Helicobacter Test INFAI für Infrarot Messungen 75 mg Pulver zur Herstellung einer Lösung zur Einnehmen

Pharmakotherapeutische Gruppe: Andere Diagnostika, ATC-Code: VO4CX

Für eine Menge von 75 mg ¹³C-Harnstoff, die als Einzeldosis beim Atemtest verabreicht wird, ist keine pharmakodynamische Aktivität beschrieben.

Nach der oralen Verabreichung erreicht der markierte Harnstoff die Magenmukosa. In Anwesenheit von Helicobacter pylori wird der ¹³C-Harnstoff durch das Urease-Enzym des Helicobacter pylori metabolisiert.

2H2N(¹³CO)NH2 + 2H2O ^{Enzym: Urease} 4NH3 + 2¹³CO2

Kohlendioxid diffundiert in die Blutgefäße. Von dort wird es als Bikarbonat in die Lungen transportiert und dann als ¹³CO2 ausgeatmet.

In Anwesenheit von bakterieller Urease ist das Verhältnis der ¹³C/¹²C-Kohlenstoffisotope signifikant ^{verändert. Die in den Atemluftproben enthaltene Menge13CO}2 ^{wird mit Hilfe der nicht-dispersiven} Infrarot-Spektroskopie (NDIR) bestimmt und als absolutes Verhältnis (𝚫ᵝ-Wert) zwischen dem

00-Minuten- und dem 30-Minuten-Wert angegeben.

Urease wird im Magen ausschließlich von Helicobacter pylori gebildet. Andere Urease-produzierende Bakterien konnten in der Magenflora nur selten nachgewiesen werden.

Der Grenzwert zur Unterscheidung von Helicobacter pylori-negativen und positiven Patienten ist als

𝚫ᵝ-Wert von 4 ‰ festgelegt. Dies bedeutet, dass ein Anstieg des 𝚫ᵝ-Wertes um mehr als 4 ‰ eine Infektion anzeigt. Im Vergleich zu bioptischen Diagnostika zum Nachweis einer Infektion mit Helicobacter pylori, erreicht der Atemtest in klinischen Studien mit 457 Patienten eine Sensitivität von 96,5 % bis 97,9 % [95 %-CI: 94,05 %-99,72 %] und eine Spezifität von 96,7 % bis 100 %

[95 %-CI: 94,17 %-103,63 %].

Bei Abwesenheit bakterieller Urease wird der gesamte verabreichte Harnstoff nach Resorption durch den Gastrointestinaltrakt wie endogener Harnstoff metabolisiert. Der aufgrund der oben beschriebenen bakteriellen Hydrolyse gebildete Ammoniak wird in Form von NH⁴⁺ in den Stoffwechsel aufgenommen.

Der oral applizierte ¹³C-Harnstoff wird zu Kohlendioxid und Ammoniak metabolisiert oder wird in den körpereigenen Harnstoff-Zyklus integriert. Jeder Anstieg von ¹³CO2 wird mit der Isotopen-Analyse gemessen.

Absorption und Distribution von ¹³CO2 ist schneller als die Urease-Reaktion. Die Spaltung des

13C-Harnstoffs durch die Helicobacter-Urease ist deshalb der geschwindigkeitsbestimmende Schritt

des gesamten Prozesses.

Nur bei Helicobacter pylori-positiven Patienten führt die Verabreichung von 75 mg markiertem Harnstoff innerhalb der ersten 30 Minuten zu einem wesentlichen Anstieg von ¹³CO2 in der Atemluftprobe.

Keine.

Nicht zutreffend.

3 Jahre.

Nicht über 25°C lagern.

Ein Test-Kit enthält 50 Weithalsgefäße mit folgenden Bestandteilen:

und sonstige Hinweise zur Handhabung

1. Der Test ist in Anwesenheit einer fachlich qualifizierten Person durchzuführen.

2. Jeder Patient ist entsprechend dem mitgelieferten Datenblatt zu dokumentieren. Es wird empfohlen, dass der Patient den Test in Ruhelage durchführt.

3. Der Test beginnt mit der Sammlung von Proben zur Bestimmung der Ausgangswerte (00-Minuten-Wert):

   • Den Strohhalm und die Atemprobenbehälter (Röhrchen oder Atembeutel) mit der Aufschrift

     "Probenzeit: 00-Minuten-Wert" aus dem Testset nehmen.

   • Stopfen von einem der Atemprobenbehälter (Röhrchen oder Atembeutel) entfernen, den Strohhalm auswickeln und in das Behältnis halten.

