Funktionsdiagnostik in der Gastroenterologie: Medizinische Standards [2 ed.] 3540256709, 9783540256700

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J. Stein T. Wehrmann (Hrsg.) Funktionsdiagnostik in der Gastroenterologie Medizinische Standards 2., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage

J. Stein T. Wehrmann (Hrsg.)

Funktionsdiagnostik in der Gastroenterologie Medizinische Standards

2., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage Mit einem Geleitwort von W. F. Caspary Mit 102 Abbildungen und 54 Tabellen

123

Prof. Dr. Dr. Jürgen Stein Medizinische Klinik I, Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Theodor-Stern-Kai 7, 60590 Frankfurt am Main

Prof. Dr. Till Wehrmann Medizinische Klinik I, Klinikum Hannover-Siloah Roesebeckstr. 15, 30449 Hannover

ISBN-10 ISBN-13

3-540-25670-9 Springer Medizin Verlag Heidelberg 978-3-540-25670-0 Springer Medizin Verlag Heidelberg

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2126 – 5 4 3 2 1 0

V

Vorwort zur 2. Auflage In Anbetracht der positiven Aufnahme der 1. Auflage durch die Leser und in Anbetracht der Weiterentwicklung funktionsdiagnostischer Methoden erscheint 3 Jahre nach der Erstauflage die 2. Auflage unseres Buches. Autoren und Herausgeber haben sich erneut bemüht, das bereits in der 1. Auflage umgesetzte Konzept beizubehalten. Zahlreiche Vorschläge von Lesern wurden umgesetzt. Das Prinzip, auch potentielle Fehlerquellen darzustellen, wurde weiterhin konsequent verfolgt. Die Herausgeber hoffen wiederum, dass sich die Leser mit Hilfe dieses Buches bei der Wahl geeigneter Funktionsuntersuchungen zur Abklärung gastrointestinaler Erkrankungen orientieren können. Gerne nehmen wir wieder Kritik, Ergänzungen oder Streichvorschläge sowie Änderungswünsche für eine weitere Auflage an und hoffen wiederum auf eine gute Annahme des Buches durch ärztliche Kollegen, aber auch technisches Assistenzpersonal.

J. Stein T. Wehrmann Hannover, Frankfurt, August 2005

VII

Vorwort zur 1. Auflage Gastrointestinale Funktionsstörungen verzeichnen insbesondere in den Industrieländern der westlichen Welt eine zunehmende Prävalenz. Bei dem meist vorhandenen unspezifischen Beschwerdebild, bezeichnenderweise fehlen morphologisch faßbare Störungen, besteht ein diagnostisches Dilemma, das, trotz z.T. bahnbrechender Entwicklungen der letzten 20 Jahre in der bildgebenden Diagnostik, nur schwer lösbar scheint, da sich die Erfassung der zugrundeliegenden Funktionsstörungen morphologischen Kriterien in der Regel meist entzieht. Gerade in den letzten 10 Jahren haben sich zur Erkennung funktioneller Störungen des Gastrointestinaltraktes eine ganze Reihe neuer Verfahren mit teilweise nichtinvasivem Charakter etabliert, die das diagnostisch-therapeutische Management der Patienten deutlich verbessert haben. Ziel des vorliegenden Buches ist es, die derzeit verfügbaren Methoden zur Diagnostik von Funktionsstörungen der Speiseröhre, des Magen-Darm-Traktes, der Bauchspeicheldrüse und der Leber umfassend und praxisgerecht abzuhandeln. Es ist dabei ein ganz besonderes Anliegen der Autoren, dem Leser die praktische Durchführung der einzelnen Verfahren zu vermitteln. Es wird dabei, soweit möglich, sowohl bestehenden Standards, als auch der langen persönlichen Erfahrung der Autoren in der Anwendung der einzelnen Verfahren Rechnung getragen. Autoren und Herausgeber hoffen, dass das Buch unseren Kollegen und Kolleginnen in der täglichen Praxis zum besseren Verständnis pathophysiologischer und diagnostischer Zusammenhänge funktioneller Störungen des Gastrointestinaltraktes beiträgt. Technischen Assistenten und Studenten möge es bei der Durchführung und Interpretation der einzelnen Funktionstests eine alltägliche Hilfe sein. Die Herausgeber danken allen beteiligten Autoren für ihre Mitarbeit bei der Erstellung dieses Buches. Dank gebührt dem Springer Verlag, insbesondere Frau Dr. Guth, für die reibungslose und konstruktive Zusammenarbeit sowie Frau Gabi Lüdemann für die zügige Überarbeitung der Manuskripte und Erstellung des Sachverzeichnisses.

J. Stein T. Wehrmann Frankfurt und Hannover, im Januar 2002

IX

Geleitwort zur 1. Auflage Endoskopie, andere bildgebende Verfahren, Funktionsdiagnostik und Labortests sind die Eckpfeiler der gastroenterologischen und hepatologischen Diagnostik. Bei zahlreichen funktionellen Krankheiten hilft die Endoskopie oder andere Bildgebung häufig diagnostisch nicht weiter, so dass entsprechende Funktionstests oft wegweisend sind. Dies trifft in erster Linie auf Motilitätsstörungen des Gastrointestinaltrakts zu. Jürgen Stein und Till Wehrmann legen in Zusammenarbeit mit anderen Mitarbeitern der Frankfurter II. Medizinischen Universitätsklinik ein Buch über die Funktionsdiagnostik vor, das praktische Hilfe für den Gastroenterologen und Internisten gibt für die Auswahl, Durchführung und Interpretation von Funktionsuntersuchungen des Gastrointestinaltrakts und der Leber. Es umfasst sowohl die Motilitätsdiagnostik wie auch Funktionsuntersuchungen der Resorption des Dünndarms, der Pankreasfunktion sowie Tests zur Erfassung partieller Funktionen der Leber. Das Buch beschreibt die einzelnen Tests und endet mit einer Entscheidungshilfe auf dem Boden von Leitsymptomen wie Dyspepsie und Sodbrennen, Durchfall, Obstipation und Meteorismus/Flatulenz. Die enge Zusammenarbeit der Autoren und Herausgeber auch im klinischen Alltag hat zu einer kompakten, einheitlichen und praxisbezogenen Darstellung der gastroenterologischen und hapatologischen Funktionsdiagnostik geführt. Es ist zu hoffen, dass auch zahlreiche – oft sehr personalintensive – Testverfahren der Funktionsdiagnostik des Gastroenterologen in den neuen OPS-Prozedurenkatalog, analog den Funktionsuntersuchungen anderer medizinischer Fachdisziplinen (z.B. Neurologie), Eingang finden. Ich bin überzeugt, dass dieses praxisbetonte Taschenbuch weite Verbreitung finden wird.

W.F. Caspary Frankfurt, im Januar 2002

XI

Inhaltsverzeichnis 3

Antroduodenalmanometrie . . . . . . . . . . . . 29 T. Wehrmann

3.1 3.2 3.2.1 3.2.2

Indikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Technik und Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Apparative Voraussetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Praktische Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Sondenplatzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Katheterlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Messprotokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Interpretation und Auswertung . . . . . . . . . . . . . 33 Messparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Interdigestive Motilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Postprandiale Motilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Pathologische Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Chronisch-idiopathische intestinale Pseudoobstruktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Teil I Oberer Gastrointestinaltrakt

1 1.1 1.1.1

1.1.2

1.1.3

1.2 1.2.1 1.2.2

Ösophagus- und gastrale pH-Metrie . . . . . 3 T. Wehrmann, A. Riphaus, C.F. Dietrich Ösophagus-pH-Metrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Apparative Voraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Sonden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Speichergeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Praktische Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Vorbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Sondenapplikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Analyse der pH-Metrie-Daten . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Auswertungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Gastrale pH-Metrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Physiologie und Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2

Ösophagusmanometrie . . . . . . . . . . . . . . . . 15 T. Wehrmann

2.1 2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.3 2.6.4 2.6.5

Manometrieverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Indikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Apparative Voraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Praktische Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Ösophagusmanometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Langzeitmanometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Normalbefunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Pathologische Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Achalasie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Idiopathisch-diffuser Ösophagusspasmus . . . 23 Hypertensiver Ösophagus (»Nutcracker«) . . . 24 Gastroösophageale Refluxkrankheit . . . . . . . . . 24 Kollagenosen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Progressiv-systemische Sklerodermie . . . . . . . 25 Dermatomyositis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Andere Kollagenosen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Unspezifische Motilitätsveränderungen . . . . . 25 Nichtkardialer Brustschmerz . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Provokationstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

2.6.6

3.3 3.3.1

3.3.2

4

Magensaftanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 K.-H. Fuchs, J. Stein

4.1

Magensekretionsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Indikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Kontraindikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Nebenwirkungen und Komplikationen . . . . . . 40 Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Beurteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Fehlerquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Ösophagogastrale Gallereflux-Messung (Bilitec) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Indikation und Kontraindikation . . . . . . . . . . . . 42 Nebenwirkungen und Komplikationen . . . . . . 42 Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Auswertung und Interpretation . . . . . . . . . . . . . 42 Sekretinbelastungstest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Serumgastrinbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Prinzip und Bestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Indikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Sekretintest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Bewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.2

4.3 4.3.1

4.3.2

XII

Inhaltsverzeichnis

5

Bestimmung von Magenentleerung und Dünndarmtransit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 B. Braden, O. Schröder, A. Schneider

5.1 5.1.1 5.1.2

Diagnostik der Magenentleerung . . . . . . . . . . . 46 (Patho-)Physiologie der Magenmotilität . . . . . 46 Szintigraphische Bestimmung der Magenentleerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Prinzip der szintigraphischen Magenentleerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 13C-Atemtests zur Bestimmung der Magenentleerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 13C-Analytik in der Atemluft . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Isotopenverhältnismassenspektroskopie . . . . 49 Nichtdispersive Infrarotspektroskopie . . . . . . . 50 Laser Assisted Ratio Analyzer . . . . . . . . . . . . . . . . 50 13C-Octanoat-Atemtest zur Bestimmung der Magenentleerung fester Phasen . . . . . . . . . 50 13C-Azetat-Atemtest zur Bestimmung der Magenentleerung flüssiger Phasen (flüssige oder halbfeste Testmahlzeit) . . . . . . . 50 Sonographische Bestimmung der Magenentleerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Prinzip der Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Andere Verfahren zur Diagnostik der Magenentleerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Magnetresonanzbildgebung . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Elektrogastrographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Resorptionstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Aspirationstechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Untersuchung der Dünndarmtransitzeit . . . . . 53 Szintigraphische Bestimmung der Dünndarmtransitzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Laktulose-H2-Atemtest zur Messung der orozäkalen Transitzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 13C-Laktoseureid-Atemtest zur Messung der orozäkalen Transitzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Inulin-H2-Atemtest zur Messung der orozäkalen Transitzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

5.1.3

5.1.4

5.1.5

5.2 5.2.1 5.2.2

5.2.3

5.2.4

6

Endoskopische Manometrie des Sphinkter Oddi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 T. Wehrmann

6.1 6.2 6.3

Technische Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Indikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Apparative Voraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . 61

6.4 6.5 6.5.1 6.5.2 6.6 6.6.1 6.6.2 6.6.3

Praktische Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Messparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Definition der Messparameter . . . . . . . . . . . . . . 65 Komplikationsrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Pathologische Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Biliäre Sphinkter-Oddi-Dysfunktion . . . . . . . . . 68 Pankreatische Sphinkter-Oddi-Dysfunktion . . 70 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

Teil II Unterer Gastrointestinaltrakt

7

Diagnostik der Kolonmotilität . . . . . . . . . . 75 T. Wehrmann, T. Schmitt

7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.2.1 7.2.2 7.2.3

Bestimmung der Kolontransitzeit . . . . . . . . . . . 76 Praktische Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Pathologische Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Kolonmanometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Messverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Wertigkeit der Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

8

Anorektale Funktionsuntersuchungen . . 81 T. Wehrmann, C.F. Dietrich, T. Schmitt

8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.1.4 8.1.5 8.2 8.2.1

Anorektale Manometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Indikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Praktische Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 Messparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 Pathologische Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Defäkographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Technische Voraussetzungen und Durchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Pathologische Befunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Klinischer Stellenwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

8.2.2 8.2.3

9

Resorptionstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 J. Stein, O. Schröder, A. Schneider

9.1 9.1.1

Atemanalytische Funktionstests . . . . . . . . . . . . . 94 H2-Atemfunktionstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Wasserstoff (H2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Prinzip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

XIII Inhaltsverzeichnis

9.1.2

9.1.3 9.2 9.2.1 9.2.2 9.3 9.3.1

9.3.2 9.3.3 9.3.4 9.3.5 9.4 9.4.1 9.4.2 9.5 9.5.1

9.5.2

9.5.3 9.5.4 9.6

Störfaktoren bei der Anwendung H2-atemanalytischer Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Non-Hydrogen Producer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Antibiotika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Hohe H2-Nüchternexhalation . . . . . . . . . . . . . . . 97 CO2-Atemfunktionstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Prinzip der CO2-Atemtests . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Stabile Isotope: 13C-Exhalation . . . . . . . . . . . . . . 99 Prinzipielle Unterschiede der 13CO2/14CO2und H2-Atemtests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Untersuchungen zur Fettmalabsorption . . . . 100 Quantitative Stuhlfettanalyse . . . . . . . . . . . . . . 100 β-Karotinoide im Serum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Störungen der Kohlenhydratassimilation . . . 103 Disaccharidasemangel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Laktasemangel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Durchführung und Bewertung des Laktosetoleranztests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Durchführung und Bewertung des Laktosetoleranztests in Kombination mit Äthanol (LTTE/LTTEU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 H2-Atemtest nach Laktosegabe . . . . . . . . . . . . 106 13CO /14CO -Laktose-Atemtest . . . . . . . . . . . . . 106 2 2 Saccharose-Isomaltose-Intoleranz . . . . . . . . . . 107 Trehaloseintoleranz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Glukose-Galaktose-Malabsorption . . . . . . . . . 108 Intoleranz gegenüber verschiedenen Kohlenhydraten der Nahrung . . . . . . . . . . . . . . 108 Proteinmalassimilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Nachweis des intestinalen Proteinverlustes . . 108 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Erfassung der Proteinmalassimilation . . . . . . 110 Erfassung der funktionellen Integrität . . . . . . 110 Erfassung der funktionellen (zellulären) Integrität des proximalen Dünndarms (D-Xylosetest) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Erfassung von Funktionsstörungen des distalen Dünndarms (Ileum) . . . . . . . . . . . 112 Untersuchungen zur Gallensäuremalabsorption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 75SeHCAT-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 Vitamin-B12-Resorptionstest (Schilling-Test) . 114 Hyperoxalurie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Erfassung der parazellulären Integrität (Permeabilitätstests) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 Erfassung der Enterozytenmasse unabhängig von der resorptiven Funktion . . 119 Diagnostik bei Verdacht auf bakterielle Fehl-/Überbesiedlung des Dünndarms . . . . . 119

9.6.1 9.6.2 9.7

14CO -Glykocholat-Atemtest 2

. . . . . . . . . . . . . . . 121 Glukose-H2-Atemtest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Rationeller diagnostischer Einsatz intestinaler Funktionstests . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Teil III Pankreasfunktionstests

10

Art und Durchführung von Pankreasfunktionsprüfungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 J. Stein, B. Braden, A. Schneider

10.1 10.1.1 10.1.2 10.2 10.2.1

Direkte Pankreasfunktionstests . . . . . . . . . . . . 129 Sekretinpankreozymintest . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Lundh-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 Indirekte Pankreasfunktionstests . . . . . . . . . . . 132 Stuhldiagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Chymotrypsin im Stuhl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Elastase-1 im Stuhl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Pankreaslipase im Stuhl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Quantitative Stuhlfettanalyse . . . . . . . . . . . . . . 136 Orale Pankreasfunktionstests . . . . . . . . . . . . . . 136 Pankreolauryltest im Urin . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Pankreolauryltest im Serum . . . . . . . . . . . . . . . . 138 N-Benzoyl-L-Tyrosyl-P-AminobenzoesäureTest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Atemtests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 13C-Triglyzerid-Atemtests . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 13C-Cholesteryloctanoat-Atemtest . . . . . . . . . 141 13C-Stärke-Atemtest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 α-Aminostickstoffmessung im Plasma . . . . . . 141 Serumdiagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Pankreas-Amylase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Trypsin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 Pankreas-Lipase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Pankreatisches Polypeptid . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Sekretinverstärkte MR-Pankreatographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

10.2.2

10.2.3

10.2.4 10.2.5

10.2.6 10.2.7

11

Aussagefähigkeit direkter und indirekter Pankreasfunktionstests . . . . . 145 J. Stein

11.1 11.2 11.3

Direkte Pankreasfunktionstests . . . . . . . . . . . . 146 Indirekte Pankreasfunktionstests . . . . . . . . . . . 146 Diagnostisches Vorgehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

XIV

Inhaltsverzeichnis

15

Teil IV Leber und Galle

12

Strukturelle Grundlagen der Leberfunktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 J. Stein

12.1 Zellulärer und zonaler Aufbau der Leber . . . . 154 12.1.1 Hepatozyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 12.1.2 Nichtparenchymzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 Sinusendothelzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Kupffer-Sternzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Fettspeicherzellen (Ito-Zellen) . . . . . . . . . . . . . . 156 Pitzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 12.2 Pathobiochemische Partialreaktionen . . . . . . 156 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

15.1 Biochemische Einzelparameter . . . . . . . . . . . . . 174 15.1.1 Messgrößen des Kollagenstoffwechsels . . . . 174 15.1.2 Messgrößen des Glykosaminoglykanund strukturellen Glykoproteinstoffwechsels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Hyaluronsäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 15.2 Fibrose-Scores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 15.2.1 APRI-Score . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 15.2.2 FibroTest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 15.3 Sonographische Erfassung der Parenchymelastizität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

16 13

Prüfung der hepatozellulären Integrität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 J. Stein

13.1 Aminotransferasen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 13.1.1 Aspartataminotransferase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 Durchführung/Referenzbereich . . . . . . . . . . . . . 161 Interpretation/Wertigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Störgrößen/Fehlerquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 13.1.2 Alaninaminotransferase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Durchführung/Referenzbereich . . . . . . . . . . . . . 161 Interpretation/Wertigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Störgrößen/Fehlerquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 13.2 Glutamatdehydrogenase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 Durchführung/Referenzbereich . . . . . . . . . . . . . 162 Interpretation/Wertigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 Störgrößen/Fehlerquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 13.3 Weitere Enzyme zur Prüfung der hepatozellulären Integrität . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

14 14.1 14.2 14.2.1 14.2.2 14.2.3 14.3 14.3.1 14.3.2

Prüfung der biliären Sekretionsleistung . .165 J. Stein, O. Schröder Bilirubin und Bilirubinmetaboliten im Serum .166 Enzymatische Parameter der Cholestase . . . . 168 Alkalische Phosphatase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 γ-Glutamyltransferase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 Weitere Parameter der Cholestase . . . . . . . . . . 170 Funktionsszintigraphien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Hepatobiliäre Funktionsszintigraphie . . . . . . . 171 Leberblutpoolszintigraphie . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

Prüfung der Aktivität von Fibrinogenese und Fibrose . . . . . . . . . . . . 173 J. Stein

Prüfung der Syntheseleistung und metabolischen Kapazität . . . . . . . . . . 179 J. Stein, B. Braden

16.1 Syntheseparameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 16.1.1 Albumin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 16.1.2 Gerinnungsfaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 16.1.3 (Pseudo-)Cholinesterase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 16.2 Quantitative Leberfunktionstests . . . . . . . . . . 183 16.2.1 Galaktoseeliminationskapazität . . . . . . . . . . . . 183 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 16.2.2 MEGX-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 16.2.3 Koffeinclearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 16.2.4 Atemtests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 13C-Aminopyrin-Atemtest . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 13C-Methacetin-Atemtest . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 13C-Galaktose-Atemtest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 16.2.5 Arterieller Ketonkörper-Quotient . . . . . . . . . . 188 Testverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

17

Prüfung der Leberdurchblutung und des portosystemischen Shuntvolumens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 J. Stein, O. Schröder

17.1 Bestimmung der Leberdurchblutung . . . . . . 192 17.1.1 Prüfung der durchblutungsabhängigen Clearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

XV Inhaltsverzeichnis

Bromsulfophthalein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Indozyanogrün . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Sorbitol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 17.2 Messung des portosystemischen Shuntvolumens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 17.2.1 Perfusionsszintigraphie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 17.2.2 Bestimmung der Bioverfügbarkeit von Pharmaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 17.2.3 Messung des Vena-azygos-Flusses . . . . . . . . . 195 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

21 21.1 21.2 21.3

22

Funktionelle Dyspepsie . . . . . . . . . . . . . . . 217 T. Wehrmann, T. Schmitt Klinik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Pathophysiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 Diarrhö – Leitsymptome und diagnostisches Vorgehen . . . . . . . . . . . . . . 221 J. Stein

22.1

18

Prüfung der Gallenblasenmotilität . . . . . 197 T. Wehrmann, C.F. Dietrich

18.1 18.2

Methodik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 Normalwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

Diarrhö und andere Symptomenkomplexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 22.2 Pathogenese der Diarrhö . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 22.3 Akute Diarrhö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 22.3.1 Diagnostik der akuten Diarrhö . . . . . . . . . . . . . 225 22.4 Chronische Diarrhö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 22.4.1 Diagnostische Abklärung bei chronischer Diarrhö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230

Teil V Leitsymptome 23 19

Obstipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 T. Schmitt, T. Wehrmann

19.1

Ätiologie und pathogenetische Mechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Allgemeine Lebensweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Ernährung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Verzögerter Kolontransit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Verminderte Rektumsensibilität . . . . . . . . . . . . 205 Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Endoskopische Untersuchungsmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Weitere Untersuchungsmethoden . . . . . . . . . 206 Therapie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

19.1.1 19.1.2 19.1.3 19.1.4 19.2 19.2.1 19.2.2 19.3

20

Dysphagie und Sodbrennen . . . . . . . . . . . 209 T. Wehrmann

20.1 20.1.1 20.1.2 20.1.3 20.2 20.2.1 20.2.2 20.2.3

Dysphagie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Pathophysiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 Sodbrennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Pathophysiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 Diagnostik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Meteorismus und Flatulenz . . . . . . . . . . . . 231 J. Stein

23.1 Physiologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 23.1.1 Volumen und Zusammensetzung der Darmgase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 23.1.2 Ursachen intestinaler Gasbildung . . . . . . . . . . 232 Aerophagie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Erhöhte intraluminale Nettoproduktion . . . . 233 Diffusion vom Darmlumen ins Blut . . . . . . . . . 234 Synopse intestinaler Gasproduktion und Elimination von Gas aus dem Gastrointestinaltrakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 23.2 Meteorismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 23.2.1 Häufigkeit und Vorkommen . . . . . . . . . . . . . . . . 236 23.2.2 Symptomatologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 23.2.3 Darmgasbildung durch Nahrungsmittel . . . . 236 23.2.4 Verminderter Gasaustausch . . . . . . . . . . . . . . . . 239 23.3 Diagnostik und differential-diagnostische Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Nützliche Adressen, Links und Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 Farbtafel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

