされると考えられています。^{[11] [1] [4] [12] [13] [8]}

他に実施できる呼気検査には、ショ糖不耐症、d-キシロース、ソルビトールなどがあります。

• MedicineNet からの水素呼気検査情報。