   • Der Patient atmet nun behutsam durch den Strohhalm in den Atemprobenbehälter aus.

   • Unter fortgesetztem Ausatmen muss der Patient den Strohhalm aus dem Atemprobenbehälter (Röhrchen oder Atembeutel) ziehen und das Behältnis sofort mit dem Stopfen verschließen.

     (Falls der Atembeutel länger als 30 Sekunden geöffnet bleibt, kann das Testergebnis verfälscht sein.)

   • Das Probenröhrchen bzw. den Atembeutel senkrecht halten und das Barcodeetikett "00-Minuten-Wert" auf das Behältnis kleben.

4. In das zweite Probenröhrchen (Aufschrift: „Probenzeit: 00-Minuten-Wert“) auf die gleiche Weise ausatmen. Für die Infrarotanalyse wird nur ein Atembeutel verwendet.

5. Nun müssen vom Patienten unverzüglich 200 ml 100%igen Orangensaft oder 1 g Zitronensäure gelöst in 200 ml Wasser ohne Unterbrechung getrunken werden.

6. Jetzt folgt die Herstellung der Testlösung:

   • Das Weithalsgefäß mit der Aufschrift “¹³C-Harnstoff-Pulver“ wird aus dem Testset entnommen, geöffnet und zu etwa dreiviertel seines Volumens mit Trinkwasser gefüllt.

   • Das Weithalsgefäß schließen und vorsichtig schütteln, bis das Pulver ganz gelöst ist. Den Inhalt in ein Trinkglas gießen.

   • Das ¹³C-Harnstoff Weithalsgefäß noch ein zweites und drittes Mal bis zum Rand mit Wasser füllen und den Inhalt jeweils in das Trinkglas gießen (die Gesamtmenge an Trinkwasser sollte ungefähr 30 ml betragen).

7. Diese Testlösung muss nun sofort vom Patienten getrunken werden und die Einnahmezeit muss festgehalten werden.

8. 30 Minuten nach der Einnahme der Testlösung (Punkt 7) werden die "30-Minuten-Wert"-Proben im Atemprobenbehälter (Röhrchen oder Atembeutel) (Aufschrift: "Probenzeit:

   30-Minuten-Wert") wie unter Schritt 3 und 4 beschrieben, gesammelt. Man benutzt die Barcodeetiketten "30-Minuten-Wert" für diese Proben.

9. Das vorgesehene Barcodeetikett auf das Datenblatt zur Patientendokumentation kleben. Nach Beendigung des Tests wird die Packung mit dem vorgesehenen Aufkleber verschlossen.

10. Die Atemprobenbehälter (Röhrchen oder Atembeutel) müssen dann zu einem qualifizierten Labor zur Analyse geschickt werden.

Analyse der Atemproben und Testspezifikationen für Labore für Infrarotanalysator oder Massenspektrometrie (IRMS)

Infrarot-Spektroskopie (NDIR)

Die in 100 ml Atembeuteln gesammelten Atemproben werden mit einem nicht-dispersiven Infrarot-Spektroskop (NDIR) analysiert.

Die Bestimmung des ¹³C/¹²C-Isotopenverhältnisses des Kohlendioxids der Atemproben ist ein integrierter Bestandteil des Testkits Helicobacter Test INFAI. Die Genauigkeit des Tests hängt entscheidend von der Qualität der Atemanalyse ab. Die Gerätespezifikationen des IR-Spektroskops wie Linearität, Stabilität (Referenzgas-Präzision) und die Präzision der Messung sind für die Genauigkeit der Analyse von fundamentaler Bedeutung.

Es muss sichergestellt sein, dass die Analyse von einem qualifizierten Labor durchgeführt wird. Es wird empfohlen, die Atemprobe so schnell wie möglich nach der Probennahme zu messen, auf jeden Fall nicht später als 4 Wochen danach.

Die im Zulassungsantrag validierte Methode ist wie folgt beschrieben:

• Probenvorbereitung für die Infrarot-Spektroskopie

  Die Bestimmung des ¹³C/¹²C-Verhältnisses im Kohlendioxid der Atemproben erfolgt direkt in der Atemluft. Die Atemluft aus den Probenbeuteln wird dem IR-Spektroskop durch eine Gasdosierpumpe zugeführt. Der Wassergehalt der Atemprobe wird über einen Nafion-Messgastrockner weitestgehend ^{konstant gehalten. Die für die Kalibrierung und Messung notwendige CO}2^{-freie Luft (Nullgas) wird über einen im Analysator integrierten CO}2^{-Absorber erzeugt.}

• Infrarot-Spektroskopische Analyse

  Zur Analyse des Kohlendioxids im Atemgas wird die mit dem Strahler erzeugte breitbandige Infrarot-Strahlung als Strahlenbündel mittels Blendenrad abwechselnd durch die Mess- bzw.