XVII

Mitarbeiterverzeichnis Braden, Barbara

Wehrmann, Till

Priv.-Doz. Dr. med. Medizinische Klinik I, Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Theodor-Stern-Kai 7, 60590 Frankfurt am Main

Prof. Dr. Medizinische Klinik I, Klinikum Hannover-Siloah Roesebeckstr. 15, 30449 Hannover

Dietrich, Christoph F. Prof. Dr. med. Abteilung Innere Medizin II, Caritas Krankenhaus Uhlandstr. 7, 97980 Bad Mergentheim

Fuchs, Karl-Hermann Prof. Dr. med. Markus-Krankenhaus Wilhelm-Epstein-Str. 2, 60431 Frankfurt am Main

Riphaus, Andrea Dr. med. Medizinische Klinik I, Klinikum Hannover-Siloah Roesebeckstr. 15, 30449 Hannover

Schmitt, Thomas Dr. med. Fachbereich Gastroenterologie, Deutsche Klinik für Diagnostik Aukammallee 33, 65191 Wiesbaden

Schneider, Arne Dr. med. Medizinische Klinik I, Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Theodor-Stern-Kai 7, 60590 Frankfurt am Main

Schröder, Oliver Dr. med. Medizinische Klinik I, Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Theodor-Stern-Kai 7, 60590 Frankfurt am Main

Stein, Jürgen Prof. Dr. Dr. Medizinische Klinik I, Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität Theodor-Stern-Kai 7, 60590 Frankfurt am Main

I

Teil I

Oberer Gastrointestinaltrakt

Kapitel 1

Ösophagus- und gastrale pH-Metrie – 3 T. Wehrmann, A. Riphaus, C.F. Dietrich

Kapitel 2

Ösophagusmanometrie – 15 T. Wehrmann

Kapitel 3

Antroduodenalmanometrie – 29 T. Wehrmann

Kapitel 4

Magensaftanalyse – 39 K.H. Fuchs, J. Stein

Kapitel 5

Bestimmung von Magenentleerung und Dünndarmtransit – 45 B. Braden, O. Schröder, A. Schneider

Kapitel 6

Endoskopische Manometrie des Sphinkter Oddi – 59 T. Wehrmann

1

Ösophagus- und gastrale pH-Metrie

4

1

Kapitel 1 · Ösophagus- und gastrale pH-Metrie

 Die Einführung der Computertechnologie hat zu einer breiten Anwendungsmöglichkeit der Ösophagus-pH-Metrie geführt. In den 1950er Jahren inauguriert, in den 1970er Jahren standardisiert und systematisiert, erfolgt seit den 1990er Jahren der routinemäßige Einsatz in der gastroenterologischen Praxis. Hierbei werden mittels Miniaturelektroden die wechselnden Wasserstoffionenkonzentrationen im tubulären Ösophagus als Potentialdifferenzen (in Millivolt/mV) gemessen. Der jeweilige pH-Wert wird über die Gleichung pH=-log (H3O+) ermittelt. Während sich die Ösophagus-pH-Metrie für die Diagnostik der gastroösophagealen Refluxkrankheit etabliert hat, lässt sich die klinische Wertigkeit der Magen-pH-Metrie weiterhin nicht eindeutig einordnen. Wenn überhaupt, hat sie sich in der Therapiekontrolle der medikamentösen Säurereduktion etabliert.

1.1

Ösophagus-pH-Metrie

Die ösophageale pH-Metrie wird als ambulante 24-h-pH-Metrie durchgeführt, da insbesondere die dynamischen Vorgänge der Kontaktzeit des gastroösophagealen Refluats mit der Ösophagusschleimhaut unter den individuellen Lebensumständen beurteilt werden sollen. Obwohl als Goldstandard zur Diagnostik der gastroösophagealen Refluxkrankheit nicht ganz unumstritten (bei 3– 5% der Patienten mit Ösophagitis ist der pH-metrische Befund unauffällig), ist die Untersuchung als einfaches und standardisiertes Verfahren zur quantitativen Erfassung des gastroösophagealen Refluxes anerkannt. Mittels pH-Metrie konnte gezeigt werden, dass Reflux von saurem Mageninhalt per se ein physiologisches Phänomen darstellt und dass (vermutlich) nur das gesteigerte Ausmaß eines Refluxes die Entwicklung einer Refluxkrankheit (Symptomatik und/oder Komplikationen) begünstigt. Die Sensitivität der Radiologie (Kontrastmittelreflux in Kopftieflage oder bei Bauchkompression) bzw. Endoskopie (Ösophagitis) sind niedriger als die der pH-Metrie. Etwa 30–50% aller Patienten mit

spezifischen Refluxsymptomen (Sodbrennen, saures Aufstoßen) weisen keine Ösophagitis auf. Hierdurch wird die zentrale Rolle der pH-Metrie in der Diagnostik der Refluxkrankheit determiniert.

1.1.1 Apparative Voraussetzungen

Sonden Als Standardkombinationssonde (Mess- und Referenzsonde in einem) gilt die Silber-Glas-Diffusionselektrode (⊡ Abb. 1.1) mit einem Durchmesser von 4 mm, einem linearen Messbereich von pH 0–12, einer sog. Response-Zeit 160 mmHg) Hinweis: Die angegebenen Definitionen in der Literatur weichen beträchtlich voneinander ab. Das Spektrum reicht vom Nachweis einer einzelnen Kontraktion >180 mmHg im tubulären Ösophagus bis zu einer Erhöhung der mittleren Kontraktionsamplitude >120 mmHg von 10 Schluckakten bei 5 cm oberhalb des UÖS. Die von uns angegebene Definition bezieht sich auf den Median von 5 Feuchtschlucken (⊡ Tab. 2.1).

2.6.4 Gastroösophageale Refluxkrankheit

Die Diagnose wird entweder durch den endoskopischen Nachweis einer Ösophagitis oder durch den Nachweis eines vermehrten sauren Refluxes im Rahmen der pH-Metrie ( Abschn. 1.1) gesichert. Manometrisch wurden vielfach der Nachweis eines erniedrigten UÖS-Drucks und auch eine Hypomotilität im tubulären Ösophagus beschrieben. Diese

25 2.6 · Pathologische Befunde

Befunde sind jedoch völlig unspezifisch. Andererseits konnte aber gezeigt werden, dass Kontraktionen 40 mmHg; ≤10% simultane Kontraktionen ▬ Ist die UÖS-Funktion (sog. UÖS-Kompetenz) eingeschränkt? – Bei manueller Kompression im Epigastrium UÖS-Druckanstieg auf weniger als das Zweifache des Ausgangsbefunds; UÖS-Ruhedruck 20 mmHg) mit hoher Frequenz (>10/min), die nichtpropagativ fortgeleitet sind und somit quasi in die normale Hintergrundaktivität interponiert werden und für mindestens 3 min anhalten (sog. Bursts, ⊡ Abb. 3.4)

Postprandiale Motilität Die Dauer der postprandialen Motorik nach einer 500-kcal-Testmahlzeit beträgt bei Gesunden >120 min. Lässt sich vorzeitig eine Phase-III-Aktivität erkennen, kann dieses als pathologische motorische Antwort auf die Nahrungsaufnahme gewertet werden. Bei der Analyse der postprandialen Antroduodenalmotilität wird in der Regel quantitativ der postprandiale AMI (n=10 Probanden: 14,4±0,6) bzw. der DMI (13,1±0,7) bestimmt (⊡ Abb. 3.5). Im eigenen Labor wird ein postprandialer AMI von 10 mmHg], denen innerhalb von 10 s eine oder mehrere duodenale Kontraktionen [>10 mmHg] folgen/Gesamtzahl aller antralen Kontraktionen [>10 mmHg]*100 Das Ausmaß der ADC lag bei 10 Probanden stets >25% (im Mittel 41±11%). Bei Verwendung eines Sleeve im Pylorus wird die Anzahl isolierter

⊡ Abb. 3.3. Darstellung einer Basaldruckerhöhung während einer Phase-III-Motilität (Registrierung »Duodenum 2«) bei einem Patienten mit chronisch-intestinaler Pseudoobstruktion vom Neuropathie-Typ

35 3.3 · Interpretation und Auswertung

3

⊡ Abb. 3.4. Darstellung eines sog. Bursts isoliert im Duodenum auftretend während Phase-I-Aktivität bei einem Patienten mit progressiv-systemischer Sklerodermie (PSS) und Dünndarmbeteiligung

⊡ Abb. 3.5. Normale postprandiale Motilität bei einem Probanden

36

3

Kapitel 3 · Antroduodenalmanometrie

pylorischer Kontraktionen, die die Magenentleerung deutlich hemmen, bestimmt (im eigenen Labor 20 mmHg) mit hoher Frequenz (>10/min), die nichtpropagativ fortgeleitet sind und somit quasi in die normale Hintergrundaktivität interponiert werden (sog. Bursts) und für mindestens 3 min anhalten.

nen Darmsegmenten (⊡ Abb. 3.6) auf; die Abfolge der interdigestiven Motilität (Phase I–III) bleibt jedoch erhalten. Eventuell bleibt die postprandiale Motilitätsantwort aus oder ist zumindest deutlich vermindert. Es sind kein Anstieg des Basisdrucks während Phase III, keine Bursts zu verzeichnen. Die Prognose des Myopathie-Typs ist ungünstig, ein Ansprechen auf Prokinetika unwahrscheinlich und eine enterale Sondenernährung wird zumeist nicht toleriert.

3.3.2 Pathologische Befunde

Myopathie-Typ. Es tritt eine deutliche Verminderung der Kontraktionsamplituden in den betroffe-

Neuropathie-Typ. Die Störung betrifft die Propagation der Phase-III-Aktivität interdigestiv (z. B. retrograde Aktivität). Es gelingt der Nachweis einer Erhöhung des Basisdrucks während Phase III. Das Auftreten von Bursts sowohl im Nüchtern- als auch im postprandialen Zustand ist feststellbar. Eventuell besteht keine Induktion eines postprandialen Motilitätsmusters nach einer Testmahlzeit. Die Prognose ist besser als beim Myopathie-Typ; der Versuch mit Prokinetika (Erythromycin und

⊡ Abb. 3.6. Nachweis einer im Antrum deutlich reduzierten bzw. im Duodenum fast vollständig aufgehobenen Motilität

bei einem Patienten mit chronisch-intestinaler Pseudoobstruktion vom Myopathie-Typ

Chronisch-idiopathische intestinale Pseudoobstruktion Die chronisch-idiopathische intestinale Pseudoobstruktion (CIPO) wird diagnostisch in 2 verschiedene Typen unterteilt.

37 Literatur

Analoga), evtl. Octreotide (bei Sklerodermie), sowie der enteralen Sondenernährung (anstatt totalparenteraler Ernährung) ist gerechtfertigt. Weitere Ursachen einer Gastroenteroparese können sein: Postoperative Folgezustände nach Magenersatz. Charakteristisch ist die Aufhebung der zyklischen Motoraktivität im Nüchternzustand (Phase I–III) oder zumindest die deutliche Vermehrung der motorischen Ruhephasen (Phase I) zu Ungunsten von Phase-II- bzw. -III-Aktivität. Dies entspricht dem Normalbefund nach Magenresektion mit Roux-Y-Pouch oder Jejunuminterponat. Bei Patienten mit Beschwerden wurde häufig eine nichtpropagativ fortgeleitete Phase-III-Aktivität in Form von simultanen Kontraktionen beobachtet. Postprandiales Auftreten von »Bursts« oder ein Fehlen der Induktion eines postprandialen Motilitätsmusters ist typisch. Gastroparese (funktionell oder bei autonomer Neuropathie). Eine Verminderung des postprandialen AMI 30 min) Bursts (sog. Cluster) bei sonst fehlender motorischer Antwort auf die Nahrungsaufnahme, ist das Vorliegen einer mechanischen Obstruktion sehr wahrscheinlich.

Literatur Byrne KG, Quigley EMM (1997) Antroduodenal manometry: an evaluation of an emerging methodology. Dig Dis 15: 53–63 Camillieri M (1993) Study of human gastroduodenal motility. Applied physiology in clinical practice. Dig Dis Sci 38: 785–794 Fuchs KH, Stein HJ, Thiede A (1997) Gastrointestinale Funktionsstörungen. Springer, Berlin Heidelberg New York Malagelada JR, Camillieri M, Stanghellini V (1986) Manometric diagnosis of GI-motility disorders. Thieme, New York Stuttgart Mearin F, Malagelada JR (1993) Gastrointestinal manometry: a practical tool or a research technique? J Clin Gastroenterol 16: 281–291 Quigley EMM, Donovan JP, Lane A, Gallagher TF (1992) Antroduodenal manometry: usefulness and limitations as an outpatient study. Dig Dis Sci 37: 20–28

4

Magensaftanalyse

4

40

Kapitel 4 · Magensaftanalyse

4.1

Magensekretionsanalyse

Die Messung der intragastralen Azidität kann entweder mittels Aspitationsmethode (→ direkte Magensaftanalyse) oder durch kontinuierliche Registrierung des intragastralen pH analog zur ösophagealen Langzeit-pH-Metrie erfolgen. Während für die Magensaftanalyse zumindest in der Abklärung des Gastrinoms ein praktischer Stellenwert zukommt (s. unten), existiert zur Durchführung einer gastralen pH-Metrie keine gesicherte Indikation, u. a. da sie keine Aussage zum Sekretionsvolumen erlaubt.

▬ Ausgeprägte Blutungsneigung (Gerinnungsstörungen etc.) ▬ Ösophageale bzw. Mageneingangstumoren bzw. Ulzera ▬ Ösophagusvarizen ▬ Kardiale und respiratorische Insuffizienz bzw. Instabilität (Vagusreiz!) ▬ Dekompensation Eine enge Indikationsstellung ist insbesondere beim Vorliegen von Ulzera gegeben, die Magensaftanalyse sollte hier erst nach Ulkusausheilung erfolgen.

Prinzip

Nebenwirkungen und Komplikationen

Mittels einer Magensonde wird Magensekret unter Basalbedingungen und nach Stimulation gewonnen und in vitro titriert (s. unten); somit werden neben dem Sekretvolumen auch Säuresekretion und Säureausstoß gemessen.

Beschrieben sind: ▬ Übelkeit, Erbrechen, Aspiration, Bronchospasmus, vasovagale Reaktion ▬ Nasen-, Rachen- und Ösophagusverletzungen (selten) ▬ Aggravierung von vorhandenen Ulzera, Perforationen (extremst selten)

Indikation Messungen der Säuresekretion haben unabhängig von der angewandten Methode heute nur noch ein sehr eingegrenztes Indikationsgebiet, da zwischen Patienten mit Magenerkrankungen und Gesunden weite Überlappungen bestehen. Eine Indikation zur Magensekretionsanalyse besteht praktisch nur noch beim V.a. ein Zolliger-Ellison-Syndrom (ZES): bei einem schweren Ulkusleiden – insbesondere assoziiert mit einer Diarrhö oder ausschließlich einer sekretorischen Diarrhö und erhöhtem Gastrinspiegel (s. unten) – ist die Bestimmung der Basalsekretion entscheidend!! (→ Aspirationsmethode). Für die Diagnostik der Ulkuskrankheit sind Sekretionsanalyse und pH-Metrie überflüssig. Eine Achlorhydrie aufgrund einer atrophischen Gastritis wird histologisch in Verbindung mit der ausgeprägten Hypergastrinämie diagnostiziert, seltenst durch eine Magensekretionsanalyse.

Kontraindikation Als absolute Kontraindikationen gelten: ▬ Ösophageale Verletzungen und Blutungen (→ Magensonde)

Durchführung Patientenvorbereitung ▬ Nüchternheit von mindestens 12 h vor der Untersuchung, Beginn morgens »stressfrei« ▬ Keine säuresuppressive Therapie, insbesondere – keine Antazida für mindestens 24 h – keine H2-Rezeptorblocker für 48 h – keine Protonenpumpenblocker für 7 Tage ▬ Keine Prokinetika 24 h vor der Untersuchung ▬ Keine sonstigen Medikamente, die die Magensekretion beeinflussen, wie Anticholinergika, Katecholamine, β-Blocker, Theophyllin, Benzodiazepine, Opiate Durchführung und Messung Nach Aufklärungsgespräch, Anamnese (Symptome, Medikamente und Allergien) und Lokalanästhesie der Nasenschleimhaut mit Xylocaingel oder -spray erfolgt die transnasale Platzierung einer Magensonde (16 Charr) bis 55 cm ab Zahnreihe. Die gastrale Lage der Sonde wird durch Messung des pH-Werts im Aspirat überprüft, bei Zweifel

4

41 4.2 · Ösophagogastrale Gallenflux-Messung (Bilitec)

muss eine radiologische Kontrolle durchgeführt werden. Nach Rechtsseitenlage des Patienten werden der in den ersten 15 min abgesaugte Magensaft verworfen und nachfolgend über 30 min je zwei 15-min-Fraktionen (→ Basalwerte). Anschließend erfolgt die maximale Säurestimulation mit intravenöser (subkutaner) Gabe von 6 μg (6 mg)/kgKG Pentagastrin mit weiterer Aspiration von Magensaft über 1 h in 15-min-Portionen. In jeder Magensaftprobe (Verdünnung: 5 ml Magensaft + 15 ml Wasser) werden eine pH-Messung sowie eine Titration mit 1 N NaOH auf pH 7,4 durchgeführt, zusätzlich erfolgt die Dokumentation der gewonnenen Menge. Cave: Während der gesamten Untersuchung darf der Patient den Speichel nicht schlucken, sondern lässt ihn seitlich aus dem Mund laufen!

Beurteilung Aus der Summe der Säuresekretion der beiden höchsten nebeneinander liegenden Portionen der Stimulationsphase multipliziert mit 2 ergibt sich der »peak acid output« (POA) sowie aus der Summe der ersten 4 Fraktionen nach Stimulation der »maximal acid output« (MAO) (⊡ Tab. 4.1).

Fehlerquellen Fehlerhafte Platzierung der Sonde (z. B. Umschlagen im Ösophagus) oder zu tiefe Lage (Intubation des Duodenums) sind am pH-Wert auszumachen. Eine zu extreme Sympathikusaktivität (Aufregung/ Stress des Patienten) führt zu falsch-hohen Basalwerten, das Abschlucken von Speichel (Patientencompliance!) zu falsch-niedrigen Werten.

4.2

Ösophagogastrale GallerefluxMessung (Bilitec)

Ein neues diagnostisches Verfahren in der Charakterisierung ösophagogastraler Refluxbeschwerden ist der quantitative photooptische Nachweis von Bilirubin als Marker für Galle. Es ermöglicht die Erfassung des duodenogastralen bzw. enterogastralen Refluxes (DGR) im Magen sowie des ösophgogastralen Gallerefluxes. Die pathophysiologische Bedeutung des DGR und seiner verschiedenen Komponenten ist allerdings im Gegensatz zum sauren Reflux bei der Refluxkrankheit des Ösophagus weiterhin unklar. Als gesichert gilt, dass vermehrter Gallereflux, z. B. im Zusammenhang mit einer Darmparalyse, Erbrechen auslösen kann. Gut dokumentiert ist auch der Zusammenhang einer Refluxösophagitis nach Gastrektomie mit vermehrtem Gallereflux. Diskutiert wird darüber hinaus ein Zusammenhang zwischen DGR und Gastritis, der Non-UlcerDyspepsie sowie der duodenalen Ulkuskrankheit.

Prinzip Bilirubin als Markersubstanz von Galle weist ein charakteristisches Absorptionsmaximum bei 450 nm auf. Zum photooptischen Nachweis von Bilirubin wird die Absorption zweier Lichtimpulse verglichen. Die Messdiode arbeitet mit einer Wellenlänge von 47 nm, die Referenzdiode mit 565 nm. Die Differenz der Absorption ist proportional zur Bilirubinkonzentration, solange keine interferierenden Substanzen (Lebensmittel) vorhanden sind (s. unten). Zu beachten ist, dass durch den sauren Magen-pH gebildetes Biliverdin zu etwa 30% schwächeren Absorptionswerten führt.

⊡ Tab. 4.1. Beurteilung der Magensaftsekretionsanalyse BAO

Basale Säuresekretion

Mittelwert der 2 ersten Fraktionen

Bis 3 mval/h

MAO

Maximale Säuresekretion

Mittelwert der 4 ersten stimulierten Fraktionen

13–17 mval/h

PAO

Peak-Säuresekretion

Mittelwert der 2 höchsten stimulierten Fraktionen

15–25 mval/h

BAO/PAO

–

–

8/min, PSOZ >7 s) wurden zwar mit wechselnder Häufigkeit in der Literatur beschrieben

(⊡ Abb. 6.6), es ergeben sich hieraus jedoch keine klinisch relevanten Konsequenzen. Eine SOD wird hierdurch nicht definiert!

6.6.2 Biliäre Sphinkter-Oddi-Dysfunktion

Typ-I-Patienten Bei Patienten vom Typ I ist die Manometrie diagnostisch nicht erforderlich. Es erscheint jedoch sinnvoll das Ergebnis der EST bei diesen Patienten manometrisch zu kontrollieren. Ziel der EST sollte sein, den Sphinkterbasaldruck vollständig zu eliminieren (residualer Sphinkterdruck 8/ min). Gleichzeitig aber auch Nachweis eines erhöhten BSOD (>40 mmHg)

chen Kontraktionsaktivität erkennbar. Findet sich dann ein residualer BSOD >20 mmHg, sollte eine Re-EST oder der Einsatz zusätzlicher auxillärer Verfahren zur Sphinkterablation (endoskopische Ballondilatation, operative Sphinkterablation) erwogen werden, da bei diesen Patienten innerhalb von 6 Monaten ein Rezidiv der klinischen Symptomatik zu erwarten ist. Typ-II-Patienten Hier dient der manometrische Nachweis eines erhöhten BSOD als Indikator zur Durchführung ei-

⊡ Abb. 6.7. ERC bei einem Patienten vom Typ I (links) bzw. Typ III (rechts). Beachte die extremen Kaliberunterschiede des Ductus choledochus

ner EST (somit klinische Standarduntersuchung). Die manometrische Kontrolle der EST (in gleicher Sitzung!) erscheint auch hier sinnvoll (Druckminderung auf residuales BSOD 4 mm nachweisbar ist. Erste Studien zeigen, dass solche Patienten von einer kombinierten EST des biliären und pankreatischen Sphinktersegments profitieren (⊡ Tab. 6.5). Aufgrund der bisher noch sehr geringen Fallzahlen ist eine Evaluierung solcher Patienten mit Hilfe der Manometrie nur im Rahmen klinischer Studien ratsam. Der Einsatz der endoskopischen Manometrie bei Patienten mit chronischer Pankreatitis (Fragestellung: Liegt ein erhöhter pankreatischer BSOD vor? Kann die gemessene pankreatoduodenale Druckdifferenz den Effekt endoskopischer Interventionen zur Beseitigung einer Gangobstruktion vorhersagen?) ist bisher nicht etabliert, es liegen widersprüchliche Studiendaten vor.

