Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nachweis von Helicobacter Pylori gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der ¹³ C-Harnstoff-Atemtest hat sich zum Nachweis von Helicobacter Pylori Infektionen, die vielfach Ursache von Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes sind, für die klinische Diagnostik etabliert. Bei diesem Atemtest wird der betroffenen Person mit ¹³ C markierter Harnstoff verabreicht. Helicobacter Pylori produziert ein Enzym namens Urease, welches den Harnstoff unter anderem in C0 ₂ zerlegt. Dabei wird das ¹³ C-Kohlenstoffisotop des markierten Harnstoffs in das C02-Molekül eingebaut. Zum Nachweis einer Infektion mit diesem Bakterium ist somit das Verhältnis zwischen ¹³ CÜ2 und ¹² CÜ2 zu bestimmen. Dazu wird der betroffenen Person ein entsprechend markiertes Substrat verabreicht und nach einer gewissen Zeit die Atemluft analysiert. Für die Analyse der Atemluft wird die nichtdispersive Infrarotspektroskopie (NDIR-Spektroskopie) verwendet. Dazu durchstrahlt gefilterte Infrarotstrahlung eine Messkammer, die das zu analysierende Gas enthält. Durch Messung des Absorpstionsspektrums mittels eines Infrarotdetektors lassen sich Aussagen über den ¹³ C-/ ¹² C-Gehalt in dem Gas treffen. Bei einem erhöhten Gehalt von ¹³ C ist davon auszugehen, dass die Person mit dem Bakterium Helicobacter Pylori infiziert ist.

Bekannte Verfahren zum Nachweis von Helicobacter Pylori sehen es vor, zunächst eine Messkammer, in welcher der Nachweis erfolgen soll mit einem CG-2-freien Gas zu spülen. Dieses Spülen erfolgt gemäß einer festen Zeit, die üblicherweise 30 s bis 60 s beträgt. Nach dem Spülen der Messkammer wird die gasförmige Atemprobe mit der unter Umständen erhöhten Menge ¹³ CÜ ₂ eingelassen. Das Einlassen der Probe in die Messkammer erfolgt nach einer vorgegebenen Zeit von ca. 20 s bis 40 s. Nach dieser Zeit wird das Einlassventil

BESTÄTIGUNGSKOPIE der Messkammer geschlossen und die Probe verteilt sich in der Messkammer homogen. Dieses Homogenisieren ist insbesondere wichtig, um den Anteil des ¹³ C-/ ¹² C-Anteils zuverlässig bestimmen zu können. Die Wartezeit beträgt in der Praxis etwa 40 s bis 60 s. Nach Ablauf dieser Zeit erfolgt die eigentliche Messung an der gasförmigen Probe. Die Messung dauert in der Regel, je nachdem wie viele Messwerte aufgenommen werden sollen, 15 s bis 30 s.

Insbesondere im klinischen Betrieb muss täglich eine Vielzahl der oben beschriebenen Untersuchung bezüglich einer möglichen Infektion mit Helicobacter Pylori durchgeführt werden. Da das dargestellte Verfahren sehr zeitintensiv ist, gestaltet es sich für die Bewältigung einer großen Anzahl von Untersuchungen als ungeeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, durch das ein schneller Nachweis von Helicobacter Pylori in einer gasförmigen Probe realisierbar ist.

Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 1 auf. Demnach ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Messung des ¹³ C- Gehalts nur so lange durchgeführt wird, bis eine Mindestanzahl von Messwerten des ³ C-Gehalts einer vorzugebenden Standardabweichung genügt. Dies stellt insbesondere einen zeitlichen Vorteil dar. Oftmals ist bereits nach kurzer Zeit die Probe in der Messkammer derart homogenisiert, dass die Messwertaufnahme beginnen kann. Durch dieses Verfahren kann daher erheblich Zeit eingespart werden, da nicht mehr wie bisher pauschal eine bestimmte Zeit gewartet werden muss, bis die Aufnahme der Messwerte durchgeführt werden kann. Vielmehr wird erfindungsgemäß nur gerade solange mit der Aufnahme der Messwerte gewartet wie nötig. Die Standardabweichung, insbesondere die Standardabweichung zu einem Mittelwert, wird dabei vorgegeben bzw. anhand der Messwerte ermittelt.

