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1 대한임상검사학회지 : 39권제3호, , 2007 ISSN H. pylori 감염진단시 임상적유용성 14 C- 요소호기검사의 광주기독병원세포유전학실 김윤식 Clinical Usefulness of 14 C-Urea Breath Test for the Diagnosis of H. pylori Infection Yoon-Sik Kim Department of Cytogenetics Division, Kwangju Christian Hospital, Gwangju , Korea Helicobacter pylori (H. pylori) infection is common in korea and high incidence at gastric ulcer and duodenal ulcer. 14 C-urea breath test ( 14 C-UBT) is regarded as a highly reliable and non-invasive method for the diagnosis of H. pylori infection. The purpose of this study was to evaluate the diagnositc performance of a new and rapid 14 C-UBT, which was equipped with Geiger-Muller counter and compared the results with those obtained by gastroduodenoscopic biopsies (GBx). One hundred sixty-eight patients (M : F = 118 : 50) underwent 14 C-UBT, rapid urease test (CLO test), and GBx. The results of 14 C-UBT were classified as positive (>50 cpm), borderline (25<p<50 cpm), or negative (<25 cpm) and CLO tests were classified as positive or negative according to color change. The results of GBx on giemsa stain were distribution of H. pylori by the Wyatt method. We compared 14 C-UBT or CLO test results with GBx as a glod standard. In the assessment of the presence of H. pylori infection, the 14 C-UBT global performance yielded positive predictive value, negative predictive value and accuracy of 93.3% and 83.3%, respectively. However, the CLO test had performance yielded positive predictive value, negative predictive value and accuracy of 76.9%, 50.0%, respectively. In this study 14 C-UBT is a highly accurate, simple and non-invasive method or the diagnosis of follow up H. pylori infection. Key Words : Helicobacter pylori, 14 C-urea breath test, Gastroduodenoscopic biopsies 1) I. 서론 Helicobacter pylori(h. pylori) 는그람음성나선형세균으로 1983년호주병리학자인 Marshall과 Warren(1983) 교신저자 : 김윤식, ( 우 ) 광주광역시남구양림로 190 광주기독병원세포유전학실 Tel : , kys2982@naver.com 에의해위내시경생검조직에서발견하고동정한이후현재소화기질환인위염, 소화성궤양및위암을일으키는위장성병원균으로진단되고있다. 또한최근에는 H. pylori의감염이소화기계질병뿐만아니라성장장애, 심혈관질환, 두통레이노드증후군, 당뇨및담석증의원인인자일가능성이있다는보고도있다 (Gasbarrini 등, 1997). 이러한 H. pylori 세균에대한검사법은현재침습적검사법인위내시경을통한병리조직검사및생검조직을이용한세균배양, 신속요소효소검사 (CLO) 검사, 중 271

