小肠细菌过度生长的诊断：氢气和甲烷呼气试验

SIBO可以通过有创和无创的方法进行诊断。非侵入性方法包括呼吸测试，而侵入性方法包括依赖培养和独立培养的方法。

氢气和甲烷呼气试验

尽管受到争论和争议，H2和CH4呼气实验由于其在医疗设施中的广泛应用而越来越多地被使用，因为它们廉价、实用、无创（在儿科中极其重要），并且由于结果可以在测试的同一天解释H2/CH4呼气实验程序在其他地方进行了彻底审查。根据2017年“基于氢和甲烷的胃肠道疾病呼吸测试：北美共识”，一个由来自北美的17位专家组成的小组以及关于这一主题的最新共识，当在测试的前90分钟内H2超过基线水平≥20 ppm时，建议进行SIBO诊断使用乳果糖或葡萄糖，或当试验任何时间点的CH4增加≥10ppm时（图4）。另一方面，较老的罗马共识建议使用葡萄糖作为底物，因为其更高的准确性，并定义SIBO为使用GHBT使高于基线水平的H2增加≥12。本文不包括使用LHBT对SIBO的定义。

 氢和甲烷呼吸试验的图形表示。垂直虚线表示口盲肠传输时间的完成，水平虚线表示SIBO的当前诊断阈值。绿色阴影区域表示测试被认为是阳性的地方。Created with BioRender.com.

为了了解氢和甲烷呼气实验的机理，必须了解两个概念，口盲通过时间和管腔内气体产生。人体除了腔内微生物发酵和产甲烷外，没有其他途径产生H2和CH4。如前所述，结肠微生物群实际上代表了整个肠道微生物群，其中大部分由纤维发酵厌氧菌组成，主要属于放线菌和硬壁菌门。到达结肠的不可消化碳水化合物很容易被产氢菌（产氢细菌）发酵，因此预期结肠中的H2在生理上会增加。管腔内的H2，反过来，被吸收进入系统循环，并被输送到肺部，然后在那里通过呼气释放。此外，根据LHBT的评估，成人和儿童的口盲肠转运时间（从摄入一种物质到到达盲肠所经过的时间）大约为90分钟。因此，在SIBO存在的情况下，底物给药将导致小肠H2峰值，发生在完成排便转运时间之前（即90分钟）。

葡萄糖和乳果糖是呼吸试验诊断SIBO的底物。前者是一种单糖，易在小肠近端吸收，后者是一种合成的、不可消化的双糖，能完整地到达盲肠。在SIBO存在的情况下，葡萄糖给药将导致小肠产生H2峰（即<90分钟）；除此之外，乳果糖给药可引起第二个结肠H2峰：早期峰值由小肠细菌过度生长产生，第二个峰值由结肠微生物群发酵引起。然而，这两种基板都有各自的优点和局限性。通过使用葡萄糖，当远端小肠（即回肠）中的细菌过度生长时，由于葡萄糖容易被下部吸收，可能出现假阴性结果。此外，随着底物快速到达结肠，增加的口盲肠转运时间可导致假阳性结果，从而经历结肠细菌的过早发酵，这可与葡萄糖和乳果糖一起发生。在没有产氢细菌或存在产甲烷微生物的情况下，也可能出现假阴性结果。根据2008年的系统评价，GHBT的敏感性和特异性分别为20-93%和30-86%；LHBT的敏感性和特异性分别为31-68%和44-100%。

史氏甲烷短杆菌（methanobrevibermithii）是古细菌界的一员，也是人类消化道中最丰富的产甲烷菌，它利用一个二氧化碳分子和四个氢分子产生甲烷，作为氢代谢的最终产物。古生菌对氧极为敏感，由于不能代谢单糖，因此完全依赖于产氢菌来产生CH4。因此，史密斯甲烷诺伯菌被认为是一种“专性交叉供体”。此外，由于古细菌利用H2产生CH4，它可能导致假阴性HBT。因此，建议同时测量H2和CH4以避免这种情况。

总之，尽管H2/CH4试验有局限性，但由于其实用性和无创性，它仍然是诊断小儿SIBO的有用工具。重要的是，除了试验期间的短暂腹痛或呕吐外，没有关于氢/甲烷呼气试验的显著副作用的报告。