BSOD(P)

[mm Hg]

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

BSOD(G)

6

71 Literatur

⊡ Tab. 6.5. Häufigkeit des Nachweises einer pankreatischen SOD und symptomatisches Ansprechen nach EST Autor

N

BSOP ↑ [%]

BSOP(P) ↑ [%]

Biliäre ES (n)

Asymptomatisch [%]

Duale ES (n)

Asymptomatisch [%]

Venu 1989

116

14

–

10

100

–

–

Raddawi 1991

24

29

71

–

–

–

–

Stone 1992

48

48

–

10

91

–

–

Guelrud 1995

32

100

100

18

28

14

86

Wehrmann 1996

18

22

50

–

–

9

89

Fogel 1997

50

46

72

–

–

–

–

Kaw 2002

67

48

100

–

–

67

80

Park 2003

147

–

100

–

–

147

80

BSOP P basaler Sphinkter-Oddi-Druck (im biliären Sphinktersegment); BSOP(P) basaler Sphinkter-Oddi-Druck (im pankreatischen Sphinktersegment); biliäre ES endoskopische Sphinkterotomie des Gallengangsphinkters; duale ES endoskopische Sphinkterotomie des Gallengang- und Pankreasgangsphinktersegments; – nicht untersucht.

Literatur Schmitt T, Seifert H, Dietrich CF, Caspary WF, Wehrmann T (1999) Propofol-Sedierung bei endoskopischer Manometrie des Sphinkter Oddi. Z Gastroenterol 37: 219–227 Wehrmann T, Jung M, Caspary WF (1996a) Endoscopic manometry in suspected dysfunction of the sphincter of Oddi. Dtsch Med Wochenschr 121: 509–516 Wehrmann T, Wiemer K, Lembcke B, Caspary WF, Jung M (1996b) Do patients with sphincter of Oddi dysfunction benefit from endoscopic sphincterotomy? A 5 year prospective trial. Eur J Gastroenterol Hepatol 8: 251–256 Wehrmann T Zipf A, Caspary WF, Jung M (1996c) Sphinkter Oddi-Dysfunktion bei »idiopathischer«, rezidivierender Pankreatitis. Dtsch Med Wochenschr 121: 781–787 Wehrmann T, Marek S, Hanisch E et al. (1997a) Causes and management of recurrent biliary pain after successful non-operative gallstone treatment.Am J Gastroenterol 92: 132–138 Wehrmann T, Wendler OG, Jung M, Caspary WF (1997b) Risk factors in endoscopic manometry for suspected dysfunction of Oddi’s sphincter. Dtsch Med Wochenschr 122: 808–814 Wehrmann T, Seifert H, Seipp M, Lembcke B, Caspary WF (1998) Endoscopic injection of botulinum toxin for biliary sphincter of Oddi dysfunction. Endoscopy 30: 702–707 Wehrmann T, Lembcke B, Caspary WF, Seifert H (1999) Sphincter of Oddi dysfunction after successful gallstone litho-

tripsy (postlithotripsy syndrome): manometric data and results of endoscopic sphincterotomy. Dig Dis Sci 44: 2244–2250 Wehrmann T, Schmitt T, Arndt A, Lembcke B, Seifert H, Caspary WF (2000) Endoscopic botulinum toxin injection for treatment of idiopathic recurrent pancreatitis due to sphincter of Oddi dysfunction. Aliment Pharmacol Ther Wehrmann T, Schmitt T, Schönfeld A, Caspary WF, Seifert H (2000) Endoscopic microtransducer manometry of the sphincter of Oddi. Endoscopy 32: 444–451 Wehrmann T, Stergiou N, Schmitt Th, Dietrich CF, Seifert H (2003) Reduced risk for pancreatitis after endoscopic microtransducer manometry of the sphincter of Oddi: a randomized comparison with the perfusion manometry technique. Endoscopy 35: 472–477

II

Teil II

Unterer Gastrointestinaltrakt

Kapitel 7

Diagnostik der Kolonmotilität – 75 T. Wehrmann, T. Schmitt

Kapitel 8

Anorektale Funktionsuntersuchungen – 81 T. Wehrmann, C.F. Dietrich, T. Schmitt

Kapitel 9

Resorptionstests – 93 J. Stein, O. Schröder, A. Schneider

7

Diagnostik der Kolonmotilität

76

Kapitel 7 · Diagnostik der Kolonmotilität



7.1.1 Praktische Durchführung

die Anzahl aller verabreichten Marker teilt, erhält man die mittlere Verweildauer eines Markers im Kolon (entsprechend der Passagezeit). Da der Kolontransport häufig länger als 24 h dauert, ist ein solches Vorgehen sehr ungenau; deswegen sollten möglichst so lange Marker verabreicht werden, bis sich eine Art »Steady state« der Marker im Kolon eingestellt hat. Diese Situation ist im Normalfall nach 3–4 Tagen erreicht. Eine länger dauernde Transitzeit (von z. B. 6 Tagen) würde aber – bei einer Bestimmung des Transits z. B. nach 3 Tagen – deutlich unterschätzt. Deshalb hat sich in der Routine eine sechstägige Markerapplikation durchgesetzt. Bei extremen Verzögerungen der Kolonpassagezeit ist evtl. eine Verlängerung der Markereinnahme auf 13 oder 19 Tage erforderlich. Die Marker können aus in 3 mm große Einzelstücke zerschnittenen Angiographiekathetern hergestellt werden, die dann zu je 10 oder 20 Stück in eine Hartgelatinekapsel (Größe 00, über Klinikapotheke zu beziehen) eingefüllt werden. Alternativ können auch industriell gefertigte, bariumimprägnierte Polyäthylenpellets (Bezug über Fa. Medic Eschmann, Hamburg) in die Kapseln eingefüllt werden. Diese »Handarbeit« ist jedoch relativ aufwendig. Bequemer ist die Verwendung vorgefertigter Kapseln (mit Inhalt), die mittlerweile von verschiedenen Firmen angeboten werden (Kolontransitzeit-Marker der Fa. P&A Mauch, 4142 Münchenstein, Schweiz; 6 Kaps. mit je 10 Polyurethan-Marker mit 40% Bariumsulfatgehalt) oder Sitzmark-Kapseln (6 Kaps. mit je 20 intergrierten Markern der Fa. Lafayette Pharmacol Inc., 4200 South Hulen, Fort Worth, Texas 76109, USA). Problematisch ist hierbei der Preis der Kapseln, die bisher leider nicht rezeptiert werden können und daher zu Lasten des Arztes gehen.

Allgemeines Verabreicht man einem Probanden eine bestimmte Anzahl röntgendichter Marker, die sich im Gastrointestinaltrakt (GI) physikochemisch nicht verändern, d. h. inert sind, so zeigt eine am nächsten Tag durchgeführte Röntgenaufnahme des Abdomens jene Marker, die zumindest einen Tag lang im Kolon verblieben sind (Magen-Dünndarm-Transport wird hierbei vernachlässigt). Wenn man nun die Zahl der im Kolon verbliebenen Marker mit 24 (Anzahl der Stunden) multipliziert und durch

Markerapplikation und Auswertung Der Patient wird instruiert, über 6 Tage jeweils zur gleichen Tageszeit (z. B. 9 Uhr morgens) eine Kapsel einzunehmen. Vorher sind die Einnahme von Laxanzien (und möglichst auch Diuretika) für mindestens 1 Woche auszusetzen. Auf eine ausreichende Ballaststoffaufnahme während der Untersuchungsphase (evtl. Applikation entsprechender Pharmaka, z. B. 2-mal 1 Btl. Mucofalk) ist zu achten. Ansonsten sollten die gewohnten Verhaltens- und Ernährungsgewohnheiten beibehalten werden. Am Tag 7 sollte

Motilitäts- und Passagephänomene des Kolons stehen seit vielen Jahren im Mittelpunkt lebhafter Diskussionen unter Klinikern, Physiologen und Pathologen. Abnormale Bewegungsabläufe werden für eine Vielzahl von Erkrankungen des Dickdarms verantwortlich gemacht. Da das Kolon in seiner gesamten Länge wesentlich schwieriger zugänglich ist als der obere Gastrointestinaltrakt, gibt es immer noch viele ungeklärte Aspekte bezüglich normaler und abnormaler motorischer Funktion des Dickdarms.

7 7.1

Bestimmung der Kolontransitzeit

Da die Passagezeit fester Substanzen zu ca. 90% vom Kolontransport bestimmt wird, ist die Bestimmung einer Gesamtdarmtransitzeit als weitestgehend repräsentativ für die Kolonpassagezeit anzusehen (Transitzeit: Ösophagus ≈ 30 s, Magenentleerung 10 min bis 2 h, Dünndarm 2–3 h, Dickdarm 20–60 h). Da ambulant durchführbar, nebenwirkungsfrei und relativ wenig strahlenbelastend, gilt die Methode heute als fester Bestandteil der Basisdiagnostik bei Patienten mit chronischer Obstipation ( Kap. 19). Sie ist insbesondere indiziert zur Abgrenzung der »idiopathischen« Obstipation mit langsamem Kolontransit vom irritablen Darmsyndrom (Obstipation mit normalem Kolontransit) gibt Hinweise für das Vorliegen einer funktionellen Obstruktion des Anorektums.

77 7.1 · Bestimmung der Kolontransitzeit

zur selben Uhrzeit, an der zuvor über 6 Tage die Markereinnahme erfolgte, eine Röntgenaufnahme des leeren Abdomens im Stehen (⊡ Abb. 7.1) angefertigt werden. Auf dieser Aufnahme werden vom Dornfortsatz des LWK 5 aus die 3 folgenden Geraden gezogen: eine in der Mitte der Wirbelsäule nach kranial sowie je eine tangential entlang der Darm-

7

beinschaufelinnenränder nach rechts bzw. links unten auf die Hüftgelenke zu. Hierdurch werden als getrennt auswertbare Regionen das rechte bzw. linke Hemikolon und das Rektosigmoid definiert. Es werden nun jeweils die Anzahl der verbliebenen Marker im jeweiligen Dickdarmsegment sowie die Gesamtzahl im ganzen Kolon ermittelt. Messparameter Bei Verwendung von 10 Markern pro Kapsel errechnet sich die Transitzeit nach folgender Formel von Metcalf et al.: Kolontransitzeit [h]=Summe der retinierten Marker*2,4 (entsprechend des Zeitintervalls zwischen der Markereinnahme:10)

Bei Verwendung von 20 Markern halbiert sich der Multiplikator auf 1,2. Hiermit können sowohl die Gesamttransitzeit und auch die 3 jeweiligen segmentalen Transitzeiten errechnet werden (rechtes bzw. linkes Hemikolon und Rektosigmoid; ⊡ Tab. 7.1). Eine Erhöhung der Gesamtdarmtransitzeit auf über 60–93 h wird gemeinhin als pathologisch angesehen (⊡ Tab. 7.1). Wir werten eine Kolontransitzeit bei Frauen von >70 h, bei Männern von >60 h als verzögerte Gesamtpassagezeit.

7.1.2 Pathologische Befunde

⊡ Abb. 7.1. Auswertung einer Röntgenleeraufnahme des Abdomens nach sechstägiger Markereinnahme zur Kolontransitzeitbestimmung (Normalbefund)

Prinzipiell wird zwischen einer »habituellen« Obstipation mit einem verlangsamten Gesamtkolontransit, dem irritablen Darmsyndrom (IBS) vom Obstipationstyp mit normaler Gesamtdarmtransitzeit und einer Obstipation bei funktioneller Obstruktion (»outlet obstruction«) unterschieden.

⊡ Tab. 7.1. Angegebene Normwerte (in h) für die segmentalen Kolontransitzeiten Autor

Rechtes Hemikolon

Linkes Hemikolon

Rektosigmoid

Arhan et al. 1981

13±2

14±2

11±2

Chaussade et al. 1986

7±2

9±2

18±3

Metcalf et al. 1987

11±1

11±1

12±1

Goei et al. 1989

14±1

8±2

13±2

Wehrmann 1997

13±2

13±2

14±2

78

7

Kapitel 7 · Diagnostik der Kolonmotilität

Eine Verzögerung der Transitzeit auf >60 h, wobei insbesondere die segmentale Transitzeit im rechten und linken Hemikolon verlangsamt ist, findet sich bei der »habituellen« Obstipation. Diese Patienten sprechen nicht auf Ballaststoffgabe an; eine Dauermedikation mit Laxanzien oder eine Kolonteilresektion ist erforderlich (ca. 5–10% aller obstipierten Patienten). Eine Verzögerung der Gesamttransitzeit >60 h, bedingt durch eine extreme Verlangsamung der segmentalen Transitzeit im Rektosigmoid (>30 h), kann bei der funktionellen Obstruktion nachgewiesen werden. Der Befund der Kolontransitzeitbestimmung ist hier jedoch nicht beweisend, noch kann durch eine normale Transitzeit eine funktionelle Obstruktion völlig ausgeschlossen werden. Zur weiteren Abklärung sind die anorektale Manometrie ( Abschn. 7.2), das NadelEMG (paradoxe Kontraktion des M. sphincter ani externus beim Pressen) sowie die Defäkographie ( Abschn. 7.2) sinnvoll. Ursächlich kann eine funktionelle Obstruktion auf anatomischen Veränderungen (z. B. Rektozele, innerer oder äußerer Prolaps), einer gestörten rektalen Sensibilität oder Motilität oder einer fehlerhaften Muskelkoordination im Anorektum bzw. Beckenboden (Anismus) beruhen.

7.2

Kolonmanometrie

7.2.1 Messverfahren

Zur Messung intraluminaler Drücke im Kolon stehen folgende Messverfahren zur Verfügung: 1. Ballonsysteme 2. Perfusionssonden 3. Telemetriesysteme 4. Halbleitermanometriesysteme

7.2.2 Durchführung

Zur Platzierung der Messsonden haben sich besonders endoskopische Techniken bewährt, da hiermit das gesamte Kolon einer manometrischen Untersuchung zugänglich wird. Die Patienten bedürfen einer Standardvorbereitung für die Koloskopie. Die

Sonde wird unter endoskopischer Sicht im Zäkum platziert, und das Endoskop wird unter Absaugen der insufflierten Luft vorsichtig zurückgezogen. Nach Entfernen des Koloskops sollte die endgültige Lage der Manometriesonde radiologisch dokumentiert werden. Nach einer zweistündigen Ruhephase beginnt die 24 h dauernde Datenaufzeichnung. Der Patient erhält zu festgelegten Zeiten standardisierte Mahlzeiten. Während der gesamten Messperiode befindet sich der Patient in liegender oder sitzender Position. Mittels Ereignismarkierungstaste kann der Patient subjektive Empfindungen wie Schmerzen, Blähungen oder Stuhldrang markieren. Es sollte eine radiologische Kontrolle vor Extraktion der Sonde zur Dokumentation einer korrekten Sondenlage durchgeführt werden.

7.2.3 Wertigkeit der Methode

Manometrische Untersuchungen im Kolon zeigen in den bisher durchgeführten Studien erhebliche Befunddiskrepanzen auf. Dies ist wahrscheinlich nur z. T. auf nichtstandardisierte Messmethoden zurückzuführen, sodass die Anwendung dieser Methode bis zum heutigen Zeitpunkt nicht in den klinischen Alltag eingegangen ist.

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79 Literatur

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7

8

Anorektale Funktionsuntersuchungen

82

Kapitel 8 · Anorektale Funktionsuntersuchungen

8.1

Anorektale Manometrie

8.1.1 Einleitung

8

Die anorektale Manometrie stellt das im klinischen Alltag wahrscheinlich relevanteste manometrische Untersuchungsverfahren dar. Insbesondere bei Patienten mit analer Inkontinenz ist die Manometrie ein Eckpfeiler der Basisdiagnostik. Als Standardverfahren zur anorektalen Manometrie dienen heute die Perfusionsmanometrie bzw. die Mikrotransducermanometrie. Alternativ können Ballonsonden (deutlich preiswerter) oder Halbleiterdrucktransducer verwendet werden. Die handelsüblichen Manometriekatheter für die anorektale Manometrie bestehen aus 6–8 Kapillaren mit seitlichen Perfusionsöffnungen, die aufgrund der möglichen Sphinkterasymmetrie radiär oder spiralig angeordnet sein sollten, wobei die Messsonden einen Gesamtaußendurchmesser von ca. 4,8 mm haben. An der Katheterspitze (3 cm proximal des obersten Messpunktes) ist ein aufblasbarer Gummiballon mit einer Länge von 5–6 cm befestigt (⊡ Abb. 8.1a,b). Grundsätzlich gilt, dass der Durchmesser des benutzten Manometriekatheters die Drücke im Analkanal beeinflussen kann, sodass die Sonde nicht zu dick gewählt werden sollte. Während der Messung werden die Kapillaren über pneumohydraulische Perfusionssysteme mit niedriger Compliance (Dehnbarkeit) bei einer Perfusionsrate von 0,1–0,5 ml/min mit des-

⊡ Abb. 8.1a,b. Darstellung der zur anorektalen Manometrie verwandten Perfusionssonden. a Sonde mit deflatiertem Ballon; b Ballon mit ca. 150 ml Luft gefüllt

tilliertem Wasser perfundiert. Durch die niedrige Compliance wird gewährleistet, dass auch schnelle Druckänderungen wahrheitsgetreu wiedergegeben werden. Jede einzelne Kapillare und auch der Ballon ist mit einem Druckwandler verbunden, von dem die gemessenen Drücke entweder auf einen Schreiber übertragen oder computergestützt aufgezeichnet werden. Bei dem noch relativ neuen Verfahren der elektronischen Halbleitermanometrie macht man sich die Eigenschaften von Metalldehnungsstreifen oder piezoelektronischen Halbleitern, die in biegsame Kunststoffe eingearbeitet sind, zunutze. Hierbei wirkt der zu messende Druck direkt auf die entsprechende Membran ein, wobei die erzeugte Verformung zu einer Widerstandsänderung führt. ▬ Vorteile der Halbleitermanometriesysteme: die lageunabhängigen Messergebnisse sowie die sehr hohe Messgenauigkeit ▬ Nachteile der Halbleitermanometriesysteme: die im Vergleich zur Perfusionsmanometrie noch immer relativ hohen Anschaffungskosten und die kürzere Lebensdauer der Sonden Schon vor einer geplanten manometrischen Untersuchung des Anorektums sollte neben der anamnestischen Evaluation die digitale Austastung und eine »funktionelle« Proktoskopie durchgeführt worden sein. Beide Untersuchungen (mit Finger bzw. Proktoskop) sollten nicht unmittelbarr vor der

83 8.1 · Anorektale Manometrie

Manometrie stattfinden, um eine »Vordehnung« des Sphinkterapparates zu vermeiden. Da bei der anorektalen Manometrie die Mitarbeit des Patienten eine entscheidende Rolle spielt, empfiehlt es sich, die geplanten Funktionsprüfungen (Kneifen, Pressen wie zum Stuhlgang etc.) vorab zu besprechen. Auch aus forensischen Gründen ist die Anwesenheit/Assistenz einer weiteren (weiblichen) Person während der Untersuchung wünschenswert. Hinsichtlich der Messdurchführung und der Definition der Messparameter wird auch auf die im Internet abrufbaren Leitlinien des Arbeitskreises Neurogastroenterologie und Motilität e.V., die von M. Karaus und H.D. Allescher bearbeitet wurden, verwiesen (Internetadresse: http://www.neurogastro.de). Die nachfolgend aufgeführten Untersuchungsabläufe und Definitionen beziehen sich auf das am Universitätsklinikum Frankfurt und am Klinikum Hannover-Siloah übliche Vorgehen.

8.1.2 Indikationen

8

vor der Untersuchung stattgefunden haben. Eine Ausnahme bilden Patienten mit ausgeprägter Stuhlimpaktation, da bei diesen Patienten ansonsten keine reliable Evaluation mit dem rektalen Distensionsballon möglich ist. Die Untersuchung erfolgt in Linksseitenlage, alternativ ist auch die Steinschnittlage möglich. Vor der eigentlichen Manometrie sollte, wie oben schon erwähnt, eine Inspektion der Analregion erfolgen. Anschließend erfolgt die peranale Intubation mit der flüssigkeitsperfundierten Messsonde (Perfusionsrate: 0,1–0,5 ml/min), die zuvor mit Gleitgel bestrichen wurde. Hierbei ist zu beachten, dass kein Gleitgel mit lokalanästhetischen Zusätzen verwendet werden darf, da dies die rektale Sensibilität herabsetzen könnte. Da der Sondendurchmesser die gemessenen Druckkurven im Analkanal beeinflussen kann, sollte die Sonde nicht zu dick gewählt werden. Für Kinder sind hierfür modifizierte Sonden erhältlich. Die Messsonde wird zuerst weit in den Analkanal vorgeschoben, sodass alle Perfusionsöffnungen im Rektum liegen (⊡ Abb. 8.2).

Indikationen zur anorektalen Manometrie sind: 1. Anale Inkontinenz: – Objektivierung der Funktionseinschränkung des Kontinenzorgans – Identifikation des zugrunde liegenden Pathomechanismus 2. Obstipation: – Ausschluss eines Morbus Hirschsprung – Erhärtung des Verdachts einer »outlet-obstruktion« (z. B. Anismus) – Hinweis auf Rektumperzeptionsstörung 3. Vor und nach operativen Eingriffen am analen Kontinenzorgan: – z. B. Fisteloperation, Sphinkterplastik, laterale Sphinkterotomie, Rektumfixation, PouchOperation, Probleme nach anteriorer Rektumresektion

8.1.3 Praktische Durchführung

Die Patienten brauchen in der Regel für die Messung nicht besonders vorbereitet zu sein. Wenn möglich sollte eine natürliche Darmentleerung (routinemäßig kein Klysma) innerhalb von 2–3 h

⊡ Abb. 8.2. Schematische Darstellung der Platzierung eines Manometriekatheters mit gefülltem distalem Distensionsballon im Anorektum

84

8

Kapitel 8 · Anorektale Funktionsuntersuchungen

Zunächst erfolgt die Bestimmung der muskulären Funktionen: Nach einer kurzen Adaptationsphase (3–5 min) wird der Katheter schrittweise in 0,5-cm-Abständen durch den Analkanal zurückgezogen (»Durchzugsmanometrie«), wobei der anale Ruhedruck (als Mittelwert aus 3 Durchzugsmanometrien) und die Länge der Hochdruckzone gemessen werden (⊡ Abb. 8.3). Hiernach wird die Sonde so platziert, dass der distale Distensionsballon sowie mindestens ein Messpunkt intrarektal liegen und die übrigen Perfusionsöffnungen sich im Analkanal befinden. Nach kurzer Gewöhnungsphase wird der Patient aufgefordert, über 10 s ohne Betätigung der Bauchpresse oder der Glutealmuskulatur zu kneifen. Der so bestimmte anale Kneifdruck (synonym: analer Willkürdruck) wird als Mittelwert der maximalen Druckwerte oberhalb des analen Ruhedrucks während 3 Willkürkontraktionen angegeben (⊡ Abb. 8.4).