  Vergleichskammer der Messküvette gesandt und tritt dann in Form der beiden modulierten Strahlenbündel in die Infrarotdetektoren ein. Bei den Infrarotdetektoren handelt es sich um Zweischicht-Durchstrahldetektoren mit vorderer und hinterer Kammer, von denen beide mit je einem der zu messenden isotopisch reinen Gase (¹³CO2 bzw. ¹²CO2) gefüllt sind. Die Infrarot-Strahlung in der Messkammer wird durch die zu messende Gaskomponente geschwächt. Dadurch wird das Strahlungsgleichgewicht zwischen dem Strahl der Mess- und der Vergleichskammer gestört. Dies

  führt zu Temperaturschwankungen, was wiederum eine Druckschwankung in der Vorderkammer des Infrarotdetektors verursacht. Ein mit dieser Kammer verbundener Membrankondensator, der einer hochohmigen Gleichspannung ausgesetzt ist, transformiert diese Druckschwankungen in eine Wechselspannung, Dies ist eine Bestimmung der Isotopenzusammensetzung des Kohlendioxids aus dem Atem.

• Probeneinlass

  Der Einlass des Probengases erfolgt über ein halbautomatisches Probeneinlass-System. Das Messgas ^{wird dem im Kreislaufsystem des Analysators enthaltenen CO}2^{-freien Spülgas (Nullgas) kontrolliert} zudosiert, wodurch die Messung des ¹³C/¹²C-Isotopenverhältnisses bei nahezu jeder Konzentration ^{oberhalb von 1 % CO}2 ^{möglich ist.}

• Spezifikationen der Bestimmung des ¹³C/¹²C-Verhältnisses

  Grundlage des Atemtests ist die Verabreichung eines spezifisch markierten ¹³C-Harnstoffs, dessen metabolischer Abbau durch die Messung von ¹³CO2 in der ausgeatmeten Luft erfasst werden kann.

• Das IR-Spektroskop für Atemtest muss folgende Spezifikationen erfüllen:

  Mehrfach-Reproduktion: Mindestens 3 Mehrfachanalysen mit ein und der selben Probe

  während einer Messung

  Sicherheitsbeschränkung: Speicherung der Messparameter und Messergebnisse unter

  Zugangsbeschränkung, zur Unterbindung von nachträglichen Manipulationen

  Die Einhaltung der Spezifikationen wird durch Tests zur Linearität, Stabilität und zur Präzision der Messung überprüft.

  Die Nullpunkt-Einstellung des Detektors wird mit Null-Gas im Spektroskop generiert. Die Endpunkt-Einstellung des Detektors wird mit Kalibriergas mit bekannten Konzentrationen eingestellt.

  Linearität: ≤ 0,5 ‰ bei Atemproben, mit CO²-Konzentrationen zwischen 1 % und 7 %

  Stabilität: ≤ 0,3 ‰ bei 10 aufeinander folgenden Messungen Präzision der Messung: ≤ 0,5 ‰ bei ¹³C in natürlicher Häufigkeit in einem 100 ml

  Atemgasbeutel mit 3 % CO2-Konzentration in der Probe

  Eine Helicobacter pylori-Infektion ist nachgewiesen, wenn die Differenz von ¹³C/¹²C des Ausgangswertes und des 30-Minuten-Wertes 4,0 ‰ übersteigt.

  Alternativ können alle weiteren validierten Methoden in qualifizierten Labors angewendet werden. Analyse der Atemproben und Testspezifikationen für Labore

  Massenspektrometrie (IRMS)

  Die in 10 ml Glas- oder Plastikprobenröhrchen gesammelten Atemproben werden mit einem Isotopen-Verhältnis-Massenspektrometer (IRMS) analysiert.

  Die Bestimmung des ¹³C/¹²C-Isotopenverhältnisses des Kohlendioxids der Atemproben ist ein integrierter Bestandteil des Testkits Helicobacter Test INFAI. Die Genauigkeit des Tests hängt entscheidend von der Qualität der Atemanalyse ab. Die Gerätespezifikationen des

  Massenspektrometers wie Linearität, Stabilität (Referenzgas-Präzision) und die Präzision der Messung sind für die Genauigkeit der Analyse von fundamentaler Bedeutung.