2 대한임상검사학회지 39(3): , 2007 합효소연쇄반응 (PCR) 법등이있으며, 비침습적검사법으로는혈청검사, 14 C-요소호기검사 ( 14 C-urea breath test: 14 C-UBT), 그리고대변에서 H. pylori 항원검사법, 소변과타액에서 H. pylori 항체검사법등이있다. 이들검사중현재가장신뢰성과정확성이높은것으로판명된방법은위십이지장내시경을통한병리조직검사법이다. 병리조직검사법은 H. pylori 감염뿐만아니라위나십이지장내염증상태, 궤양의악성및양성여부등을진단할수있는장점이있으나환자에게고통을주는침습적이라는점, 그리고조직학적검사에의한 H. pylori의민감도와특이도는보고자의숙련도와점막조직의처리과정의숙련도에따라 75~90% 로차이가나는점과박멸요법후에균의수가적을때에는민감도가감소하게된다는단점이있다. 또한세균배양법과신속요소효소검사법도위내시경을통해조직을채취해야하는어려운점을가지고있다. 이러한침습법을대신할방법으로최근에각광을받고있는방법은 H. pylori 균이가지고있는요소분해효소를이용하여감염여부를검사는요소호기검사법이있다. 요소호기검사법은 13 탄소 ( 13 C) 또는 14 탄소 ( 14 C) 를이용하여간단하게실시할수있어 H. pylori 검사법으로유용하게이용되고있다 ( 임등, 2001; 김등, 2005; 박등, 2006). 이러한요소호기검사법은 1987년 Graham 등 (1987) 에의해처음소개된이후요소의사용량, 호기의채취시간, 시험식 (test meal) 의동시투여여부등검사법에많은개선되었고, 13 탄소를이용한요소호기검사는상대적으로과정이복잡하고고가의장비가필요로하는등의문제점이있었으나현재이용되는새로운 14 탄소를이용한카트리지 (Heliprobe BreathCard) 와가이거-뮬러계수기 (Geiger- Muller counter) 를도입한방법은 14 탄소가표지된요소 (urea) 를물과함께먹고위내에 H. pylori 에의해 14 탄소요소를암모니아와이산화탄소 ( 14 CO 2) 로분리되고, 이때분리된이산화탄소는혈액을통해폐로이동하여호흡을통해바깥으로배출된다. 호흡으로배출되는 14 이산화탄소를브레스카드 (Breathcard) 로포집하고 14 이산화탄소를헬리프로브분석기 (Heliprobe analyzer) 를이용해 14 이산화탄소의양을측정하여 H. pylori 감염유무를알아보는방법이이용되고있다 (Howden와 Hunt, 1998). 본연구에서는 H. pylori 감염환자의병리조직검사상 감염여부에따른 14 C-요소호기검사와신속요소효소검사등의상관관계비교하여기존의보고자들과같이 H. pylori 박멸후침습적인내시경검사를대체할수있는추적검사법으로 14 C-요소호기성검사가임상적으로유용한검사법인가를알아보고자하였다. II. 재료및방법 1. 연구대상본원에서 2006년 10월에서 2007년 9월까지 1년동안 14 C-요소호기검사를받은환자들의임상기록지와검사기록등을검토하여위십이지장내시경적진단, 병리조직검사, 신속요소분해효소검사등의결과등을종합하여분석하였다. 조사대상환자선정에있어검사실시 1주일내에항생제및 H 2 수용체차단제, 양성자펌프차단제등을복용한적없고, 과거위절제술을받지않았고위-대장누관이없는환자를대상으로하였으며총실험대상환자수는 168명의남녀환자 ( 남 : 여 = 118 : 50) 를대상으로하였다. 2. 연구방법 1) 위십이지장내시경대상환자는내시경전최소 8시간이상금식하였고, 전처치로검사 15분전에 hyoscine-n-butylbrominde (Buscopan R ) 20 mg과 midazolam(dormicom R ) 1 mg을혈관주사하고, 2% Lidocaine HCl 10 ml로인후부의국소마취를시행한후세척된내시경으로검사를실시하였다. 환자에따라검사도중에생검이필요한경우는초음파세척기로세척한생검겸자로조직절편을채취하여병리조직검사와 CLO를실시하였다. 2) 병리조직검사내시경검사실에서의뢰된조직절편은 Giemsa 염색을실시하여 Wyatt법을이용하여세균의분포도에따라 0~4 등급으로나누었으며, 0등급은 H. pylori 음성으로판정하고 1~4등급을양성으로판정하였다. 272

Korean Soc. Clin. Lab. Sci. 39(3):271-276, 2007 3) CLO 검사내시경검사에서채취된검체를신속요소분해효소검사법인상품화된 CLO test kit(ballard R, Utah, U.S.A) 를이용하여시행하여조직첨가후 30분에붉은색으로변화가있는경우와 30분에는변화가없었지만 8시간경과후에붉은색으로변하는경우를양성으로판정하였다.