Im nächsten Untersuchungsschritt erfolgt die Beurteilung der rektalen und analen Druckverhältnisse während Husten des Patienten. Hierbei sollte der rektale Druck unter dem Sphinkterdruck liegen. Beim Pressen wie zum Stuhlgang sollten ein intrarektaler Druckanstieg und eine Relaxation des Analsphinkters beobachtbar sein. Häufig geniert sich der Patient, das Pressen durchzuführen, da er Sorge vor dem austretenden Rektuminhalt hat; wichtig sind die Beruhigung und Aufklärung über diesen Vorgang. Abschließend erfolgt die Prüfung der sensorischen und reflektorischen Funktionen des Anorektums: Hierzu wird der rektale Distensionsballon mittels einer 50-ml-Perfusorspritze alternierend jeweils mit 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 ml Luft gefüllt. Bei dieser Imitierung der Stuhlfüllung des Rektums wird das kleinste vom Patienten wahrgenommene Volumen (rektales Perzeptionsvolumen), das kleinste Volumen zur Auslösung eines Defäkati-

20 mmHg

⊡ Abb. 8.3. Dreimalige Durchzugsmanometrie durch den Analsphinkter zur Ermittlung des analen Ruhedrucks mit der Dreilumenperfusionssonde

60 s = 6 cm

Willkür

⊡ Abb. 8.4. Platzierung der Sonde im Analsphinkter. Anschließend Aufforderung an den Patienten, den Schließmuskel maximal zu kontrahieren (Pfeile). Hierdurch Bestimmung des analen Kneifdrucks

85 8.1 · Anorektale Manometrie

onsreizes (Stuhldrangvolumen) sowie ggf. auch die rektale Schmerzschwelle bestimmt. Die maximale Ballonfüllung beträgt hierbei 300 ml. Während der rektalen Ballondehnung wird üblicherweise eine Relaxation des M. sphincter ani internus und eine reflektorische Kontraktion des M. sphincter ani externus beobachtet (rektoanaler Inhibitionsreflex RAIR; ⊡ Abb. 8.5 und 8.6). Das Volumen, das eine Relaxation des Analsphinkters um >5 mmHg hervorruft, wird als minimales Distensionsvolumen zur Sphinkterrelaxation bezeichnet. Wird ein Druckmesspunkt über einen Dreiwegehahn mit dem rektalen Ballon verbunden und anschließend der Ballon rasch – in 50-ml-Schritten – bis zu einem Gesamtvolumen von 200 ml aufgeblasen, so ergibt der Quotient aus intrarektalem Volumen (200 ml) und dem gemessenen Ballondruck ein Maß für die Eigenelastizität des Rektums, die rektale Compliance. Für eine exakte Bestimmung muss der im Patienten gemessene Ballondruck um jenen Druck,

der bei einer identischen Distension des Ballons ex vivo ermittelt wird (Balloneigenelasitizität), vermindert werden. Hieraus leitet sich die Tatsache ab, dass für die Bestimmung der rektalen Compliance ein möglichst nichtelastischer Ballon verwendet werden sollte. Bei Bestreichen des sensiblen Anoderms, z. B. mit einer Nadelspitze, lässt sich eine reflektorische Kontraktion des Analsphinkters beobachten (kutaneoanaler Reflex, CAR). Für die sog. Vektormanometrie, die eine optisch graphische Darstellung eventueller Sphinkterasymmetrien erlaubt, wird eine Messsonde mit 8 auf gleicher Höhe angebrachten Perfusionsöffnungen benötigt. Diese Sonde wird intrarektal oberhalb des Analsphinkters platziert und dann mit Hilfe eines elektrischen Motors mit konstanter Geschwindigkeit (5–10 mm/s) während Ruhe und während maximaler Willkürkontraktion durch den Sphinkter zurückgezogen. Die Sensibilität

B ll d k Ballondruck proximaler Analkanal mittlerer Analkanal distaler Analkanal 60 s

20 mmHg

60 s

8

⊡ Abb. 8.5. Platzierung der Sonde im Analsphinkter. Bei Füllung des rektalen Distensionsballons mit 60, 80 und 100 ml Luft Nachweis eines reflektorischen Druckabfalls im Bereich des M. sphincter ani internus sowie reflektorische Kontraktion im Bereich des M. sphincter ani externus (RAIR)

Willkür Relaxation

⊡ Abb. 8.6. Platzierung der Sonde im Analsphinkter. Bei Aufforderung des Patienten, den Schließmuskel willkürlich zu relaxieren, kommt es zu paradoxen Sphinkterkontraktionen. Dieser Befund erhärtet den Verdacht auf einen Anismus

86

8

Kapitel 8 · Anorektale Funktionsuntersuchungen

zum Nachweis lokalisierter Sphinkterdefekte ist bis heute nicht zweifelsfrei belegt. Da mit der analen Endosonographie hier ein exaktes und einfaches Verfahren zur Verfügung steht, erscheint die Vektormanometrie verzichtbar. Auf die Methode wird daher im Nachfolgenden nicht mehr eingegangen. Nach der Untersuchung werden die Messsonden mechanisch (mit Wasser und Seife) gereinigt und die Perfusionskanäle mit 2%iger Glutaraldehydlösung gespült. Danach werden die Sonden für mindestens 3 h in Desinfektionslösung eingelegt und anschließend getrocknet. Alternativ oder auch zusätzlich ist eine Gas- oder Röntgensterilisation möglich. Dies gilt nicht uneingeschränkt für elektromechanische Druckmesskatheter, hier bitte Herstellerhinweise beachten.

8.1.4 Messparameter

Alle unten aufgeführten Normwerte wurden mittels Perfusionsmanometrie an gesunden Probanden im Labor des Universitätsklinikum Frankfurt ermittelt. Sie sind Richtgrößen, können jedoch nicht generell übernommen werden (insbesondere nicht bei Verwendung anderer Messverfahren). Analer Ruhedruck Dieser wird vorwiegend vom glattmuskulären M. sphincter ani internus und der Beckenbodenmuskulatur aufgebaut. An der Druckkurve wird für jeden Durchzug das höchste Druckniveau gesucht und der Mittelwert bestimmt (Cave: laut Leitlinien der Median;  Abschn. 8.1.1). Die Sphinkterlänge wird durch Beginn und Ende der Hochdruckzone definiert. Der anale Ruhedruck unterliegt altersund geschlechtsspezifischen Differenzen, die im klinischen Alltag jedoch nur eine untergeordnete Rolle spielen. Normalwerte, die eine Trennung zum Pathologischen ermöglichen, können nicht angegeben werden. So weisen z. B. die Druckwerte zwischen kontinenten und inkontinenten Patienten sehr starke Überlappungen auf. Eine ausgeprägte Sphinkterasymmetrie (z. B. bei umschriebenem Sphinkterdefekt) kann bei einer erheblichen Differenz (>25 mmHg) zwischen dem detektierten minimalen und maximalen Sphinkterruhedruck

vermutet werden. Hier hilft die rektale Endosonographie oder die Vektormanometrie weiter. Normbereich. 50–95 mmHg (n=20 Probanden, medianes Alter 50 Jahre), 3–6 cm Länge. Analer Kneifdruck Dieser wird durch Kontraktion des quergestreiften M. sphincter ani externus erzeugt. Der M. sphincter ani externus wird aus dem sakralen Plexus durch Äste des N. pudendus versorgt und unterliegt der Willkürkontrolle (⊡ Abb. 8.4). Bewertet wird der Mittelwert der maximalen Druckamplituden oberhalb des Ruhedrucks (Cave: Laut Leitlinien soll der Mittelwert eines Plateaudrucks bestimmt werden, das Plateau ist hierbei artifiziell vom Untersucher zu bestimmen;  Abschn. 8.1.1). Der Kneifdruck ist bei Frauen tendenziell geringer und nimmt mit dem Alter ab. Auch hier können Normalwerte, die eine eindeutige Abgrenzung zum pathologischen Befund erlauben, nicht angegeben werden. Normbereich. 65–240 mmHg (n=20 Probanden, medianes Alter 50 Jahre) Hustenversuch Hier ist nur eine qualitative Beurteilung möglich: Der intrarektale Druck sollte niedriger als der Analsphinkterdruck sein. Übersteigt der rektale Druck den analen Verschlussdruck, so kommt es zu einem Stuhlaustritt im Sinne einer Stressinkontinenz. Pressversuch Auch hier ist nur eine qualitative Beurteilung möglich: Der Analsphinkterruhedruck sollte deutlich (>50% vom Ausgangswert) abnehmen. Die reflektorische Relaxation des äußeren Analsphinkters beim Pressen ist ein physiologischer Vorgang. Fehlt diese Relaxation oder besteht eine unzureichende Druckzunahme im Rektum, so ist eine Koordinationsstörung der anorektalen Funktion anzunehmen. Perzeption der Ballondistension Es wird das kleinste Volumen, das perzeptiert wird (rektales Perzeptionsvolumen; Normbereich 15–40 ml), das Volumen zur Auslösung des Defäkationsreizes (Stuhldrangvolumen; Normbereich

87 8.1 · Anorektale Manometrie

8

60–120 ml) und die Schmerzschwelle (Normbereich 150–175 ml) bestimmt. Eine verminderte Perzeption einer Rektumfüllung kann durch die Auslösung des RAIR – bei Stuhlvolumina, die vom Patienten eben noch nicht wahrgenommen werden und bei denen es nicht zur Externuskontraktion kommt – zu einer Inkontinenz führen (»Überlaufinkontinenz«).

ten Kapazitätsverlust des Rektums aus; bei Werten >20 ml/mmHg besteht der Verdacht auf ein Megarektum (gleichzeitig Veränderung des Perzeptionsvolumens und des Distensionsvolumens zur Sphinkterrelaxation [DVSR]).

Rektoanaler Inhibitionsreflex Das minimale Distensionsvolumen zur Sphinkterrelaxation (um mehr als 5 mmHg) liegt bei gesunden Probanden (n=20, medianes Alter 50 Jahre) bei 12–33 ml. Wird eine standardisierte Distension mit 50 ml Luft durchgeführt, kann bei Gesunden stets eine Relaxation um >50% des Ausgangsdrucks beobachtet werden. Ein Fehlen des RAIR ist verdächtig für einen Morbus Hirschsprung, jedoch nicht beweisend. Andererseits kann bei vorhandenem RAIR ein Morbus Hirschsprung ausgeschlossen werden. Wichtiger als die absoluten Druckwerte sind die relativen Drücke und ihr funktionelles und reflektorisches Zusammenspiel. So führt die intrarektale Ballondistension zu einer reflektorischen Kontraktion des externen Analsphinkters (spinal gesteuert), die während der passageren Relaxation des inneren Analsphinkters (RAIR; ⊡ Abb. 8.5), die mit zunehmendem Druck im Ballon immer ausgeprägter in Erscheinung tritt und die Kontinenzfunktion – auch bei progredienter Stuhlfüllung des Rektums – wahrt.

Anale Inkontinenz Die anale Inkontinenz wird durch die anamnestische Angabe eines unfreiwilligen Stuhlabgangs definiert. Eine Objektivierung ist durch verschiedene Tests möglich, die sich jedoch in der breiten klinischen Anwendung nicht durchgesetzt haben [z. B. Infusionsretentionstest: Applikation von 1,5 l körperwarmer 0,9%iger NaCl mittels abgeschnittenem Infusionsschlauch. Der Patient sitzt hierbei auf einem Toilettenstuhl. Das Volumen, bei dem ein erster Flüssigkeitsabgang zu beobachten ist, und das maximale retinierbare Volumen (normal >0,8 l) werden bestimmt]. Die anorektale Manometrie ist nicht in der Lage die Inkontinenz zu diagnostizieren, sondern sie dient dazu, mögliche pathophysiologische Hintergründe der Inkontinenz aufzudecken, um (gemeinsam mit den Resultaten komplementärer Verfahren) differentialtherapeutische Entscheidungen zu ermöglichen. Bei inkontinenten Patienten lassen sich häufig erniedrigte Sphinkterdruckwerte aufzeigen, klare Grenzwerte zur Definition einer Inkontinenz können jedoch nicht angegeben werden. Folgende pathophysiologische Mechanismen lassen sich mittels anorektaler Manometrie bei Inkontinenten nachweisen: ▬ Störung der motorischen Sphinkterfunktion (Sphinkterlänge, Ruhedruck, Kneifdruck) ▬ Störung der rektalen Sensibilität ▬ Einschränkung der Reservoirfunktion (Compliance, Perzeptionsschwellen) ▬ Störung der Innervation des Anorektums (Sphinkterdrücke, DVSR, CAR, Perzeptionsschwellen)

Rektale Compliance Sie stellt ein Maß für die Elastizität bzw. die Dehnbarkeit der Rektumwand dar. Die klinische Aussagekraft dieses Parameters ist umstritten. So ist die Compliance z. B. nach anteriorer Rektumresektion oder auch bei floriden Entzündungen (Proktitis, Pouchitis) häufig vermindert, was einen entscheidenden Pathomechanismus für die Entstehung einer Inkontinenz darstellt (sog. Dranginkontinenz). In unserem Labor betrug die Compliance bei n=15 gesunden Probanden 9–17 ml/mmHg. Es ist jedoch unbedingt die Erstellung eigener Normwerte erforderlich, die z. B. unterschiedliche physikochemische Eigenschaften der verwendeten Ballons berücksichtigen. Bei einer Verminderung auf 5 mmHg): ______________________________ ml Reflektorische Kontraktion des Externen Sphinkters: Ja/Nein Kutaneoanalen Reflexes: Ja/Nein Sensorische Funktionen Minimale Perzeptionsschwelle: _________ ____ Stuhldrang: ______________________________ Schmerzschwelle: ________________________ Rektale Compliance: ______________________

ml ml ml ml/mmHg

Zusammenfassende Beurteilung ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________

8

9 Resorptionstests

94

Kapitel 9 · Resorptionstests



schen Beitrag, tragen zum pathophysiologischen Verständnis einer intestinal verursachten Symptomatik bei und geben quantitative Informationen über den Schweregrad bestehender Störungen. Hierzu bieten sich die oben genannten Untersuchungsverfahren an; sie sind insbesondere bei den quantitativen Stuhlbestimmungen, Bilanz- und Toleranzversuchen entscheidend an die Mitarbeit des Patienten gebunden (⊡ Abb. 9.1).

Eine normale Funktion des Verdauungstraktes ist an die Integrität (Barrierefunktion) und den koordinierten Ablauf einer Vielzahl von digestiv-resorptiven und sekretorischen Partialfunktionen gebunden:

Einfache Stuhluntersuchungen Mit geringem apparativen Aufwand durchzuführen. Sie umfassen die mikroskopische Beurteilung von Form, Farbe, Konsistenz, Volumen, Oberflächenbeschaffenheit und Gewichtsbestimmung des Stuhls.

9

9.1

Atemanalytische Funktionstests

Metaboliten- und Enzymbestimmungen im Stuhl

9.1.1 H2-Atemfunktionstests

Neutralfettbestimmung, spezifische Proteinbestimmungen (α1-Antitrypsin, Lysozym) und der qualitative Blutnachweis (Okkultbluttest).

Die Bakterienflora des Gastrointestinaltrakts bildet zahlreiche flüchtige Metabolite, die partiell über die Lungen ausgeschieden werden. Hierzu zählen kurzkettige Fettsäuren, Mercaptane und Dimethylsulfid, die bei Patienten mit Leberzirrhose verstärkt in der Exhalationsluft nachgewiesen werden können sowie eine Vielzahl (etwa 250) bisher nichtidentifizierter Substanzen. Klinisch-diagnostische Bedeutung hat der Nachweis dieser Spurengase in der Atemluft nicht erlangt. Kuntz u. Tacke wiesen 1884 erstmals auf das Vorkommen von Wasserstoff (H2) und Methan

Bilanzuntersuchungen Unter der Voraussetzung, dass der nichtresorbierte Teil der Testsubstanz während der Darmpassage nicht bakteriell oder enzymatisch verändert wird, gilt die Differenz zwischen oral aufgenommener und mit den Fäzes ausgeschiedener Menge als Maß für die resorptive Kapazität.

Resorptions(toleranz)untersuchungen Beruhen auf der Messung des Konzentrationsanstiegs im Serum und/oder der Ausscheidung im Urin von oral applizierten Testsubstanzen (Xylose, Laktose, Gallensäuren).

Lymphe Resorption Sekretion

Atemtests

CO2, H2

Basieren auf der Messung von H2 oder CO2 in der Exhalationsluft nach oraler Applikation der Testsubstanz.

Biochemische Untersuchungen von Schleimhautbiopsien Sind in der Regel speziellen Fragestellungen vorbehalten und beinhalten die gezielte Bestimmung von Enzymaktivitäten (z. B. Disaccharidasen). Da die Symptomatik intestinaler Erkrankungen vorwiegend aus Störungen dieser Partialfunktionen resultiert, prüfen Dünndarmfunktionstests Partialfunktionen des Darmes und leisten damit einen diagnostischen oder differentialdiagnosti-

Blut Toleranztest: D-Glucose D-Galactose D-Xylose 47 Calcium Eisen Vitamin A (Carotin)

Indirekt Atemluft 14

CO2 H2 13 CO2

Urinausscheidung

Direkt Ausfuhr (Stuhl)

D.Xylose Vitamin B12 PABA Oxalsäure

Stuhlfett Stickstoff 51 Chromalbumin 14 C-Gallensäuren

⊡ Abb. 9.1. Funktionstests zur Ermittlung der Resorptionskapazität des Dünndarms. (Nach Stein u. Lembcke 1999)

95 9.1 · Atemanalytische Funktionstests

(CH4) in der Atemluft des Kaninchens hin und charakterisierten beide Gase als Produkte bakterieller Fermentation im Magen-Darm-Trakt. Diagnostische Messungen von H2 und CH4 in der Exhalationsluft des Menschen wurden erst durch Entwicklung entsprechend empfindlicher Messsysteme (Gaschromatographie, elektrochemische Zelle) möglich. Die Möglichkeit, mittels H2-Atemanalyse den Übertritt bereits geringer Kohlenhydratmengen in das Kolon zu erfassen und bakterielle Gasbildung für die Bestimmung der intestinalen (Mund-Zäkum-)Transitzeit oder als Indikator einer Kohlenhydratmalassimilation bzw. einer bakteriellen Dünndarmüberwucherung auszunutzen, hat auf der Grundlage unterschiedlichen Substratangebots zur Entwicklung verschiedener H2Atemtests geführt.

Wasserstoff (H2) Wasserstoff entsteht im Darm allein durch bakterielle Fermentation. H2-bildende Bakterien sind in der Regel nur im Kolon anzutreffen. Besteht eine bakterielle Überwucherung des Dünndarms, kann die bakterielle H2-Produktion sowohl im Dünn-, als auch im Dickdarm stattfinden. Bakterien bilden H2 durch Fermentation von Kohlenhydraten und Proteinen, wobei das Ausmaß der H2-Bildung aus Zuckern erheblich größer ist als aus Aminosäuren. Die Fermentationsgleichung 57,5 (C6H12O6)+H2O→65 Azetat+20 Propionat 8 n-Butyrat+140 H2+95 CO2

zeigt, dass durch komplette Fermentation von 10,35 g eines Monosaccharids (z. B. Glukose) 140 mmol H2 und 95 mmol CO2 entstehen. Der Fermentationsprozess durch Bakterien im Kolon wird durch folgende Faktoren determiniert: ▬ Chemische Zusammensetzung der komplexen Kohlenhydrate ▬ Partikelgröße pflanzlicher Polysaccharide ▬ pH des Kolons ▬ Eintrittsgeschwindigkeit von Kohlenhydraten in das Kolon ▬ Quantität und Qualität der Bakterienflora des Kolons

9

Ein erhöhter Eintritt von Kohlenhydraten in das Kolon führt somit zu einer gesteigerten bakteriellen H2-Produktion. Mögliche Ursachen dafür sind: ▬ Malabsorption/-digestion von Kohlenhydraten (z. B. Sprue/Zöliakie, Laktoseintoleranz) ▬ Physiologische Kohlenhydratmalabsorption (Mehlprodukte mit komplexen Kohlenhydraten, sog. resistenter Stärke aus Weizen, Hafer, Kartoffeln, Mais. Nur Reismehl wird vollständig im Dünndarm resorbiert!) ▬ Obst und Gemüse und Ballaststoffe, die Kohlenhydrate enthalten, die nicht durch Enzyme des Dünndarms aufgespalten werden können: z. B. Stacchyose und Raffinose im Häutchen der Bohnen, Lignin der Weizenkleie, Guar, Pektine, Hemizellulose ▬ Zuckerersatzstoffe wie Fruktose, Sorbit in Diabetikerprodukten sowie kalorienverminderte Lebensmittel ▬ Laktulose und Laktitol ▬ Therapie mit α-Glukosidasenhemmern (Acarbose, Miglitol) Bakterien vermögen allerdings nicht nur H2 zu produzieren, sie können H2 auch abbauen. Die Differenz zwischen bakterieller H2-Produktion und H2-Abbau wird als Netto-H2-Produktion bezeichnet (⊡ Tab. 9.1). Der bakterielle Abbau von H2 hängt von der H2-Konzentration ab, d. h. bei hoher H2Konzentration (10 ppm) erfolgt der Abbau rasch, bei niedriger H2-Konzentration (0,002%) ist er zu vernachlässigen. Da durch Fermentation von 12,5 g Kohlenhydrat 4.200 ml H2 entstehen und nur ein Teil davon über die Atemluft oder rektal ausgeschieden wird, muss angenommen werden, dass der überwiegende Anteil von H2 aus dem Fermentationsprozess wieder von den Bakterien abgebaut wird (Oxidation durch Bakterien mit Reduktion von CO2 zu CH4, Sulfat zu Sulfid, CO2 zu Acetat mit Produktion von CH4).

Prinzip Bei H2-atemanalytischen Tests wird die Wasserstoffkonzentration in der Exhalationsluft nach oraler Verabreichung eines Kohlenhydrats über einen definierten Zeitraum gemessen.

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Kapitel 9 · Resorptionstests

Grundlage des H2-Atemtests ist die Stoffwechseleigenschaft zahlreicher Bakterienstämme im Kolon, durch eine Formiathydrogenlyase Kohlenhydrate bis zur Freisetzung von CO2 und Wasserstoff (H2) abzubauen. Der menschliche Organismus vermag demgegenüber naszierenden Wasserstoff nicht zu bilden (Wasserstofftransfer in der Atmungskette führt im Säugetierstoffwechsel zur Bildung von Wasser). Da die bakterielle Bil-

dung von H2 bei der Metabolisierung von Kohlenhydraten im Kolon sehr rasch erfolgt (5 min), Wasserstoff infolge des kleinen Molekülradius gut diffusibel ist, sich im Blut aber relativ schlecht löst und als Folge sehr niedriger atmosphärischer H2-Konzentrationen bei der Alveolarpassage eine hohe Clearancerate für Wasserstoff besteht, spiegelt die H2-Konzentrationen der Ausatemluft die intestinale Produktion wider (⊡ Abb. 9.2).