Bevorzugt kann es die vorliegende Erfindung vorsehen, dass der ¹³ C-Gehalt in der Probe bereits während des Homogenisierens der Probe in der Messkammer gemessen wird. Durch das kontinuierliche bzw. taktweise Messen des ¹³ C- Gehalts während des Homogenisierens bzw. während des gesamten Verfahrens, wird es ermöglicht, insbesondere das Homogenisieren der Probe in der Messkammer zu kontrollieren. Sollten sich bereits beim Homogenisieren Messwerte ergeben, die nur geringfügig von dem Sollwert abweichen, können diese Werte bereits als Ergebniswerte verwendet werden. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass stets die letzten Messwerte gespeichert werden, für den Fall, dass diese Werte bereits den Ansprüchen für auswertbare Messwerte genügen.

Insbesondere sieht es die Erfindung vor, dass die ersten aufgenommenen Messwerte des ¹³ C-Gehalts in der Probe, insbesondere die ersten zehn, vorzugsweise die ersten zwanzig Messwerte, die der Standardabweichung genügen, als Messergebnisse verwendet werden. Dabei hängt die Anzahl der erforderlichen Messwerte von der vorgegebenen Genauigkeit bzw. Zuverlässigkeit ab. Auch hier kann durch Reduzierung der notwendigen Messwerte die Zeit, die durch das Verfahren in Anspruch genommen wird, reduziert werden.

Ein weiteres Ausfühungsbeispiel der Erfindung sieht es vor, dass sobald die ¹³ C- Messwerte der Standardabweichung von höchstens 1 %o, vorzugsweise höchstens 0,2 %o genügen, die ¹³ C-Messwerte als Messergebnisse bewertet werden. Dabei sind die Werte für die Standardabweichung variabel und können, je nach Anwendung und Anforderung verändert werden. Somit ist es denkbar, dass die Standardabweichung auch auf 10 %o bzw. 5 %o oder gar 0, 1 %o festgelegt wird. Weiter kann es die Erfindung vorsehen, dass das Spülen der Messkammer und das Einlassen der Probe in die Messkammer nur so lange durchgeführt wird, bis ein vorzugebender Schwellenwert des CC Gehalts bzw. des ¹² C-Gehalts in der Messkammer erreicht wird. Dazu wird der CCvGehalt bzw. der ¹² C-Gehalt in der Messkammer während des Spülens der Messkammer und während des Einlassens der Probe in die Messkammer gemessen. Anfangs befindet sich in der Messkammer ein beliebiges Gas. Durch Spülen der Messkammer mit einem CC freien Gas und gleichzeitiges Auspumpen der Kammer durch eine Pumpe wird erreicht, das jegliches Restgas, insbesondere Kohlenstoff bzw. C0 ₂ aus der Kammer entfernt wird. Während dieses Spülvorgangs wird das Gas kontinuierlich oder taktweise spektroskopiert. Sobald der CCvGehalt in der Messkammer 0, 1 % bzw. 0,05 % beträgt, wird das Spülen beendet. Diese Werte können je nach Anforderung geändert werden.

Im nächsten Schritt wird sodann die Probe bzw. die Atemprobe der betroffenen Person in die Messkammer geleitet. Auch während dieses Einleitens der Atemprobe in die Messkammer kann eine Pumpe betrieben werden, um die Atemprobe in die Messkammer hineinzubefördern. Während des Einlassens der Probe erfolgt weiterhin die Messung des C02-Gehalts bzw. des C0 ₂ - Volumengehalts. Sobald dieser Anteil mindestens 0,2 % bzw. 0,5 % beträgt, wird das Einlassventil geschlossen, so dass kein weiteres Gas in die Kammer strömen kann. Dieser Volumenanteil hat sich als ausreichend für den Nachweist von ³ C erwiesen.