  Es muss sichergestellt sein, dass die Analyse von einem qualifizierten Labor durchgeführt wird. Die im Zulassungsantrag validierte Methode ist wie folgt beschrieben:

• Probenvorbereitung für IRMS

  Zur massenspektrometrischen Bestimmung des ¹³C/¹²C-Verhältnisses im Kohlendioxid der Atemproben muss das Kohlendioxid aus der Probe isoliert und dem Massenspektrometer zugeführt werden. Das automatische Probenaufbereitungssystem des für die Analyse des Atemtests vorgeschriebenen Isotopenmassenspektrometers basiert auf einer gaschromatographischen Trennung mittels „Continuous-flow“-Technik.

  Das Wasser der Atemprobe wird durch eine Nafion-Wasserfalle oder durch das gaschromatographische System, welches die einzelnen gasförmigen Bestandteile mit Helium als Eluent auftrennt, entfernt. Die durch Auftrennung isolierten Gase der Atemluft werden durch einen Ionisierungsdetektor nachgewiesen. Das Kohlendioxid wird durch seine charakteristische Retentionszeit identifiziert und in das massenspektrometrische System überführt.

• Massenspektrometrische Analyse

  Zur Analyse des isolierten Kohlendioxids werden die Gasmoleküle ionisiert, in einem Ionenstrahl gebündelt, in einem elektrischen Feld beschleunigt, in einem magnetischen Feld abgelenkt und aufgespalten und schließlich quantitativ erfasst. Diese fünf Schritte finden im so genannten Analysator des Massenspektrometers statt, der sich in die Bereiche Quelle, Flugrohr und Kollektor aufteilen lässt. Ionisation, Bündelung des Strahls und Beschleunigung geschehen in der Quelle, die magnetische Ablenkung erfolgt im Flugrohr, und im Kollektor werden die Isotopenbestandteile quantitativ nachgewiesen.

• Probeneinlass

  Zum Einlass von Kohlendioxid in den Analysator sind mehrere Systeme denkbar. Für die Analyse von Atemproben ist der individuelle Abgleich des Kohlendioxids der Atemprobe zu einem Kohlendioxid-Referenz-Standardgas essentiell. Dieser Abgleich stellt die hohe Genauigkeit des Systems sicher, da die Berechnung des Isotopengehalts vom Kohlendioxid der Atemprobe direkt im Vergleich zu einem unabhängigen Standard erfolgt.

• Spezifikationen für die Bestimmung des ¹³C/¹²C-Verhältnisses

  Grundlage des Atemtests ist die Verabreichung eines spezifisch markierten ¹³C-Harnstoffs, dessen metabolischer Abbau durch die Messung von ¹³CO2 in der ausgeatmeten Luft wiedergegeben werden kann.

• Das Massenspektrometer muss ausgestattet sein mit:

  Mehrfach-Reproduktion: Mindestens 3 Mehrfachanalysen einer Probe während der Messung Sicherheitsbeschränkung: Speicherung der Messparameter und Messergebnisse unter

  Zugangsbeschränkung, zur Unterbindung von nachträglichen

  Manipulationen

  Justierung: ¹³C/¹²C-Verhältnis im Vergleich zu Pee Dee Beliminate (PDB)

  Probenvolumen: < 200 µl

  Die Einhaltung der Spezifikationen wird durch Tests zur Linearität, Stabilität (Referenzgas-Präzision) und zur Präzision der Messung überprüft.

• Alle Massenspektrometer, die zur Analyse der Atemproben eingesetzt werden, müssen die folgenden Spezifikationen erfüllen:

Linearität: ^≤ 0,5 ‰ bei Atemproben, mit CO2-Konzentrationen zwischen 1 % und 7 %

Stabilität: ≤ 0,2 ‰ bei 10 aufeinander folgenden Messungen Präzision der Messung: ≤ 0,3 ‰ bei ¹³C in natürlicher Häufigkeit in einem 10 ml

Atemprobenröhrchen mit 3 % CO2-Konzentration in der Probe

Eine Helicobacter pylori-Infektion ist nachgewiesen, wenn die Differenz von ¹³C/¹²C des Ausgangswertes und des 30-Minuten-Wertes 4,0 ‰ übersteigt.

Alternativ können alle weiteren validierten Methoden in qualifizierten Labors angewendet werden.