⊡ Tab. 9.1. Faktoren mit Einfluss auf die absolute Produktion, Abbau, Nettoproduktion und Exkretion von H2 Absolute H2-Produktion – H2-Abbau = Netto-H2-Produktion → Exkretion in der Atemluft → Exkretion als Flatus

9

Abbau von H2 H2-abbauende Bakterien Typ, Lokalisation Fermentierbarkeit der Substrate Fäkale H2-Konzentration Fäkaler pH

H2-Bildung H2-bildende Bakterien Substrate für Bakterien pH der Faezes

H2 Diffusion H2

H2

H

H2 ⊡ Abb. 9.2. Prinzip H2-atemanalytischer Funktionstests. Substratübertritt in das bakterienbesiedelte Kolon (z. B. Kohlenhydratmalabsorption) oder mikrobielle Metabolisierung von Kohlenhydraten bei bakterieller Überbesiedlung proximaler

Darmabschnitte führen zur intestinalen Bildung von Wasserstoff (H2). Das Gas wird partiell resorbiert und in der Exhalationsluft messbar. (Nach Lembcke u. Caspary 1983)

97 9.1 · Atemanalytische Funktionstests

Auf die Bedeutung des Bakterienstoffwechsels für die Freisetzung von H2 weisen neben der biochemischen Inkompetenz animalischer Zellen zur Wasserstoffproduktion die fehlende H2-Bildung bei keimfreien Ratten und bei neugeborenen Kindern während der ersten 12 Lebensstunden hin. Eine Gabe von 50 g Laktose (50-g-Laktose-H2-Atemtest) erlaubte dabei die eindeutige Trennung der Patienten mit Laktasemangel von denen mit normaler Enzymaktivität; diese Methode war allen anderen indirekten Methoden (Bestimmung der Plasmaglukosekonzentration, Bestimmung der Plasmagalaktosekonzentration nach Alkoholgabe, 13CO2/14CO2Laktose-Atemtest) überlegen. Ausschlaggebend dafür war das Fehlen falsch-negativer Resultate.

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Ein weiterer Diskussionspunkt ist die Verbindung zwischen bakterieller Wasserstoff- und Methan (CH4)-Produktion. Beide Gase können interindividuell in sehr unterschiedlichem Maße im Rahmen von Kohlenhydrat-Atemtests gaschromatographisch nachgewiesen werden. Derzeit ist die zusätzliche Messung der Methankonzentration ergänzend zur H2-Messung nicht in der Routine etabliert. Inwieweit eine prädominante CH4-Produktion nach oraler Laktulosebelastung charakteristisch für eine spezifische Untergruppe (Obstipationstyp) des Reizdarmsyndroms ist, müssen weitere Studien klären.

Antibiotika Störfaktoren bei der Anwendung H2-atemanalytischer Tests Wesentliche Störungen H2-atemanalytischer Untersuchungen beruhen auf einer mangelnden oder beeinträchtigten mikrobiellen H2-Bildung. Darüber hinaus sind jedoch eine Reihe peristatischer Faktoren als mögliche Fehlerquellen zu berücksichtigen.

Non-Hydrogen Producer Bei bakterieller Inkompetenz zur H2-Bildung (sog. Non-H2 producer, ca. 10%) ist die conditio sine qua non der H2-Exhalationstests nicht erfüllt. Die Inkubation von Fäzeshomogenaten mit Laktose oder anderen Substraten vermag diese Störung nachzuweisen. Auch ein Ausbleiben des erwarteten H2-Anstiegs nach oraler Gabe von Laktulose kann das Fehlen einer H2-bildenden Bakterienflora anzeigen. Eine nur geringe Wasserstoffexhalation (»low H2 production«) nach Gabe von Laktulose erschwert gelegentlich die Beurteilung der Mund-Zäkum-Transitzeit (MCTT). Die Messung der Blutglukosekonzentration parallel zur H2Konzentration im Atemgas kann z. B. im Fall des Laktose-Atemtests Hinweise auf einen Non-Hydrogen-Producer geben. Ein fehlender Anstieg der Blutglukosekonzentration in Verbindung mit einer subjektiven Beschwerdesymptomatik ist dann trotz ausbleibenden H2-Anstiegs in der Atemluft als diagnostisch für eine Laktoseintoleranz zu werten.

Die Auffassung, Antibiotika müssten eine Suppression der intestinalen H2-Produktion verursachen, trifft nicht uneingeschränkt zu. Levitt et al. beobachteten eine deutlich gesteigerte H2-Exhalation nach Raffinosegabe infolge einer Vorbehandlung mit Neomycin. Neomycin verstärkte auch die H2Produktion nach intrazäkaler Instillation von Glukose bei der Ratte. Die oligosaccharidinduzierte H2-Exhalation nach einer Bohnenmahlzeit wurde durch Jodochlorhydroxyquin supprimiert, durch Succinylsulfathiazol verstärkt und durch Neomycin uneinheitlich beeinflusst. Cotrimoxazol reduzierte in einem mitgeteilten Einzelfall die H2-Exhalation nach Laktulosegabe. Lembcke u. Caspary (1983) fanden eine Reduktion der laktuloseinduzierten H2-Exhalation durch Metronidazol, während Neomycin zu einer nichtsignifikanten Steigerung der H2-Exhalation um 43% führte. Dies wird als Hinweis angesehen, dass bestimmte Bakterien neben der H2-Bildung auch H2-konsumierende Funktionen unterhalten, die selektiv und möglicherweise in unterschiedlichem Ausmaß durch Antibiotika beeinflusst werden können. In der klinischen Routinediagnostik hat sich gezeigt, dass die Durchführung eines H2-Atemtests auch unter Antibiotikabehandlung sinnvoll sein kann.

Hohe H2-Nüchternexhalation Die H2-Exhalation unterliegt Schwankungen im Zusammenhang mit der Nahrungsaufnahme und

98

Kapitel 9 · Resorptionstests

dem Tag-Nacht-Rhythmus. Die H2-NüchternKonzentration wird durch die Latenzzeit zur letzten Nahrungsaufnahme beeinflusst und liegt nach 12-stündigem Fasten in der Regel bei 0–5 ppm. Ungewöhnlich hohe (>10 ppm) H2-Konzentrationen beim nüchternen Patienten finden sich mitunter: ▬ Infolge intensiver H2-Entwicklung am Vortag (z. B. nach einer Rohkostmahlzeit, aber auch bei Kohlenhydratmalabsorption) ▬ Bei einzelnen Patienten mit Pneumatosis cystoides intestinalis ▬ Häufig bei Patienten, die vor der Untersuchung geraucht haben ▬ Bei Motilitätsstörungen des Gastrointestinaltrakts

9

Prinzip der CO2-Atemtests Das Erscheinen von 13CO2 und 14CO2 in der Atemluft nach oraler oder intravenöser Gabe von 13Cbzw. 14C-markierten Substraten zeigt an, dass die verabreichte Substanz irgendwo innerhalb des Organismus zu CO2 metabolisiert worden ist. Rückschlüsse auf das Ausmaß der Metabolisierung sind durch kontinuierliche oder in Intervallen durchgeführte Messungen von Menge und Geschwindigkeit der 14CO2-Exhalation möglich. Das Ausmaß der 13CO2-/14CO2-Exhalation kann von verschiedenen Variablen abhängen (⊡ Abb. 9.3).

13

C / 14C - markiertes Substrat

oral verabreicht

intravenös

9.1.2 CO2-Atemfunktionstests

Dodds wandte die Atemanalyse erstmals 1920 in der Diagnostik gastroenterologischer Erkrankungen an. Er beobachtete postprandiale Anstiege des pCO2 und zeigte, dass sie ein unterschiedliches Ausmaß bei gastroenterologischen Erkrankungen erreichten (u. a. Perniziosa, Pankreasinsuffizienz). Technische Fortschritte, insbesondere die Verfügbarkeit 13CO2- und 14CO2-markierter Substrate haben die CO2-Analyse der Atemluft zu einem beliebten nichtinvasiven Test in der klinischen Gastroenterologie werden lassen. Nach oraler Gabe von markierten Substraten kann in der Atemluft das Erscheinen von 13CO2 und 14CO2 als Stoffwechselendprodukte verfolgt werden. Ursprünglich erfolgte die Messung von 14CO2 entweder durch eine alkalische Präzipitation als Ba14CO3 (Lembcke u. Caspary 1983) oder durch eine kontinuierliche Messung der gesamten 14CO2-Exhalation durch voluminöse und komplizierte Apparaturen. Deshalb blieb der 14CO2-Atemtest lange für Fragestellungen der klinischen Forschung reserviert. Die Einführung der Intervallmesstechnik von CO2 durch Abt u. Schuchting 1966 (1971 übernommen und diagnostisch applikabel präsentiert durch Fromm u. Hofmann) führte durch erhebliche Vereinfachung der Messtechnik zum Durchbruch der Atemanalyse in der klinisch-gastroenterologischen Diagnostik (Lembcke u Caspary 1983).

Magenentleerung, intraluminaler Transport

Intraluminale Aufspaltung (bakteriell, enzymatisch)

Resorption

Metabolisierung in der Darmwand

Verteilung

Metabolisierung

13

13

CO2 / 14CO2 - Exhalation

Transport von CO2 / 14CO2 in die Lunge

Diffusion der Alveolarmembran

⊡ Abb. 9.3. Prinzip von 14CO2-/13CO2-Atemtests in der gastroenterologischen Diagnostik. Nach oraler Gabe 14C-/13C-markierter Substrate wird das Erscheinen von 14CO2 bzw. 13CO2 als Stoffwechselendprodukte des umgesetzten Subtrats in der Ausatemluft gemessen. Ein Substrat eignet sich nur dann zur Resorptionsmessung, wenn tatsächlich die Resorption der geschwindigkeitsbestimmende Schritt ist und nicht andere postresorptive Schritte limitierend sind. Ist die bakterielle Aufspaltung des Substrats der limitierende Schritt, eignet sich die Substanz als Marker zur Ermittlung der bakteriellen intraluminalen Aufspaltung. (Nach Caspary u. Stein 1999)

99 9.1 · Atemanalytische Funktionstests

Die 13CO2- bzw. 14CO2-Exhalation kann nur dann als direkte Messgröße des geschwindigkeitsbestimmenden Schritts angesehen werden, wenn alle anderen metabolischen oder Transportschritte unter normalen und krankhaften Bedingungen konstant oder vernachlässigbar schnell ablaufen. Ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt die Resorption allein, dann kann die 13CO2- bzw. 14CO2Exhalation Maß für die Resorption sein (z. B. 14CLaktosetest); ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt die Metabolisierung in der Leber, dann kann die 14CO2-Exhalation Informationen über die Metabolisierung der verabreichten Substanz in der Leber geben (z. B. 13C-Aminopyrin-Atemtest,  Kap. 12). Wird die Substanz allein durch gastrointestinale Bakterien metabolisiert, dann gibt die 13CO2-Exhalation Information über den Einfluss der Bakterien auf die verabreichte Substanz (z. B.13C-Glykocholat-Atemtest, 13C-Harnstoff-Atemtest). Ist zwischen Applikation der Tracersubstanz (oral oder intravenös) und Erscheinen von markiertem CO2 in der Atemluft mehr als ein Schritt geschwindigkeitsbestimmend, wird die Interpretation der ausgeatmeten 13CO2- bzw. 14CO2-Menge schwierig. Das Problem stellt sich teilweise bei Verwendung von 13C-markierten mittel- oder langkettigen Triglyzeriden, da hier nicht nur Resorption, sondern möglicherweise auch Verteilung und Metabolisierung eine geschwindigkeitsbestimmende, zusätzliche Rolle spielen. Bei der Intervallmesstechnik wird die 14CO2-Exhalation semiquantitativ durch im Intervall gewonnene Atemproben gemessen; dabei wird 14CO2 von Hyaminhydroxid, einem äquimolar mit CO2 reagierenden »CO2 trapping agent« aufgenommen. Die Patienten atmen direkt durch einen dünnen Gummischlauch und eine Pasteur-Pipette in ein Flüssigkeitsszintillationsgläschen, das 1 oder 2 ml Hyaminhydroxid (1 mol/l), 2 ml Äthanol und 2–3 Tropfen Phenolphthalein als Indikator enthält. Der Farbumschlag während des Einblasens (Dauer ca. 1 min) von violett (Phenolphthalein) nach farblos zeigt an, dass 1 oder 2 mmol Hyaminhydroxid eine äquimolare Menge an CO2 aufgenommen haben. Nach Zugabe der Szintillationsflüssigkeit wird 14C im β-Zähler (Elimination von Lumineszenz) gemessen. Da bei der Intervallmesstechnik die Berechnung der spezifischen Aktivität von 14CO2 auf

9

der Annahme einer konstanten endogenen CO2Produktion beruht, muss der Test unter standardisierten Ruhebedingungen durchgeführt werden. Eine gesteigerte endogene CO2-Produktion durch erhöhte körperliche Aktivität oder gleichzeitige Gabe anderer zu CO2 metabolisierter Substrate würde zu falsch-niedrigen Wiederfindungsraten des Tracers in der Atemluft führen.

Stabile Isotope: 13C-Exhalation 13C-angereicherte

Substrate sind nicht radioaktiv und unterscheiden sich von 12C-Substraten nur durch den Massenunterschied von einem Neutron, der durch speziell ausgerichtete Massenspektrometer erfassbar ist. Die Voraussetzungen (hohe Kosten von 13Cangereicherten Substraten, Messeinrichtung mit Massenspektrometer limitiert) ließen in früheren Jahren die Verwendung von 13C-angereicherten Substraten zunächst auf die klinische Forschung in Speziallaboratorien limitiert erscheinen. Postversandservice sowie die Entwicklung der nichtdispersiven Infrarotspektroskopie (NDIRS) machen die Verwendung stabiler Isotope heute jedoch ubiquitär verfügbar.

9.1.3 Prinzipielle Unterschiede

der 13CO2/14CO2- und H2-Atemtests Es sollte hier zusammenfassend darauf hingewiesen werden, dass 13CO2/14CO2- und H2-Atemtests eine unterschiedliche theoretische Grundlage besitzen. Beim 13CO2-Laktosetoleranztest wird resorbier13C-Glukose (Endprodukt der mukosalen Hydrote lyse von 13C-Laktose) zu 13CO2 oxidiert. Die Höhe der 13C-Anreicherung in der Atemluft spiegelt das Ausmaß der Resorption und/oder Digestion wider. Störungen und Schwierigkeiten der Interpretation können sich ergeben, wenn bakterielle Enzyme Substrate (z. B. 13C-Laktose) zu 13CO2 umwandeln können. Malabsorbierte 13C-Laktose kann bei Laktoseintoleranz somit auch noch zu deutlichen, wenngleich verspäteten 13CO2-Anstiegen in der Atemluft führen. Der H2-Atemtest ergibt durch eine erhöhte H2Konzentration in der Atemluft eine Information

100

Kapitel 9 · Resorptionstests

über die nichtresorbierte Fraktion eines Substrats (z. B. Laktose) und spiegelt damit die klinischen Konsequenzen einer Laktaseinsuffizienz wider; der 13CO -Exhalationstest basiert dagegen auf der Mes2 sung der resorbierten Komponenten von Laktose.

9.2

9

Untersuchungen zur Fettmalabsorption

Eine pathologisch erhöhte Stuhlfettauscheidung/ Steatorrhö) tritt sowohl bei Störungen der Digestion als auch bei Störungen der Resorption auf (⊡ Tab. 9.2). Ursachen der Maldigestion sind hierbei eine exokrine Pankreasinsuffizienzz ( Kap. 11) oder ein Gallensäurenmangel. Bedingt durch den Lipasemangel bei exokriner Pankreasinsuffizienz werden Nahrungsfette nicht mehr ausreichend hydrolysiert und geraten somit in vermehrtem Maße in ungespaltener Form (bzw. nach bakterieller Spaltung im Kolon) in den Stuhl. Ein Gallensäurenmangel tritt entweder infolge einer bakteriellen Fehlbesiedlung (z. B. Blindloop-Syndrom, Dünndarmstrikturen) des Dünndarms auf (bakterielle Spaltung konjugierter Gallensäuren mit Verlust führt zur Unterschreitung der sog. kritischen mizellaren Konzentration von Gallensäurenmangel) 1,5–2,0 mM=qualitativer oder wenn nach Ileumdysfunktion (z. B. Morbus Crohn) bzw. -resektion eine veminderte Rückresorption vorliegt (quantitativer Gallensäurenmangel). Bedingt durch eine Ileumresektion treten Fettstühle im Mittel bei einer Resektatlänge von 50 cm auf; regelmäßig lässt sich eine Steatorrhö bei einer distalen Resektion >90 cm nachweisen. Bei Vorliegen einer Malabsorption tritt eine Steatorrhö infolge der reduzierten Oberfläche (z. B. Zottenatrophie bei Sprue/Zöliakie) oder aufgrund von Störungen der Fettsäurenresorption (z. B. Störung des lymphatischen Abtransports bei intestinaler Lymphangiektasie) auf. Eine Steatorrhö tritt sowohl bei Erkrankungen des Jejunums als auch bei Ileumerkrankung bzw. -resektion auf; infolge unterschiedlicher pathophysiologischer Mechanismen besteht dabei jedoch eine unterschiedliche Empfindlichkeit (⊡ Tab. 9.2).

9.2.1 Quantitative Stuhlfettanalyse

Die quantitative Stuhlfettanalyse gilt nach wie vor als wichtigster Screeningtest bei Verdacht auf Malabsorption oder Maldigestion; sie erfasst dabei neben Störungen der Lipolyse (pankreatische Phase der Fettverdauung) auch Störungen der hepatobiliären Phase (Mizellenbildung), der intestinalen Phase (Resorption, Reveresterung) sowie des lymphatischen Abtransports im Darm, z. B. bei Morbus Whipple, genuiner intestinaler Lymphangiektasie (Morbus Waldmann) und durch extraintestinale Stauung. Bestimmungsmethoden Die Messung der Fettausscheidung im 72-h-Stuhl stellt eine vereinfachte Bilanzuntersuchung dar, wobei eine konstante orale Aufnahme von 80–100 g Neutralfett vorausgesetzt wird (die Mindestfettmenge von 80 g/Tag sollte nicht unter- bzw. überschritten werden). Die Messung von Stuhlgewicht und Fettausscheidung über 3 Tage (72-h-Stuhl) ist dabei aufgrund der Tag-zu-Tag-Variabilität beider Parameter als zeitliches Minimum zu betrachten; klinisch sind längere Sammelperioden jedoch in der Regel nicht praktikabel. Verfahren nach van de Kamer Bei der traditionellen Stuhlfettanalyse nach van de Kamerr werden quantitativ freie Fettsäuren sowie Fettsäureester bestimmt. Nach mechanischer Homogenisierung wird ein Aliquot des Stuhls im Rückflusskühler mit Kaliumhydroxid in alkoholischer Lösung verseift, die freigesetzten Fettsäuren werden mit Petroläther extrahiert und anschließend titrimetrisch mit NaOH und Thymolblau als Indikator bestimmt. Aus der Fettsäurenmenge wird [unter Annahme eines einheitlichen Molekulargewichts (MG) von 284.000] die Neutralfettmenge berechnet. Eine mittlere Stuhlfettausscheidung >7 g/24 h ist pathologisch (Steatorrhö). Nahe Infrarotabsorptionsspektrometrie Eine zunehmend eingesetzte methodische Alternative stellt die Messung der Stuhlfettkonzentration mit der nahen Infrarotabsorptionsspektrometrie (NIRA) dar. Sie basiert auf der Tatsache, dass das im nahen Infrarotbereich (700–2.500 nm) an der

101 9.2 · Untersuchungen zur Fettmalabsorption

Oberfläche einer Stuhlprobe reflektierte Licht in seinem Spektrum qualitativ und quantitativv durch die Zusammensetzung der Probe bestimmt wird. Determinaten des Reflektionsspektrums sind dabei die Absorptionsspektren spezifischer funktioneller

Gruppen (CH, NH, OH). Mit seriellen spezifischen Rotationsfiltern lassen sich dann die Stuhlfettkonzentration, neuerdings aber auch die Konzentrationen von Stickstoff und Kohlenhydraten sowie der Wassergehalt bestimmen.

⊡ Tab. 9.2. Krankheiten, die mit einer Steatorrhö einhergehen Pathogenetische Störung der Digestion und Resorption von Fetten

Zugrunde liegende Krankheit

Intraluminale Phase Lipasen Verminderte Speichellipase

Enterale Sondenernährung, Sicca-Syndrom

Rasche Magenentleerung und Störung der Chylomikronenbildung

Billroth-II-Resektion, Pyloroplastik

Verminderte Enzym- und Bikarbonatsekretion

Chronische Pankreatitis

Störung der Stimulation des Pankreas (verminderter CCK-Stimulus)

Dünndarmerkrankung, Sprue, Vagotomie

Verminderte Enzymproduktion und -exkretion

Mukoviszidose, hereditäre Pankreasinsuffizienz, schwere Malabsorption, Obstruktion des Pankreasgangs durch Neoplasma, Strikturen, Steine

Inaktivierung der Pankreasenzyme durch Magensäure

Zollinger-Ellison-Syndrom, Kurzdarmsyndrom

Gallensäuren Verminderte Konzentration konjugierter Gallensäuren im proximalen Dünndarm Verminderte Synthese in der Leber

Parenchymatöse Leberkrankheit, Cholestase

Verminderte Ausscheidung

Gallengangsobstruktion, PBC, PSC

Gesteigerte Präzipitation oder ↓Resorption von Gallensäuren im proximalen Dünndarm

Hypersekretion von Magensäure bewirkt Präzipitation ionisierter Gallensäuren

Verlust aus dem enterohepatischen Kreislauf

Zollinger-Ellison-Syndrom, Kurzdarmsyndrom, bakterielle Überbesiedlung des proximalen Dünndarms induziert Dekonjugation von Gallensäuren Ileopathie: Morbus Crohn, Resektion, Strahlenschädigung

Bindung von Gallensäuren

Colestyramin, Colestipol

Mukosaphase Reduktion normaler Dünndarmoberfläche

Resektion oder Bypass

Strukturelle und funktionelle Veränderungen der Epithelzellen bei Dünndarmkrankheiten

Sprue/Zöliakie, Autoimmunenteropathie, tropische Sprue, Morbus Whipple, Strahlenschädigung, eosinophile Gastroenteritis, Parasiten, Bakterien

Störung der Exkretion von Lipiden aus den Epithelzellen des Dünndarms

Abetalipoproteinämie, schwere Proteinmalnutrition

Lymphatische Phase Obstruktion des Lymphgefäßsystems

9

Lymphangiektasie, Neoplasien, parasitäre Infektionen, Strahlenfibrose, Tuberkulose

102

9

Kapitel 9 · Resorptionstests

Wertigkeit/Interpretation Als Referenzbereiche gelten 0,32–13,4 g/100 g Feuchtgewicht für die Stuhlfettkonzentration bzw. Werte 7,0 g/24 h für die Stuhlfettausscheidung (maßgeblicher Wert). Grundsätzlich gilt für alle Testverfahren zur Bestimmung der Fettresorption, dass nicht zwischen Maldigestions- und Malabsorptionssyndromen unterschieden werden kann. Einem pathologischen Testergebnis sollten daher stets weitere Funktionsuntersuchungen wie der SekretinPankreozymin-Test, die Elastasebestimmung im Stuhl ( Kap. 11) zur Erfassung der Pankreasfunktion oder der D-Xylosetest (Resorptionsfunktion des Dünndarmes) folgen. So weist eine Steatorrhö bei normalem Xylosetest auf eine (schwere) Funktionseinschränkung des Pankreas, das gleichzeitige Vorliegen eines pathologischen Xylosetests eher auf eine intestinale Ursache, z. B. Sprue hin. Fehlerquellen/Störungen Neben unzureichender oder inkonstanter Fettzufuhr (Beginn 3 Tage vor der Sammelperiode, Fortsetzung während derselben) besteht eine Hauptfehlerquelle in unvollständiger Stuhlasservation (72 h). Bei einer Ernährung mit mittelkettigen Fettsäuren (MCT-Kost) entstehen bei der Van-de-Kamer-Methode Fehlerr durch unvollständige Extraktion und in der Berechnung (geringeres Molekulargewicht). Stark entzündliche Stühle mit Schleim und Blut oder stark wässrige Stühle führen bei beiden Methoden zu falsch-normalen bzw. pathologischen Ergebnissen.