Die vorliegende Erfindung sieht es weiter vor, dass der ¹³ C-Gehalt und der C0 ₂ - bzw. ² C-Gehalt von Sensoren ermittelt werden, die von einer Steuereinheit ausgelesen werden und die Steuereinheit die Messwerte der Sensoren mit den vorzuggebenden Schwellwerten vergleicht. Außerdem lässt sich über diese Steuereinheit der Schwellenwert bzw. die Standardabweichung voreinstellen. Sobald eine Atemprobe der Messkammer zugeführt wird, erfolgt das vorab beschriebene Verfahren automatisch. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die einzelnenen Schritte, je nach Ergebnis, einzeln initiiert werden müssen. Weiter kann es die Erfindung vorsehen, dass die Steuereinheit mehrere parallel laufende Messverfahren steuert bzw. mehrere Proben zum Messen des ¹³ C- Gehalts koordiniert.

Ein weiteres besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht es vor, dass Pumpen und/oder Ventile zum Regeln eines Gas- Stroms im bzw. aus der Messkammer durch die Steuereinheit geregelt werden. Somit werden in Abhängigkeit der Messwerte Ventile geschlossen bzw. Pumpen an- oder abgestellt und/oder Messwerte ausgelesen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand einer folgenden Figur näher erläutert. Figur Zeitlicher Verlauf eines Kohlenstoffanteils in einer Messkammer. In der Figur ist der zeitliche Verlauf des Kohlenstoff-, insbesondere des ³ C- Anteils in der Messkammer während des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgetragen. Die Ordinate stellt in den willkürlichen Einheiten den relativen Gehalt des Kohlenstoffs in der Messkammer dar.

In einer ersten Phase 10 des Verfahrens ist die Messkammer mit einem beliebigen Gas und somit mit einem beliebigen Gehalt an Kohlenstoff bzw. CO2 gefüllt. Beispielsweise wurde gerade eine Messung zum Nachweis von ^" Helicobacter Pylori beendet. In der zweiten Phase 1 1 wird die Messkammer gespült, d.h. für das eigentliche Messverfahren vorbereitet. Dazu wird ein CO2- freies Gas in die Kammer geleitet und gleichzeitig eine Pumpe, die mit der Kammer verbunden ist, angeschaltet. Durch das Spülen und Pumpen nimmt der Kohlenstoffanteil in der Messkammer rapide ab. Bereits während dieser zweiten Phase 11 des Verfahrnes wird der Kohlenstoffanteil durch NDIR-Spektroskopie bestimmt. Sobald der Kohlenstoffanteil einen bestimmten Schwellenwert unterschritten hat, wird das Spülen beendet, indem der Einlass des C0 ₂ -freien Gases beendet wird. In der dritten Phase 12 des Verfahrens wir die Atemprobe der betroffenen Person der Messkammer zugeführt. Da der C0 ₂ -Anteil in der Atemprobe hoch ist, steigt der Kohlenstoffanteil in der drittem Phase 12 rapide an. Auch in dieser Phase wird der Kohlenstoffanteil mittels Spektroskopie bestimmt. Sobald der CO2-, insbesondere der ¹² C- und/oder ¹³ C-Anteil einem gewissen Schwellenwert genügt, wird auch der Einlass der Atemprobe gestopt, indem ein Ventil geschlossen wird.

In der folgenden vierten Phase 13 erfolgt eine Homogenisierung der C0 ₂ aufweisenden Atemprobe in der Messkammer. Während der vierten Phase 13 erfolgt bereits eine gezielte Messung des ³ C-Anteils (fünfte Phase 14). Somit geht die vierte Phase 13 fließend in die fünfte Phase 14 über. Wenn die ¹³ C- Messwerte bereits ergeben, dass die Abweichungen einer voreingestellten Standardabweichung genügen, werden diese Messwerte bereits als Messergebnisse verwertet. Üblicherweise werden 10 bis 20 derartige Messergebnisse bzw. -Punkte aufgenommen, um ein aussagekräftiges Ergebnis bzgl. der Infektion mit Helicobacter Pylori zu erzielen. Nach der fünften Phase 14 kann deas Verfahren gemäß der ersten Phase 10 fortgesetzt werden.

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Bezugszeichenliste

10 I.Phase

11 2. Phase

12 3. Phase

13 4. Phase

14 5. Phase