9.2.2 β-Karotinoide im Serum

Die Bestimmung der β-Karotinoidkonzentration im Serum stellt einen indirekten Parameter zur Erfassung einer Steatorrhö dar. Die spektralphotometrische Untersuchungsmethode ist einfach, zuverlässig, preiswert und rasch verfügbar; sie ist zudem nicht mit den praktischen Problemen der Stuhlsammlung und -bearbeitung verbunden, die Ressentiments gegenüber der Van-de-Kamer-Methode begründen. Die Methode kann daher als klinisch praktikable Alternative zur Stuhlfettanalyse eingesetzt werden, wenn eine quantitative Information über das Ausmaß einer Steatorrhö entbehrlich ist.

Prinzip Die diagnostische Anwendung dieser Bestimmungsmethode beruht auf dem Partitions- und Resorptionsverhalten des β-Karotins. Störungen der Fettassimilation führen dabei zu einer Erhöhung des Löslichkeitspotenzials für β-Karotin und andere fettlösliche Substanzen (z. B. Vitamine) mit der Folge einer verminderten Aufnahme des β-Karotins aus der Nahrung. Da β-Karotin beim Menschen kaum gespeichert wird, tritt ein Absinken der β-Karotinkonzentration im Serum bereits nach 1- bis 4-wöchiger Malassimilation von Fett (oder Karotinmangelernährung) ein. Methodik Zunächst erfolgt eine venöse Blutentnahme (nüchtern) von 5 ml. Nach Zentrifugation werden die βKarotinoide aus dem Serum (1 ml) nach Enteiweißung mit 2 ml absolutem Äthanol in Petroläther (2 ml) extrahiert. Nach Trennung der Alkohol- und der Petrolätherphase durch Zentrifugation wird die Extinktion der Gelbfärbung in der Petrolätherphase gemessen, die sich zur β-Karotinkonzentration im Serum proportional verhält. Wertigkeit/Interpretation Die Verminderung der β-Karotinkonzentration im Serum erlaubt die rasche Erfassung einer Steatorrhö mit einfachen Mitteln; sie lässt jedoch keine Rückschlüsse auf die Ätiologie der Malassimilation von Fett oder auf das quantitative Ausmaß der Steatorrhö zu. β-Karotinkonzentrationen >100 µg/ 100 ml schließen eine Steatorrhö von über 16 g/24 h weitgehend aus; Werte 1,39 mmol/l (25 mg/dl) stellt einen pathologischen Befund dar.

Durchführung und Bewertung des Laktosetoleranztests in Kombination mit Äthanol (LTTE/LTTEU) Die Durchführung erfolgt wie beim LTT. Zur Hemmung der hepatischen Umwandlung von Galaktose zu Glukose werden zusätzlich 15 min. vor der Laktosegabe 300 mg Alkohol pro kg KG verabreicht.

9

Diarrhö ⊡ Abb. 9.4. Pathophysiologie bei Laktasemangel als Grundlage des H2-Atemtests zum Nachweis einer Kohlenhydratmalabsorption. Der Laktasemangel in der Bürstensaummembran der Enterozyten bedingt den Verbleib von Laktose im Darmlumen und dadurch eine erhöhte Osmolarität. Folge des dadurch bewirkten osmoregulatorischen Wassereinstroms sind eine verstärkte Volumenbelastung des Dünndarms und – konsekutiv – eine raschere Passage. Übertritt des Substrats (hier Laktose) in das Kolon führt zur raschen Bildung von H2 (diagnostisch) sowie kurzkettigen Fettsäuren. (Nach Caspary 1983)

Bestimmt wird die Galaktose im Blut 40 min nach Laktoseeinnahme. Beim LTTEU werden lediglich 150 mg Alkohol verabreicht, und 40 min. nach Laktoseeinnahme erfolgt die Bestimmung der Galaktose im Urin. Als pathologisch gilt: ▬ LTTE: Galaktose im Vollblut oder Serum >0,3 mmol/l (5 mg/dl)1 ▬ LTTEU: Galaktose im Urin >2,0 mmol/l (36 mg/dl)

1

Umrechnung in Stoffmengenkonzentration: mg/dl × 0,055 = mmol/l.

106

Kapitel 9 · Resorptionstests

H2-Atemtest nach Laktosegabe

H2 - Konzentration [ppm]

300

200

100

Pat: M. M R., R männl männl., 31 J. J

0

Blutglukosekonzentration [mmol/l]

9

Das pathophysiologisch betrachtet direkte Verfahren zum Nachweis der Malabsorption von Laktose stellt demgegenüber die Messung von Wasserstoff in der Exhalationsluft dar, da sich damit der unphysiologische Substratübertritt in das Kolon bereits in kleinen Mengen (2 g) diagnostisch erfassen lässt (⊡ Abb. 9.5). Dabei ist der H2-Atemtest deutlich empfindlicher als die Bestimmung der Blutglukose oder Galaktose im Serum. Auch die Bestimmung der Galaktoseausscheidung im Urin bietet gegenüber dem H2Atemtest keinen bedeutsamen Vorteil. Im Test trinkt der nüchterne Patient 50 g Laktose in 400 ml Wasser. Der H2-Gehalt in der endexspiratorischen Atemluft wird basal sowie 30, 60, 90 und 120 min nach oraler Verabreichung der Testsubstanz mit einem speziellen H2-Atemtestgerät (GMI-Exhaled Monitor, Fa. Stimotron, Wendelstein oder Quintron-Microlyzer, Fa. Medicheck, Essen) gemessen.

0

40

80

120 [min]

0

40

80

120 [min]

6

4

2

0

⊡ Abb. 9.5. Beispiel eines hochpathologischen H2-Anstiegs in der Exhalationsluft nach Laktosebelastung (50 g) bei einem Patienten mit selektivem Laktasemangel (Saccharase-LaktaseQuotient in der Jejunalbiopsie erhöht); Blutglukoseanstieg (grenzwertig) falsch-normal (>1,1 mmol/l)

Ein Anstieg der H2-Konzentration in der Alveolarluft >20 ppm (»parts per million«) weist die Malassimilation des Testzuckers (oder aber eine bakterielle Überbesiedlung des Dünndarms) nach (⊡ Abb. 9.5). Bei klinischen Begleitsymptomen wie Blähungen, Bauchkrämpfen, Durchfall innerhalb von 6–8 h nach Laktoseeinnahme kann von einer symptomatisch relevanten Pathogenese ausgegangen werden. 13CO

14CO

2/

2-Laktose-Atemtest

Die Patienten trinken 50 g (25 g) natürlich angereicherte 13CO2-Laktose (bzw. 5 µCi 14C-markierte Laktose); über 4 h wird die 13CO2-Menge kumulativ mittels Massenspektrometrie (bzw. die 14CO2-Exahalation 1 h nach Laktoseeinnahme) gemessen. Bei Patienten mit Laktasemangel liegt die kumulative 13 CO2-Exhalation 30 mg/100 ml (60 min).

9

Wertigkeit/Interpretation Der D-Xylosetest ist eine wichtige Methode zur Beurteilung der proximalen Dünndarmfunktion; er ist nicht Diagnose-spezifisch, erfährt aber eine besondere Bedeutung als Suchtest für die einheimische Sprue und für deren Verlaufsbeurteilung. Diagnostische Konsequenz eines pathologischen D-Xylosetests ist die Dünndarmbiopsie; bei unauffälliger Zottenmorphologie ist dabei in erster Linie an eine bakterielle Überbesiedlung des Dünndarms zu denken. Ein normaler D-Xylosetest schließt eine intestinal verursachte Malassimilation nicht aus; die Erkrankung ist dann jedoch am ehesten durch Veränderungen des distalen Dünndarms bedingt. Fehlerquellen/Störungen Falsche Befunde können durch fehlerhafte Urinsammlung, Harnwegsinfekte, Resorptionsstörung durch Indomethacin, Metformin, Aszites, Störungen der Magenentleerung (⊡ Tab. 9.6) auftreten. Die Verwendung einer 5-g-D-Xylose-Dosierung führt zu keiner ausreichenden Diskriminierung, d. h. sie verfehlt das Ziel eines Belastungstests. Da mit der 25-g-Dosis auch beim Darmgesunden Symptome der Kohlenhydratmalabsorption entstehen können, auf deren Auftreten, zeitlich begrenzte Auswirkung und Harmlosigkeit hingewiesen werden sollte, ist die Ergänzung des D-Xylosetests durch den H2-Atemtest nicht sinnvoll; im Gegensatz zum LTT z. B. bestehen beim 25g-D-Xylosetest nur graduelle quantitative Unterschiede

D - Xylose Konzentration i.s. [mg /100 ml]

60

50

40

30

20

10

0 0

15

30

45

60

90

120

150 t [min]

⊡ Abb. 9.7. Verlauf der D-Xylosekonzentration im Serum bei Patienten mit einheimischer Sprue, gesunden Kontrollpersonen und Patienten mit anderen gastroenterologischen Erkrankungen wie Reizdarmsyndrom bzw. chronischer Pankreatitis. (Nach Caspary u. Stein 1999)

112

Kapitel 9 · Resorptionstests

⊡ Tab. 9.6. Aussagekraft des D-Xylosetests bei gastrointestinalen Erkrankungen Pathologischer Test (verminderte Xyloseresorption)

Falsch-negativer Test (normale Xyloseresorption)

Falsch-positiver Test (verminderte renale Ausscheidung)

Bei ausgedehnter Reduktion der resorptiven Ober fläche des proximalen Dünndarms (Sprue, Kurzdarm)

Bei Malabsorption durch Erkrankungen des distalen Dünndarms (z. B. Morbus Crohn des Ileums); bei Maldigestion infolge exokriner Pankreasinsuffizienz, Cholestase, Gallensäurenmangel

Lebererkrankungen mit Aszites, Niereninsuffizienz, bakterielle Überwucherung des Dünndarms

der Malabsorption von Xylose zwischen Gesunden und Patienten mit eingeschränkter intestinaler Resorptionskapazität.

9.5.2 Erfassung von Funktionsstörungen

9

des distalen Dünndarms (Ileum) Das (terminale) Ileum zeichnet sich durch zwei spezifische Transportsysteme aus, die von den proximalen Abschnitten des Dünndarms nach Resektion oder funktioneller Schädigung des Ileums in ihrer Funktion nicht mit übernommen werden können. Es handelt sich dabei um das Transportsystem für den Vitamin-B12-intrinsic-factor-Komplex und den natriumabhängigen aktiven Gallensäurentransporter. Eine Resektion oder schwerwiegende funktionelle Störungen des Ileums (z. B. Morbus Crohn) führen somit zu einer Malabsorption von Vitamin B12 und Gallensäuren (GS).

Untersuchungen zur Gallensäuremalabsorption Grundsätzlich werden 3 Typen der GS-Malabsorption unterschieden: ▬ Typ I: GS-Malabsorption infolge Ileumerkrankung, -resektion oder -bypass ▬ Typ II: sog. primäre oder idiopathische GSMalabsorption (Thaysen-Pedersen-Syndrom), extreme Rarität ▬ Typ III: GS-Malabsorption nach Cholezystektomie, Vagotomie und im Zusammenhang mit anderen Erkrankungen Die häufigste Form stellt dabei der Typ I dar, bei dem ein kompensiertes Gallensäureverlustsyndrom

(chologene Diarrhö) und das dekompensierte GSVerlustsyndrom unterschieden werden. Primäre Maßnahme bei Verdacht auf eine chologene Diarrhö ist die Objektivierung erhöhter Stuhlgewichte. Aufgrund des relativ aufwendigen bzw. kostenintensiven Nachweises der Gallensäuremalabsorption ist ein Behandlungsversuch mit Cholestyramin (4 g morgens) durchaus gerechtfertigt und diagnostisch wegweisend (Abnahme der Stuhlgewichte bei chologener Diarrhö). Beim dekompensierten GS-Verlustsyndrom besteht hingegen infolge Unterschreitens der kritischen mizellaren GS-Konzentration im Jejunum eine Steatorrhö; in diesen Fällen führt Cholestyramin zu einer Aggravierung der Steatorrhö und Diarrhö. Die klinisch-chemische Diagnostik des Gallensäureverlusts kann durch die gaschromatographische oder enzymatische Bestimmung der fäkalen Gallensäuren, den 14C (3H)-Taurocholat bzw. 14CGlykocholat-Atemtest und den 75SeHCAT-Test (⊡ Tab. 9.7) erfolgen. Obwohl der 14C-GlykocholatAtemtest ursprünglich zur Erfassung einer Gallensäuremalabsorption entwickelt wurde, liegt seine diagnostische Bedeutung eindeutig in der Erfassung einer gesteigerten bakteriellen GS-Dekonjugation bei bakterieller Überbesiedlung des Dünndarms. 75SeHCAT-Test

Methodik Gegenüber den bereits genannten Methoden zum Nachweis der GS-Malabsorption [enzymatische Bestimmung im Stuhl mit 3α-Hydroysteroiddehydrogenase, postprandialer Anstieg konjugierter Gallensäuren im Serum (RIA), 14C-GlykocholatAtemtest] hat der 75Selen-HomotaurocholsäureRetentionstest (SeHCAT-Test) in den letzten Jah-

113 9.5 · Erfassung der funktionellen Integrität

9

⊡ Tab. 9.7. Untersuchungsmethoden zur Diagnostik und Verlaufskontrolle der Gallensäuremalabsorption Methode

Prinzip

Interpretation

Gallensäurenbestimmung im Stuhl

Gaschromatographie/HPLC; fraktionierte Bestimmung konjugierter/nichtkonjugierter und sulfatierter Gallensäuren

Erhöhte fäkale Ausscheidung bei GS-Verlusten mit vollständiger Kompensation durch Neusynthese; beim dekompensierten GS-Verlust finden sich dagegen normale bis erniedrigte Ausscheidungsmengen!

Taurocholatresorptionstest

14

C- oder 3H-markierte Taurocholsäure wird oral mit einer Testmahlzeit verabreicht. Die radioaktive GS wird bestimmt

Eine fäkale Ausscheidung >30% der applizierten Aktivität nach 24 h im Stuhl spricht für eine GS-Malabsorption

75

75 Se-markierte konjugierte Gallensäure wird nach oraler Gabe im terminalen Ileum aktiv resorbiert und mit der Galle sezerniert ( Abschn. 9.5.2)

Als pathologisch wird eine 75SeHCAT-Retention 30 U/30 min

Wertigkeit/Interpretation Entsprechend dem Testergebnis des SPT lässt sich die Pankreasinsuffizienz in folgende Schweregrade einteilen: ▬ Leichte Pankreasinsuffizienz: – Bikarbonatkonzentration normal, – Sekretion eines oder mehrerer Enzyme erniedrigt, – Stuhlfettausscheidung normal. ▬ Mittelschwere Pankreasinsuffizienz: – Bikarbonatkonzentration erniedrigt, – Sekretion aller Enzyme erniedrigt, – Stuhlfettausscheidung normal. ▬ Schwere Pankreasinsuffizienz: – Bikarbonatkonzentration und – Sekretion aller Enzyme erniedrigt, – Steatorrhö. In den letzten Jahren wurde von unterschiedlichen Arbeitsgruppen versucht, das Prinzip des Sekretinpankreozymintests auf endoskopische Interventionen zu übertragen (»endoskopischer Sekretinpankreozymintest«). Hierbei werden im Rahmen einer Ösophagogastroduodenoskopie das Duodenum intubiert und das Pankreassekret nach intravenöser Applikation von Sekretin, Pankreozymin oder beider Substanzen möglichst komplett endoskopisch abgesaugt. Die Analytik von Bikarbonat, Amylase, Lipase und Trypsin entspricht dabei dem Sekretinpankreozymintest. Bisher ist der Test jedoch noch nicht standardisiert, zumal insbesondere die Zeitdauer der Sekretgewinnung in den publizierten Studien sehr

132

Kapitel 10 · Art und Durchführung von Pankreasfunktionsprüfungen

heterogen war. Die Ergebnisse scheinen jedoch in der überwiegenden Zahl der Fälle gut mit dem konventionellen Sekretinpankreozymintest zu korrelieren. Insofern könnte diese Methode möglicherweise auf lange Sicht als zusätzliches diagnostisches Verfahren in die endoskopische Evaluation von Patienten mit chronischer Pankreatitis integriert werden.

10.1.2 Lundh-Test

Bei diesem von Lundh 1962 erstmals beschriebenen Pankreasfunktionstest wird das exokrine Pankreas endogen durch eine definierte Testmahlzeit stimuliert, d. h. es wird nicht nur die Sekretionsleistung des Organs, sondern auch sein nervaler und humoraler Stimulationsmechanismus geprüft.

10

Testablauf Analog zum SPT wird nach einer 12-stündigen Nüchternphase am Morgen des Untersuchungstags unter Röntgendurchleuchtung eine doppelläufige Lagerlöf-Sonde in Höhe des Treitz-Bandes platziert ( Abschn. 10.1.1). Zum Erreichen einer Plateau-Phase wird zunächst 15–30 min gewartet, um dann mit dem Sammeln des Nüchternsekrets über 30 min zu beginnen. Das Sekret läuft in eisgekühlte Standzylinder und wird unter ständiger pH-Kontrolle beobachtet (vgl.  Abschn. 10.1.1). Nach der basalen Sammelperiode werden die beiden Sondenteile abgeklemmt und die LundhTestmahlzeit oral verabreicht. Diese Testmahlzeit, unmittelbar vor Stimulation zubereitet, setzt sich aus 15 g Milcheiweiß, 18 g Sojaöl und 50 g Glukose, aufgelöst in 300 ml Wasser zusammen (=5% Proteine, 6% Fette, 16% Kohlenhydrate, 725 mosmol/l, pH 6,5). Genau 15 min nach Einnahme der Testmahlzeit erfolgt das Sammeln der ersten Fraktion, gefolgt von 30-minütigen Sammelabständen. Die Auswertung erfolgt analog dem SPT-Test. Zur Messung der Enzymsekretion pro Stunde sollte die Spätphase der digestiven Periode (60–120 min) herangezogen werden. Wertigkeit/Interpretation Die klinische Wertigkeit des Lundh-Tests ist vergleichbar mit dem des SPT. Insbesondere zeigt sich eine hohe Korrelation bei der Lipase- und Tryp-

sinaktivität. Im Vergleich zum SPT-Test bietet der Lundh-Test einige Vorteile: ▬ Er ist einfacher und weniger kostspielig, da eine intravenöse hormonelle Stimulation nicht notwendig ist. ▬ Das Testergebnis beruht nicht auf einer nahezu maximalen, sondern auf einer physiologischen Stimulation des Pankreas. ▬ Eine gleichzeitige Blutzuckerbestimmung erlaubt zudem die Beurteilung der endokrinen Funktionsleistung des Organs. Diesen Vorzügen stehen jedoch einige Nachteile gegenüber: ▬ Der Test ermöglicht weder eine Aussage über das Sekretionsvolumen noch über die sezernierten Enzymmengen. ▬ Das Testergebnis ist abhängig von einer anatomisch intakten Magen-Darm-Passage und Innervation des Pankreas und daher nach Vagotomie und Magenresektion nur mit Einschränkung verwertbar. ▬ Der Test ist abhängig von der endogenen Hormonfreisetzung, die bei Dünndarmerkrankungen (z. B. der einheimischen Sprue) beeinträchtigt sein kann. Wegen dieser Nachteile hat sich der Lundh-Test in Deutschland nicht durchsetzen können.

10.2

Indirekte Pankreasfunktionstests

Eine labordiagnostische Differenzierung zwischen chronischer Pankreatitis und Pankreaskarzinom ist mit funktionsdiagnostischen Methoden nicht möglich. Von den früher gebräuchlichen, indirekten Pankreasfunktionstests ist die Trypsinbestimmung im Stuhl wegen der schlechten Übereinstimmung mit dem Krankheitsbild verlassen worden. Der N-Benzoyl-L-Tyrosyl-P-Aminobenzoesäure-Test (NBT-PABA-Test) ist in Deutschland kommerziell nicht mehr verfügbar; Serumenzymbestimmungen der Pankreas-Isoamylase und des immunoreaktiven Trypsins haben sich zur Diagnostik der chronischen Pankreatitis trotz hoher Spezifität wegen ihrer zu geringen Sensitivität bisher nicht durchgesetzt (⊡ Tab. 10.3).

10

133 10.2 · Indirekte Pankreasfunktionstests

⊡ Tab. 10.3. Sensitivität (in %) indirekter Pankreasfunktionstests. (Stand: 6/2000) Untersucher

Grad der exokrinen Insuffizienz

Elastase-1 im Stuhl

PLT im Urin

Chymotrypsin im Stuhl

Dominguez-M. et al. 1995

Leicht

63

67

–

Mäßig

84

88

–

Löser et al. 1996

Stein et al. 1996

Schwer

100

100

–

Leicht

63

–

25

Mäßig

88

–

52

Schwer

100

–

92

Leicht

62

–

25

Mäßig

82

–

52

Schwer

100

–

92

10.2.1 Stuhldiagnostik

Chymotrypsin im Stuhl Die katalytisch inaktive Vorstufe des Chymotrypsins, das Chymotrypsinogen, wird von der Azinuszelle des exokrinen Pankreas gebildet. Beim Menschen lassen sich 2 verschiedene Chymotrypsinogene (A und B) aufgrund immunologischer und elektrophoretischer Eigenschaften unterscheiden. Das säurestabile Chymotrypsinogen A mit einem Molekulargewicht (MG) von 24.000 ist für etwa 90% der potenziellen Chymotrypsinaktivität im Darm verantwortlich. Chymotrypsin II, dessen Anteil quantitativ deutlich überwiegt, sowie Chymotrypsin Ia und Ib sind wahrscheinlich der Trypsinaktivierung von Chymotrypsinogen A nicht zugänglich, da Chymotrypsinogen B säurelabil ist und degradiert wird. Die im Stuhl nachweisbare Chymotrypsinaktivität beträgt etwa 0,5% der vom Pankreas sezernierten Enzymmenge. Trotz dieser geringen Restaktivität des Enzyms im Stuhl lassen sich hieraus Rückschlüsse auf die Pankreassekretion ziehen. Technische Durchführung Durch die Entwicklung synthetischer niedermolekularer Substrate ist eine spezifische Bestimmung von Trypsin und Chymotrypsin möglich. Mit Hilfe dieser Substrate gelingt es, die Ausscheidung aktiver Pankreasenzyme im Stuhl nachzuweisen.

Die Bestimmung von Chymotrypsin erfolgt in der Regel an 2 willkürlich entnommenen Stuhlproben mit einer titrimetrischen Methode (Substrat ATE = N-Acetyl-Tyrosinäthylester). Die Restaktivität des Enzyms im Stuhl ist im Gegensatz zu der sonstigen Aktivität des Enzyms auch bei Raumtemperatur sehr stabil, sodass ein Postversand der Proben möglich ist. Es ist erforderlich, Pankreasenzympräparate mindestens 3 Tage vor Abgabe der Stuhlprobe abzusetzen, da sie in die Bestimmung eingehen können. Photometrische Verfahren können die früher häufig verwandte und wegen der damit verbundenen Geruchsbelästigung nicht sehr beliebte titrimetrische Methode gleichwertig ersetzen. Beurteilung/Wertigkeit Chymotrypsin-Konzentrationen 6 U/g Stuhl als normal zu betrachten sind. Die Stabilität von Chymotrypsin im Stuhl ist auffallend gut, nach Aufbewahrung der Stuhlproben bei Raumtemperatur lässt sich nach 2–3 Wochen nur ein relativ geringer Aktivitätsverlust nachweisen. Ein Postversand der Proben ist also möglich, ohne dass die diagnostische Aussagekraft wesentlich beeinflusst wird. Bei Raumtemperatur kommt es erst nach mehr als 24 Tagen zu einer nennenswerten Abnahme der Chymotrypsinaktivität. Zu beachten ist allerdings, dass die orale Substitutionstherapie mit Pankreasfermenten etwa 3 Tage vor

134

10

Kapitel 10 · Art und Durchführung von Pankreasfunktionsprüfungen

der Chymotrypsinbestimmung abgesetzt werden muss, da es unter Substitution natürlich auch zur Erhöhung der fäkalen Enzymaktivität kommt und somit zu einer erhöhten Rate an falsch-normalen Ergebnissen. Die Frage, ob die Chymotrypsinbestimmung im Stuhl mit genügender Sensitivität und Spezifität die Diagnose einer exokrinen Pankreasinsuffizienz ermöglicht, wird in der Literatur kontrovers diskutiert. So liegen die in der Literatur angegebenen Werte für die diagnostische Sensitivität des Tests zwischen 45% und 100%. Bezogen auf den SPT ( Abschn. 10.1.1) liegt die diagnostische Sensitivität bei der schweren exokrinen Insuffizienz im Mittel bei 87% (62–95%), die Spezifität im Mittel bei 90% (72–100%). Als wesentlicher Nachteil der Methode gilt die niedrige Sensitivität bei Patienten mit gering- bis mäßiggradigerr exokriner Funktionseinschränkung. (Sensitivität bzw. Spezifität ca. 50–60%). Zur Früherkennung einer (mittelschweren) Funktionseinschränkung erscheint der Test daher als ungeeignet. Fehlerquellen/Störfaktoren Irrtumsmöglichkeiten bei der Interpretation der Chymotrypsinbestimmung im Stuhl sind: ▬ Falsch-normales Testergebnis: – Leichte und mittelgradige exokrine Pankreasinsuffizienz – Enzymsubstitution wurde nicht abgesetzt ▬ Falsch-pathologisches Testergebnis: – Diarrhö – Zöliakie – Verschlussikterus – Kachexie (bei chronisch entzündlichen Erkrankungen, Malignomen, Anorexia nervosa) – Zustand nach Billroth-II-Operation – Stark reduzierte oder eiweißarme Ernährung – Stuhlmenge >400 g/24 h So muss v. a. nach Magenteilresektionen, Malassimilationssyndromen mit Diarrhö sowie Leberzirrhose und Verschlussikterus mit einem hohen Anteil falsch-pathologischer Werte gerechnet werden, der je nach Grunderkrankung bis 20–50% betragen kann. Es wird an dieser Stelle generell für alle indirekten Pankreasfunktionstests angemerkt, dass

klinische Zustände, die zu einer Störung der hormonellen Pankreasstimulation führen, streng genommen keine falsch-positiven Testausfälle darstellen, sondern auf eine gleichzeitig vorliegende (hormonell-reflektorische) Pankreasdysfunktion hinweisen. Dagegen finden sich bei ausgeprägter nichtpankreatogener Steatorrhö eindeutig falsch-positiv niedrige Chymotrypsinkonzentrationen (gilt auch für die Elastasebestimmung) im Stuhl infolge eines Verdünnungseffekts durch die Erhöhung des Stuhlvolumens. Bei extrem flüssigem Stuhl sollte daher weniger die Enzymkonzentration als vielmehr die quantitative Enzymausscheidung pro 24 h ermittelt werden, die bei nichtpankreatogener Diarrhö bzw. Steatorrhö normal ist.

Elastase-1 im Stuhl Bei der humanen Pankres-Elastase-1 handelt es sich um ein steroidbindendes Protein und eine Endoprotease, die im Pankreassekret parallel zu anderen Verdauungsenzymen sezerniert wird. Im Gegensatz zum Chymotrypsin, dessen fäkale Konzentration etwa nur 0,5% der duodenalen Konzentration entspricht, kommt es aufgrund einer fehlenden Spaltung der Elastase während der intestinalen Passage zu einer Anreicherung (um den Faktor 5–6) gegenüber der Konzentration im duodenalen Pankreassekret. Durchführung Das Testverfahren ist ein Enzymimmunoassay (ELISA), in dem 2 monoklonale Antikörper gegen Elastase-1 gerichtet sind. Es werden 100 mg Stuhl mit 10 ml Extraktionspuffer homogenisiert, 1 ml hiervon (=10 mg Stuhl/ml) 1:500, falls erforderlich 1:2000 mit Puffer verdünnt und photometrisch bei 420 nm mittels eines geeigneten ELISA-Readers ausgewertet. Der Referenzbereich für Erwachsene und Kinder >3 Monate liegt bei 175–2500 µg Elastase/g Stuhl (2,5 und 97,5 Perzentile). Wertigkeit/Interpretation Patienten mit verminderter exokriner Pankreasinsuffizienz weisen eine verminderte Ausscheidung von Elastase-1 im Stuhl auf. Bei schwerer und mittelschwerer Pankreasinsuffizienz weist der Test

135 10.2 · Indirekte Pankreasfunktionstests

eine diagnostische Sensitivitätt von 100% und eine diagnostische Spezifitätt von 93% auf; bei milder Pankreasinsuffizienz zeigt er eine diagnostische Sensitivität und Spezifität von jeweils ca. 60%. Bei Patienten mit zystischer Fibrose (CF) beträgt die Sensitivität zum Nachweis einer exokrinen Pankreasinsuffizienz 100%, die diagnostische Spezifität 97%. Im Gegensatz zu allen anderen indirekten Methoden (PLT, Chymotrypsinbestimmung im Stuhl) stört die Einnahme von Pankreasfermenten den Test in keiner Weise, da er spezifisch für humane Elastase-1 ist. Somit ist die Kontrolle der exokrinen Pankreasfunktion, insbesondere bei Kindern mit CF möglich, ohne die Substitutionstherapie abzusetzen. Fehlerquellen/Störfaktoren Folgende Irrtumsmöglichkeiten kommen bei der Interpretation der Elastase-1-Bestimmung im Stuhl vor: ▬ Falsch-normales Testergebnis: – Leichte exokrine Pankreasinsuffizienz ▬ Falsch-pathologisches Testergebnis: – Diarrhö – Zustand nach Billroth-II-Operation Der Test ist im Vergleich zur Chymotrypsinbestimmung etwas temperaturempfindlicher (Aktivitätsabnahme bei 22°C ca. 8% pro Woche, bei 56°C innerhalb von Minuten). Ein Postversand ist somit, insbesondere an heißen Sommertagen, nur mit Einschränkung möglich.

Pankreaslipase im Stuhl Bei der aus menschlichem Pankreas gewonnenen Lipase handelt es sich um eine aus 420 Aminosäuren bestehende Peptidkette (MG 46.000–48.000). Bei gesunden Probanden können noch etwa 1,2% der duodenalen Lipaseaktivität im terminalen Ileum nachgewiesen werden, dagegen ist der immunologisch nachweisbare Lipasegehalt mit etwa 22% deutlich höher. Prinzip Als Standardverfahren der Lipasebestimmung galt lange Zeit die titrimetrische Aktivitätsbestimmung

10

mit emulgierten langkettigen Triglyzeriden (z. B. Triolin) als Substrat. Seit einigen Jahren ist analog zur Elastasebestimmung die immunologische Bestimmung des pankreaslipasespezifischen Proteinanteils durch einen kommerziell erhältlichen ELISA möglich. Durchführung Es wird eine Suspension mit 3–5 g Stuhl und 0,9%iger NaCl im Verhältnis 1:10 hergestellt. Die Stuhlemulsion wird mit einem elektrischen Stabmixer 0,5 min gerührt und anschließend durch eine doppelte Gazelage gefiltert. Danach wird das Homogenat 30 min bei Raumtemperatur stehen gelassen und, falls nicht sofort zur Bestimmung eingesetzt, bei -20°C eingefroren. Nach anschließender Antikörperinkubation (s. Angaben des Herstellers) erfolgt die Bestimmung der Lipasekonzentration photometrisch bei 492 nm mit einem geeigneten ELISA-Reader. Wertigkeit/Interpretation Der Referenzbereich für Erwachsene und Kinder >3 Monate liegt bei 5–4000 µg/g Stuhl (2,5 und 97,5 Perzentile). Patienten mit verminderter exokriner Pankreasinsuffizienz weisen eine verminderte Ausscheidung von immunreaktiver Lipase im Stuhl auf (90% mit einer Steatorrhö zu rechnen ist. Diese Abhängigkeitscharakteristik bedeutet andererseits, dass eine Steatorrhö als Indikator der schweren exokrinen Pankreasinsuffizienzz zu betrachten ist. Die praktischen Probleme der technischen Handhabung einer 72-h-Stuhlfettanalyse bedingen, dass die Methode beim Laborpersonal weit gehend unbeliebt ist. Als eine einfache und praktikable Alternative zur Erfassung einer Steatorrhö kann die β-Karotinoidbestimmung im Serum gelten. Diese erlaubt jedoch keine Aussagen über den Schweregrad der Malassimilation von Fett ( Kap. 9).

10.2.2 Orale Pankreasfunktionstests

In diese Kategorie fallen 2 für die Routinediagnostik verfügbare Pankreasfunktionstests (Pankreolauryl- und PABA-Test), deren Gemeinsamkeit in der oralen Verabreichung einer Testsubstanz zusammen mit einer Testmahlzeit liegt. Durch das

Einwirken spezifischer Pankreasenzyme wird aus dem Testsubstrat ein Indikator (Farbstoff) freigesetzt, der sowohl im Urin als auch im Serum quantitativ erfasst werden kann. Die prozentuale Wiederfindungsrate der jeweiligen Indikatorsubstanz erlaubt dann eine zuverlässige Aussage, ob eine Pankreasfunktionseinschränkung vorliegt.

Pankreolauryltest im Urin Dieser Test wurde von Meyer-Bertenrath entwickelt und seine klinische Anwendung 1969 erstmals beschrieben. Zwischenzeitlich hat der Pankreolauryltest (PLT) einen festen Stellenplatz in der Diagnostik mittelschwerer und schwererr Formen der exokrinen Pankreasinsuffizienz erhalten. Prinzip Das Testprinzip des PLT beruht auf der Messung von freiem Fluoreszein, das nach Einwirkung der pankreatischen Cholesterolesterase auf das verabreichte Fluoreszein-Dilaurat (FDL) freigesetzt wird (⊡ Abb. 10.3). Fluoreszein wird anschließend resor-

Prinzip

Fluoreszeindilaurat (farblos, nicht resorbierbar) + Standardfrühstück

pankreasspezifische Cholesterinesterase Spaltung Fluoreszein (farbig, wasserlöslich) + Dilauryl

Labor - Volumenbestimmung - Photometrische Messung

Exkretion (10 h Sammelurin)

⊡ Abb. 10.3. Pankreolauryltest (PLT). Er beruht auf der Messung von freiem Fluoreszein, das nach Einwirkung der pankreatischen Cholesterolesterase auf das verabreichte Fluoreszein-Dilaurat (FDL) freigesetzt wird. (Einzelheiten s. Text; Niederau et al. 1994)

137 10.2 · Indirekte Pankreasfunktionstests

biert, teilweise in der Leber verstoffwechselt und über die Nieren ausgeschieden. Die ausgeschiedene Farbstoffmenge im Sammelurin dient zur Beurteilung der Pankreasinsuffizienz. Um eine individuelle Resorptions- oder Leberstoffwechselstörung bzw. eine Niereninsuffizienz auszuschließen, wird der Test 2 Tage später mit Fluoreszein wiederholt. Aus der Ausscheidung am Test- (T) und Kontrolltag (K) wird der T-K-Quotient ermittelt. Technische Durchführung Der Test ist standardisiert und kommerziell erhältlich (Temmler-Werke, Marburg). Er wird in folgender Weise durchgeführt: ▬ Testtag: Der Patient erhält um 6.30 Uhr 0,5 l dünnen schwarzen Tee ohne Zucker und Sahne und um 7 Uhr ein genormtes Frühstück, das die Pankreassekretion anregt. Dieses Frühstück besteht aus einem Brötchen, 20 g Butter und einer Tasse Tee. Die intakten Testkapseln (2-mal 0,5 mmol FDL) werden in der Mitte des Frühstücks mit dem zerkauten Brötchen eingenommen. Um die Diurese anzuregen, erhält der Patient um 10 Uhr 1 l Tee, der innerhalb von 2 h zu trinken ist. Der Urin wird von 7 Uhr bis zum Testende um 17 Uhr gesammelt und muss mindestens 600 ml betragen. ▬ Kontrolltag: Der Ablauf des zweiten Tages entspricht genau dem des ersten Tages, nur werden statt der Testkapseln Kontrollkapseln eingenommen, die unverestertes Fluoreszein (0,5 mmol Fluoreszeinnatrium) enthalten. Die Resorption dieser Substanz erfolgt ohne Mitwirken der pankreasspezifischen Cholinesterase. ▬ Auswertung: Ein Aliquot von 0,5 ml des 10-h-Sammelurins wird mit 4,5 ml 0,1 mol/l NaOH versetzt und anschließend 10 min im Wasserbad bei 65–70°C erhitzt (Hydrolyse von hepatisch entstandenen Fluoreszein-Glukoroniden). Die Messung erfolgt photometrisch bei 492 nm gegen Wasser. Die Berechnungg der Farbstoffausscheidung lautet dann: Farbstoffausscheidung [% der Dosis]=Absorption (492 nm)*Urinvolumen [ml]/35

10

Nach Berechnung der Farbstoffausscheidung am Test- (T) und Kontrolltag (K) wird der T-K-Quotient ermittelt: Quotient=T*100/K

Wertigkeit/Interpretation Ein T-K-Quotient >30 zeigt eine normale, einer 50%) eine mäßiggradige oder schwere exokrine Pankreasinsuffizienz aus. Verfälschungen der Befunde entstehen durch: ▬ Falsch-normales Testergebnis: – Leichte exokrine Pankreasinsuffizienz – Enzymsubstitution wurde nicht abgesetzt ▬ Falsch-pathologisches Testergebnis: – Resorptionsstörungen (z. B. Zöliakie, CED) – Leberstoffwechselstörungen (Leberzirrhose jedweder Genese) – Niereninsuffizienz – Cave: Serumkreatinin >132,5 µmol/l (>1,5 mg/ dl)1 – Spaltung von NBT-PABA durch Darmbakterien

1

Umrechnung in Stoffmengenkonzentration: mg/dl × 88,4= µmol/l.

10

Fehlerquellen/Störfaktoren Ein korrektes Testergebnis ist an das sorgfältige Urinsammeln des Patienten gebunden. Pankreasenzympräparate sind 3 Tage vor der Untersuchung abzusetzen. Da etwa 100 weitere Medikamente die Quantifizierung der PABA stören, sollten alle Präparaten abgesetzt werden. Ferner muss daran gedacht werden, dass NBT-PABA zumindest teilweise im Dickdarm bakteriell abgebaut werden kann und somit falsch-positive Testwerte entstehen. Da vor allem bei älteren, schwerkranken oder ambulanten Patienten das genaue Urinsammeln kritisch ist, wurde versucht, PABA im Serum zu messen. Nach bisherigen Untersuchungen ist der Serumtest dem Urintest gleichwertig, wenn nicht gar überlegen.

10.2.3 Atemtests

Die Tracertechnologie ermöglicht die nichtinvasive Beobachtung von Stoffwechselleistungen im menschlichen Organismus, da die markierten Substrate dieselben Stoffwechselprozesse durchlaufen wie die unmarkierten, physiologischen Substanzen, aber eine Quantifizierung der Umsetzung erlauben. Je nach Wahl des markierten Substrats können unterschiedliche Enzymaktivitäten untersucht werden. Ursprünglich wurden die Atemtests mit 14 C-markierten Substraten konzipiert; die Verwendung des stabilen Kohlenstoffisotops 13C als Tracer vermeidet jedoch jegliche Strahlenbelastung für Patienten und Personal und befreit aus der Ortsgebundenheit an Strahlenschutzeinrichtungen und Detektionseinheit. Aufgrund der Versendbarkeit der Atemproben ist die 13C-Atemtest-Methodik allgemein verfügbar. In der klinischen Diagnostik besteht sicherlich Bedarf für einen nicht-invasiven, praktikablen Test zur Erfassung einer exokrinen Pankreasinsuffizienz vor Manifestation einer Steatorrhö. Alle indirekten Testverfahren, auch die 13C-Atemtests, stehen jedoch weit hinter dem invasiven, teuren und aufwendigen Goldstandard, dem SPT, zurück. Der Vorteil der 13C-Atemtests mit 13C-markierten Substraten der pankreatischen Enzyme besteht darin, dass nicht nur isoliert die exokrine Sekretionsleistung des Pankreasorgans untersucht wird,

Kapitel 10 · Art und Durchführung von Pankreasfunktionsprüfungen

sondern der reale Digestionsprozess von Nährstoffen. Mit Hilfe der 13C-Atemtests lässt sich testen, ob die in der Nahrung zugeführten Fette digestiert, resorbiert und verwertet werden können, und damit die eigentlich klinisch relevante Fragestellung beantworten. 13C-Triglyzerid-Atemtests

10

Prinzip Mittels 13C-markiertem Triolein, Tripalmitin, Hiolein oder gemischten Triglyzeriden kann die intraluminal vorhandene Lipaseaktivität indirekt getestet werden. Bei dem sog. gemischten Triglyzerid (1,3Distearyl-2-(1–13C)-octanoyl-glyzerin) ist die Carboxylgruppe des Octanoats am mittleren C-Atom des Glyzerinrests markiert. Als »gemischtes Triglyzerid« (MTG) wird die Substanz bezeichnet, da sie lang- und mittelkettige Fettsäureanteile aufweist. Nur das Monoglyzerid bzw die freie 13C-markierte Fettsäure kann nach intestinal erfolgter Lipolyse resorbiert und oxidiert werden. Somit zeigt der durch Oxidation der 13C-markierten Fettsäure bedingte Anstieg von 13CO2 nach oraler Aufnahme des 13Cmarkierten synthetischen Triglyzerids indirekt die im Darmlumen vorhandene Lipaseaktivität an. Im Vergleich zur Bestimmung der luminalen Lipaseaktivität im Duodenum im SPT erzielt der MTG-Atemtest eine Sensitivität von 89% und eine Spezifität von 81%. Nach den Ergebnissen von Vantrappen u. Löser erfasst der MTG-Atemtest auch eine exokrine Pankreasinsuffizienz vor Auftreten einer Steatorrhö (mäßiggradige Funktionseinschränkung). Atemtests mit gemischten, 13C-markierten Triglyzeriden eignen sich neben der Diagnostik einer exokrinen Pankreasinsuffizienz auch zum Therapiemonitoring einer Pankreasenzymsubstitution. Im Gegensatz zu dem synthetischen MTG ist Hiolein ein natürliches Triglyzeridgemisch, das aus essbaren Algen gewonnen wird und uniform markiert ist, d. h. alle Kohlenstoffatome bestehen aus 13 C. Der hohe Markierungsgrad (98%) aller C-Atome des Moleküls ermöglicht die deutliche Reduktion der Tracerdosis. Als Fettsäurebestandteile des Triglyzeridgemischs finden sich im Hiolein hauptsächlich Ölsäuren und andere langkettige gesättigte und ungesättigte Fettsäuren. Im Vergleich zum

SPT ist der Hiolein-Atemtest insensitiver: Nur Patienten mit schwerer exokriner Pankreasinsuffizienz (Steatorrhö) können erfasst werden. Patienten mit pankreatogener Steatorrhö zeigen zwar eine deutlich erniedrigte 13C-Abatmung, aber Patienten mit einem nur geringfügig eingeschränkten SPT (Lipaseexkretion von 12–90 kU Lipase innerhalb von 30 min nach CCK-Stimulation) zeigen einen nahezu normalen Hiolein-Atemtest im Vergleich zu gesunden Kontrollen und Patienten ohne Pankreaserkrankung. Bei Patienten mit nichtpankreatogener Steatorrhö/Diarrhö ist die Assimilation der Triglyzeride ebenfalls gering vermindert. Der Hiolein-Atemtest erfasst demnach zuverlässig das Vorliegen einer Steatorrhö (Sensitivität 92%, Spezifität 86%), aber nicht Frühstadien der exokrinen Pankreasinsuffizienz (Sensitivität 47%, Spezifität 90%). Sinnvoll ist der Einsatz der 13C-Atemtests sicherlich in Fällen, wenn der SPT nicht durchführbar und die Stuhlsammlung problematisch ist. Bei Kindern mit CF und Steatorrhö kann die Therapie mit Pankreasenzympräparaten mittels 13 C-Atemtests bedarfsgerecht überwacht werden (⊡ Abb. 10.5). Durchführung Nach einer mindestens 12-stündigen Nüchternphase erhalten die Patienten eine Testmahlzeit aus

Delta-over-baseline - Werte [ ‰ ]

140

35 30 25 20 15 10 5 0

0

60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 Zeit [min]

⊡ Abb. 10.5. Der 13C-Hiolein-Atemtestt untersucht die Fettassimilation eines uniform 13C-markierten Triglyzeridgemischs. Patienten mit CF können aufgrund ihrer exokrinen Pankreasinsuffizienz die zugeführten Fette nur unvollständig digestieren, resorbieren und zu 13CO2 oxidieren. Unter hochdosierter Pankreasenzymsubstitution zur Testmahlzeit weisen auch die Patienten mit CF eine nahezu normalisierte Assimilation der 13C-markierten Triglyzeride auf

141 10.2 · Indirekte Pankreasfunktionstests

100 g Weißbrot, 20 g Butter und 250 ml Kaffee ohne Milch und Zucker (Gesamtkaloriengehalt: 340 kcal). Die Butter ist versetzt mit 250 mg 1,3(13C-AnDistearyl-2-(1–13C)-octanoyl-glyzerin reicherung der Markierung 98%). Atemproben werden vor Einnahme der Testmahlzeit und in 30-minütigen Intervallen über 6 h postprandial gesammelt. Während der Testdauer ist keine weitere Nahrungszufuhr außer dem Trinken von Wasser erlaubt; körperliche Aktivität ist zu vermeiden. Die 13C-Anreicherung in den Atemproben wird massenspektrometrisch oder infrarotspektroskopisch ( Abschn. 5.1.3) als Delta-per-mille-Werte bestimmt. Aus den in Bezug auf den Basalwert berechneten Delta-over-baseline-Werten werden unter der Annahme einer konstanten Gesamtkohlendioxidproduktion von 300 mmol/m2 Körperoberfläche die prozentuale Wiederfindungsrate (PDR) und die kumulative prozentuale Wiederfindungsrate (cPDR) ermittelt. Normale Probanden zeigen eine kumulierte Wiederfindungsrate nach 6 h>23%. 13

C-Cholesteryloctanoat-Atemtest

13

C-Cholesteryloctanoat unterscheidet sich nur geringfügig von physiologisch in der Nahrung vorkommenden Estern. Durch die pankreatische Cholesterylesterase erfährt es eine Spaltung in Cholesterin und 13C-Octanoat, das wiederum rasch resorbiert werden kann und nach Oxidation einen Anstieg von 13CO2 in der Atemluft hervorruft. Für die enzymatische Hydrolyse des Cholesterinesters sind neben der pankreatischen Cholesterylesterase Phospholipasen und Gallensäuren erforderlich. Daher kann ein Gallensäurenmangel die Lipolyse und damit das Ergebnis des Atemtests beeinflussen. 13C-Stärke-Atemtest

Als Substrat der Amylase steht mit 13C-Stärke sogar eine natürlich markierte und damit preiswerte Testsubstanz zur Verfügung. Die natürliche 13CAnreicherung von Maisstärke reicht aus, um einen gegenüber dem Basalwert signifikanten Anstieg von 13CO2 in der Exhalation zu bewirken. Da die Kohlenhydratdigestion aber erst in fortgeschrit-

10

tenen Stadien der exokrinen Pankreasinsuffizienz eingeschränkt ist und klinisch eine untergeordnete Rolle spielt, eignet sich der 13C-Stärke-Atemtest mit indirekter Bestimmung der Amylaseaktivität nicht zur Erfassung von Frühstadien der exokrinen Pankreasinsuffizienz. Weder der 13C-MaisstärkeAtemtest noch der H2-Reisstärke-Atemtest haben bisher Eingang in die klinische Pankreasfunktionsdiagnostik gefunden. Fehlerquellen/Störfaktoren Schwankungen des Basalwerts aufgrund von natürlich 13C-angereicherter Nahrung, die vor der Testmahlzeit konsumiert wurde, verändern das Testergebnis. Eine verzögerte oder beschleunigte Magenentleerung hat Einfluss auf die Kinetik der 13 C-Exhalation. Ebenso wirken sich Störungen in der Resorption bzw. Oxidation der freigesetzten Fettsäure auf die Wiederfindungsraten aus. Der Triglyzerid-Atemtest kann nicht zwischen einer Maldigestion des Triglyzerids und einer Malresorption der freien Fettsäure unterscheiden. Abänderungen in der Zusammensetzung der Testmahlzeit haben Auswirkungen auf die Magenentleerung und stellen einen differenten Stimulus der Pankreassekretion dar, bedürfen demnach genauso wie Änderungen der Substratdosis der erneuten Evaluierung und Erstellung von Normwerten. Körperliche Aktivität während der Testdurchführung führt zu einer gesteigerten Gesamtkohlendioxidabatmung und damit zu einer falsch-niedrigen Berechnung der Wiederfindungsraten.

10.2.4 α-Aminostickstoffmessung

im Plasma Einen neuen Ansatz (Aminosäuremessung im Plasma nach Stimulation mit Sekretin und Pankreozymin) zur Beurteilung der Pankreasfunktion stellt die Messung von α-Aminostickstoff bzw. vom Aminosäurespiegel im Plasma nach Stimulation des exokrinen Pankreas mit Sekretin und Pankreozymin dar. Prinzip Der Test basiert auf der hohen Aminosäurenaufnahme und Proteinsyntheserate des exokrinen

142

Kapitel 10 · Art und Durchführung von Pankreasfunktionsprüfungen

i I f i i.v.-Infusion

Plasma-Aminosäuren (PAS) [mmol / l ]

5

Sekretin + CCK Pathologisch: Abfall der PAS < 12 %

3 Normal:l N Abfall der PAS ≥ 12 %

Pankreasinsuffizienz ist bisher nicht untersucht. Überdies finden andere Arbeitsgruppen eine diagnostisch nicht tolerable Überlappung zwischen Patienten mit exokriner Pankreasinsuffizienz und solchen mit normaler Pankreasfunktion. Auch die Bestimmung einzelner Aminosäuren wie Serin, Valin, Histidin und Leucin konnte die diagnostische Treffsicherheit des Test nicht signifikant verbessern.

1 Basal

45 min

⊡ Abb. 10.6. Aminostickstoffbelastungstest. Er beruht auf der Aminosäurenmessung im Plasma nach intravenöser Stimulation mit Sekretin und Pankreozymin. (Einzelheiten s. Text)

10

Pankreas, insbesondere nach Pankreasstimulation. Aufgrund der relativ niedrigen basalen Aminosäurenspiegel im Serum ist ein Absinken durch die vermehrte Aufnahme über die Basalmembran der Pankreasazinuszellen innerhalb weniger Minuten zu erwarten (⊡ Abb. 10.6). Durchführung Die hormonelle Stimulation erfolgt analog zum SPT ( Abschn. 10.1.1). In 15-minütigen Intervallen wird dann in enteiweißtem Plasma mittel αAminostickstoffmessung (Ninhydrinmethode) die Konzentration freier Aminosäuren erfasst. Zur Beurteilung der exokrinen Pankreasfunktion dient dabei das Ausmaß des prozentualen Abfalls des α-Aminostickstoffs bezogen auf den Basalwert. Wertigkeit/Interpretation Bei Patienten mit normaler exokriner Pankreasfunktion kommt es zu einem Abfall des α-Aminostickstoffs im Plasma um mehr als 12%, bei Patienten mit mäßiger bis schwerer exokriner Pankreasinsuffizienz um weniger als 12%. Im Gegensatz zu den anderen indirekten Pankreasfunktionstests verliert die Plasma α-Aminosäurenmessung nach partieller und totaler Gastrektomie nicht an Spezifität. Nach anfänglich sehr positiven Ergebnissen mit Angaben zur Sensitivität von 80% und zur Spezifität von 100% konnte bei größeren Kollektiven die hohe Erwartung nicht bestätigt werden. Der Wert dieser Methode bei leichter exokriner

10.2.5 Serumdiagnostik

Der unbestrittene Stellenwert der Bestimmung von Pankreasenzymen im Serum (Amylase- und Lipasebestimmung) g in der Diagnostik und Verlaufskontrolle der akuten Pankreatitis ließ sich bisher nicht auf die Beurteilung der exokrinen Pankreasfunktion übertragen. Erniedrigte Serumkonzentrationen von Amylase und Lipase, infolge der fortschreitenden Destruktion exokriner Anteile des Organs, lassen sich erst in späten Stadien nachweisen.

Pankreas-Amylase Dagegen wurde die Wertigkeit der Pankreas-Amylase (P-Amylase) zur Diagnostik der exokrinen Pankreasfunktion je nach verwendeter Methode und Patientengut unterschiedlich beurteilt (⊡ Tab. 10.4). Während bei Vorliegen einer schweren Insuffizienz (Steatorrhö) die P-Amylase in der Regel pathologisch erniedrigt ist, finden sich bei leichterr und mittelgradigerr Funktionseinschränkung normwertige P-Amylasewerte.

Trypsin Zwar handelt es sich bei Trypsin ebenfalls um ein pankreasspezifisches Enzym, dennoch ist die Spezifität der Serumtrypsinbestimmung erheblich eingeschränkt. So finden sich trotz der im Vergleich zur Amylase geringeren renalen Clearance z. T. deutlich erhöhte Serumtrypsinspiegel bei Patienten mit Niereninsuffizienz. Die zu erwartende Abnahme des Serumtrypsins im Rahmen der Parenchymdestruktion als Parameter einer Funktionseinschränkung des Organs wird erst im Spätstadium bei Patienten mit Steatorrhö ange-

143 10.2 · Indirekte Pankreasfunktionstests

10

⊡ Tab. 10.4. Pankreas-Isoamylase bei Patienten mit chronischer Pankreatitis in Abhängigkeit vom Schweregrad. (Mod. nach Glasbrenner et al. 2000) Untersucher

Grad der exokrinen Pankreasinsuffizienz

Pathologisch erniedrigte Pankreas-Isoamylase [%]

Skude u. Eriksson 1976

Schwer

100

Magid et al. 1977

Schwer

74

Fahrenkrug u. Magid 1980

Schwer

95

Amman et al. 1982

Schwer

70

Magid et al. 1977

Mäßiggradig

26

Johnson u. Levitt 1978

Mäßiggradig

42

Berk et al. 1979

Leicht-mäßig

12

troffen. Pathologisch niedrige Serumtrypsinspiegel finden sich auch bei primärem, insulinpflichtigem Diabetes mellitus.

Pankreas-Lipase Ähnliches wie für die Pankreas-Amylase und Serumtrypsinwerte gilt für die Pankreas-Lipase. Trotz Einführung eines hochspezifischen ELISA schwankt (im Gegensatz zur Stuhldiagnostik) die diagnostische Sensitivität zwischen 0 und 10% bei mäßiggradiger und 13–92% bei fortgeschrittener Funktionseinschränkung. Auch die Bildung verschiedener Quotienten aus P-Amylase, Lipase und Trypsin führt zu keinerlei signifikanten Verbesserung der diagnostischen Treffsicherheit.

10.2.6 Pankreatisches Polypeptid

Infolge seiner ebenfalls hohen Pankreasspezifität (>97% des gesamten pankreatischen Polypeptids werden in den Azini und Langerhans-Inseln gebildet) bietet sich die Bestimmung des pankreatischen Polypeptids (PP) zum Nachweis eine exokrinen Pankreasfunktion an. Während sich bei allen Patienten im Spätstadium der chronischen Pankreatitis mit Steatorrhö nach Stimulation mit Sekretin eine deutlich verminderte PP-Freisetzung finden ließ, liegen zur diagnostischen Wertigkeit der PP-Bestimmung bei mäßiggradiger Funktionseinschrän-

kung (ohne Steatorrhö) nur wenige, z. T. widersprüchliche Untersuchungen vor. Trotz z. T. recht guter Ergebnisse hat sich die Bestimmung von PP nach Stimulierung in der Funktionsdiagnostik bei chronischer Pankreatitis in der Praxis bis heute nicht etablieren können.

10.2.7 Sekretinverstärkte

MR-Pankreatographie Die Magnetresonanztomographie etabliert sich zunehmend in der Diagnostik biliopankreatischer Erkrankungen. Hierzu zählen auch die chronische Pankreatitis und ihre Komplikationen. Oft kann durch die intravenöse Gabe von Sekretin (1 CU/ kg KG als Bolus) eine Verbesserung der Pankreasgangdarstellung im Rahmen der MR-Cholangiopankreatikographie erreicht werden. Vergleichbar dem Sekretinpankreozymintest kommt es in den ersten Minuten nach der Sekretinapplikation zu einer dynamischen Veränderung der Pankreasgangund Duodenalkontrastierung mit Pankreassekret. Hierbei werden Bilder vor sowie im Abstand von 30–60 s nach Sekretingabe über insgesamt 10 min akquiriert. Die Daten zum Vergleich der Kontrastierungsdynamik mit direkten Pankreasfunktionstests sind jedoch zum jetzigen Zeitpunkt noch zu spärlich, um einen generellen Rückschluss von MRCP-Daten auf die exokrine Pankreasfunktion ziehen zu können.

144

Kapitel 10 · Art und Durchführung von Pankreasfunktionsprüfungen

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10

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11

Aussagefähigkeit direkter und indirekter Pankreasfunktionstests

146

11.1

11

Kapitel 11 · Aussagefähigkeit direkter und indirekter Pankreasfunktionstests

Direkte Pankreasfunktionstests

Der Sekretin-Pankreozymin-Testt (SPT) gilt als Goldstandard in der Pankreasfunktionsdiagnostik. In einer umfangreichen Studie an 403 Patienten fand Otte bei 8% falsch-pathologische und bei 6% falsch-normale Testergebnisse. Diese Prozentsätze werden sich kaum verbessern lassen, da die normale exokrine Pankreassekretion eine erhebliche Streubreite hat. Auch ist unklar, woran man falschnormale und falsch-pathologische Testergebnisse messen muss. Beim Vergleich mit der endoskopischen retrograden Cholangiopankreatikographie (ERCP) wurde festgestellt, dass in einem Prozentsatz von 0–20% keine Übereinstimmung mit dem SPT besteht. Daher ist es fraglich, ob die ERCP in diesen Fällen wirklich den Zustand der Drüse am besten reflektiert oder ob Pankreasgangveränderungen nur Ausdruck von vernarbenden und abheilenden Entzündungsprozessen sind. Nach akuter Pankreatitis sind ERCP-Veränderungen deutlich häufiger als exokrine Pankreasfunktionseinbußen. Über einen längeren Beobachtungszeitraum bessert sich zwar die exokrine Pankreasfunktion, nicht aber die bei der ERCP dargestellten Pankreasgangveränderungen. Im Vergleich zum SPT soll der Lundh-Testt nach einigen Untersuchern eine geringere Aussagefähigkeit haben. Alle direkten Pankreasfunktionstests sind allerdings für die Praxis und für die nicht spezialisierte Krankenhausabteilung wegen des zeitlichen und apparativen Aufwands ungeeignet.

11.2

Indirekte Pankreasfunktionstests

Die am häufigsten gebräuchlichen indirekten Pankreasfunktionstests [Elastase-1-Bestimmung im Stuhl, Pankreolauryltest (PLT) und – mit der oben angeführten Einschränkung – auch die quantitative Stuhlfettanalyse] haben gemeinsam den Vorteil, dass sie keine Nebenwirkungen oder Risiken für den Patienten haben und nach einem standardisierten Verfahren durchgeführt werden können. Wenn man von der quantitativen Stuhlfettanalyse absieht, sind alle indirekten Pankreasfunktionstests nicht mit einem größeren Aufwand für Patient, Arzt und Labor verbunden. Das Ergebnis der jeweiligen Un-

tersuchung hängt wesentlich von präanalytischen Fehlerquellen (Einnahme von Medikamenten, Probenversand usw.) und der Durchführung der Untersuchung im Labor, weniger jedoch von der Erfahrung des Untersuchers ab. Damit unterscheiden sich die indirekten Pankreasfunktionstests deutlich von den morphologischen Nachweisverfahren für die chronische Pankreatitis. Das Ergebnis indirekter Pankreasfunktionstests ist jedoch in hohem Maße abhängig von den folgenden 3 Punkten: 1. Vorauswahl des Patienten: Wenn diese Vorauswahl durch Anamnese und klinische Anhaltspunkte genauer getroffen werden kann und damit die Prävalenz der chronischen Pankreatitis bei den zu untersuchenden Patienten ansteigt, steigt auch der prädiktive Wert der Funktionstest. 2. Genaue Instruktion des Patienten: Wenn z. B. die Testtabletten beim PLT statt in der Mitte des Frühstücks vorher oder nachher genommen werden, kann es durch eine postzibale Asynchronie zu einer erheblichen Verfälschung des Testergebnisses kommen. 3. Schweregrad der exokrinen Pankreasinsuffizienz: Bei leichter Insuffizienz sind bei allen indirekten Pankreasfunktionstests falsch-normale Testergebnisse möglich. Bei der Chymotrypsinbestimmung im Stuhll ist die Sensitivität, insbesondere bei Patienten mit schwerer exokriner Pankreasinsuffizienz, hoch. Falschnormale und falsch-pathologische Messergebnisse sind jedoch möglich: ▬ Falsch-normale Ergebnisse: – Leichte bis mäßige exokrine Pankreasinsuffizienz – Nicht abgesetzte Enzymsubstitution ▬ Falsch-pathologische Ergebnisse: – Diarrhö – Eiweißmangelzustand/fehlende endogene Stimulation – einheimische Sprue/Zöliakie – Kachexie (chronisch-entzündliche Erkrankungen/Tumoren) – Anorexia nervosa – Zustand nach Billroth-ll-Resektion des Magens – Verschlussikterus

147 11.2 · Indirekte Pankreasfunktionstests

Der PLT T zeigt mit hoher Treffsicherheit eine schwere exokrine Pankreasinsuffizienz an, während bei leichter oder mäßiger Insuffizienz auch falschnormale Ergebnisse registriert werden können. Bei vergleichenden Untersuchungen an Patienten mit pankreatogener Steatorrhö lag die Sensitivität für beide Tests zwischen 92 und 100%. Bei Patienten mit leichter bzw. mäßiger exokriner Pankreasinsuffizienz war der sondenlose Test der Chymotrypsinbestimmung im Stuhl deutlich überlegen (⊡ Tab. 11.1). Die Elastase-1-Bestimmungg im Stuhl weist bei schwerer und mittelschwerer Pankreasinsuffizienz eine dem PLT vergleichbare diagnostische Sensitivitätt und Spezifität auf. Im Gegensatz zu allen anderen indirekten Methoden stört die Einnahme von Pankreasfermenten den Test in keiner Weise, da der eingesetzte monoklonale Antikörper spezifisch für humane Elastase-1 ist. Somit ist die Kontrolle der exokrinen Pankreasfunktion, insbesondere bei Kindern mit zystischer Fibrose (CF), möglich, ohne die Substitutionstherapie abzusetzen.

11

Störungen und Fehlerquellen Irrtumsmöglichkeiten bei der Interpretation der Elastase-1-Bestimmung im Stuhl sind: ▬ Falsch-normales Testergebnis: – Leichte exokrine Pankreasinsuffizienz ▬ Falsch-pathologisches Testergebnis: – Diarrhö – Zustand nach Billroth-II-Operation Der Test ist im Vergleich zur Chymotrypsinbestimmung etwas temperaturempfindlicher (Aktivitätsabnahme bei 22°C ca. 8% pro Woche, bei 56°C innerhalb von Minuten). Ein Postversand ist somit, insbesondere an heißen Sommertagen, nur mit Einschränkung möglich.Anlässlich eines Symposiums in Ulm wurden alle zu diesem Zeitpunkt bekannten Übersichten über die Sensitivität und Spezifität indirekter Pankreasfunktionstests zusammengefasst (⊡ Tab. 11.2 und 11.3). Die z. T. große Schwankungsbreite für die Angaben zur Spezifität und Sensitivität ist sicherlich durch die erwähnte Abhängigkeit der Tests von Vorauswahl

⊡ Tab. 11.1. Untersuchungsergebnisse verschiedener indirekter Pankreasfunktionstests Exokrine Pankreasinsuffizienz nach Sekretin-Pankreozymin-Test

PLT pathologisch (n=53) [%]

Chymotrypsin im Stuhl pathologisch (n=47) [%]

Leicht

67

25

Mäßig

88

60

Schwer

100

92

⊡ Tab. 11.2. Spezifität indirekter Pankreasfunktionstests PLT

Chymotrypsin im Stuhl

Anzahl Studien

11

4

Anzahl Patienten

604

256

Spezifität

82% (39–100%)

84% (73–89%)

⊡ Tab. 11.3. Sensitivität derzeitig verfügbarer indirekter Pankreasfunktionstests Exokrine Pankreasinsuffizienz nach Sekretin-Pankreozymin-Test

Chymotrypsin im Stuhl pathologisch [%]

PLT pathologisch [%]

Elastase-1 im Stuhl pathologisch [%]

Leicht

25

67

65

Mäßig

60

88

92

Schwer

92

100

100

148

11

Kapitel 11 · Aussagefähigkeit direkter und indirekter Pankreasfunktionstests

und Instruktion der Patienten und vom Schweregrad der exokrinen Pankreasinsuffizienz erklärt. Nach eigenen Untersuchungen sind die Serumtests den Urintests gleichwertig, nach anderen Angaben sogar überlegen. Weitere Studien müssen jedoch abgewartet werden, bevor eine endgültige Aussage über die Wertigkeit der Serumtests gemacht werden kann. In der Vergangenheit ist vielfach noch eine qualitative Stuhlfettbestimmung (sog. Stuhl auf Ausnutzung) durchgeführt worden. Da bereits normaler Stuhl Fett enthält (60 mosmol/kg, hören die Durchfälle in der Fastenperiode auf, ist mit einer osmotischen Diarrhö zu rechnen (⊡ Tab. 22.8). In diesem Fall sind Bestimmung des Stuhl-pH und H2-Atemtests auf Kohlenhydratmalabsorption anzuschließen. Zugleich ist an einen Abusus osmotisch wirkender Laxanzien zu denken (z. B. Magnesiumpräparate). Persistieren Durchfälle auch nach dem Fasten, muss nach weiteren Ursachen einer sekretorischen Diarrhö gesucht werden. Dabei kommen in Frage: Laxanzienabusus, Gallensäurenverlust bei Ileopathie oder hormonelle Ursachen (Vipom, Zollin-

⊡ Tab. 22.7. Typische Befunde bei osmotischer und sekretorischer Diarrhö 48-h-Fastenperiode

Osmotisch: Durchfall sistiert

Sekretorisch: Durchfall persistiert

Osmolalität [mosmol/kg]

290

290

Na+ [mmol/l]

30

100

Analyse der Stuhlflüssigkeit

K+

30

40

Na++K+*2

[mmol/l]

120

280

Osmotische Lücke

170 (>60)

10 (