3 Korean Soc. Clin. Lab. Sci. 39(3): , ) CLO 검사내시경검사에서채취된검체를신속요소분해효소검사법인상품화된 CLO test kit(ballard R, Utah, U.S.A) 를이용하여시행하여조직첨가후 30분에붉은색으로변화가있는경우와 30분에는변화가없었지만 8시간경과후에붉은색으로변하는경우를양성으로판정하였다. 4) 14 C 요소호기검사위십이지장내시경검사후상품화된 Heliprobe system (Institue of isotopes Co., Sweden) 를이용한방법으로 Helicap(37KBq(luCi) 14 C-urea capsule) 을물 (50 ml) 과함께복용하고, 10분간기다린후 BreathCard의마우스피스를통해 BreathCard 포집표시막이오렌지색에서노락색으로변할때까지숨을내쉰다 ( 약 1~4분정도 ). 이후 BreathCard색이변하면 BreathCard를헬리프로브분석기 (Heliprobe TM analyzer) 로분석하였다. 결과판정은 25 cpm이하는음성 (not infected patient) 으로 25~50 cpm의경우는미분류 (borderline case) 로하였으며, 50 cpm 이상의경우는양성 (infected patient) 으로판정하였다. Table 1. Patient age distribution of 14 C-Urea Breath Tests Age Patient (n) % < > Total III. 결 과 C- 요소호기검사연령별분포 Fig. 1. Patient distribution of the results of Gastroduodenoscopic Biopsy with Giemsa Stain (GBx), Campylobacter-like Organism (CLO) tests and 14 C-Urea Breath tests (UBT) 14 C- 요소호기검사를받은환자의연령별분포는 20 세 이하부터 10년씩세분하여조사하였으며, 가장많은환자군은 40대가 76명으로 45.2% 나타냈으며, 다음으로는 50 대가 44명으로 26.1%, 60대가 20명으로 12.0% 를나타내었다 (Table 1). 2. 검사방법에따른 H. pylori 감염양성률환자들의검사방법분포를보면위십이지장내시경을통한병리조직검사를받은환자수는 98명으로이중 Giemsa염색에의한 H. pylori감염으로확진된경우는총 48명으로 48.9% 에해당하였으며, 신속요소분해효소검사를받은 38명중 26명인 68.4% 에서 H. pylori 감염양성반응을보여다. 그리고 14 C-요소호기검사를받은 168명 중 88명이 H. pylori 감염양성반응을보여 52.4% 해당하였고, 8명의미분류환자는음성으로판정하였다 (Fig. 1). 3. 병리조직검사에대한 14 C-요소호기검사와 CLO검사의진단율비교분석병리조직검사와함께 14 C-요소호기검사가동시에실시된 80명환자군에서병리조직검사상 H. pylori 양성을보인환자 32명중 2명을제외한 30명이 14 C-요소호기검사도양성을보여병리조직검사와 14 C-요소호기검사의일치율은 93.3% 를보였으며, 병리조직검사상 H. pylori 음성을보인 48명중 8명을제외한 40명이 14 C-요소호기검사에서도음성을나타내어 83.3% 의일치율을보였다. 그 273

4 대한임상검사학회지 39(3): , 2007 Table 2. Comparison of diagnostic perfomance of 14 C-Urea Breath Tests ( 14 C-UBT) and Campylobacter-like Organism (CLO) tests with the results of Gastroduodenoscopic Biopsy with Giemsa Stain (GBx) C-14 UBT GBx GBx CLO test Positive 30 8 Positive Negative 2 40 Negative 6 12 Total Total Table 3. Comparison of Endoscopic Diagnosis of 14 C-Urea Breath Tests (14C-UBT) positive and Gastroduodenoscopic Biopsy with Giemsa Stain (GBx) positive results GBx Endoscopic Dx. C-14 Endoscopic Dx. Ulcer No Ulcer UBT Ulcer No Ulcer Positive Positive Negative Negative Total Total 리고병리조직검사와함께 CLO검사가동시에실시된 50 명환자군에서병리조직검사상 H. pylori 양성을보인 26 명중 6명을제외하고 20명에서 CLO검사에서도양성을보여일치율이 76.9% 를보였으며, 병리조직검사상 H. pylori 음성을보인 24명에서 12명만이 CLO검사에서도음성을나타내어일치율은 50% 로낮게나타났다 (Table 2). 4. 병리조직검사와 14 C-요소호기검사양성에서내시경적궤양진단과의상관관계비교병리조직검사상 H. pylori 양성을보인 48예중 34명에서위또는십이지장궤양이관찰되어 70.8% 를나타내어음성 50명중 10명인 25% 보다 2.83배높게나타났다. 이에반하여 14 C-요소호기검사가의경우는 H. pylori 양성을보인 58명중 24명에서위또는십이지장궤양이관찰되어 41.4% 를나타냈으며, 음성의경우도 24명중 14명으로 41.2% 를나타내어유의한차이가없었다 (Table 3). IV. 고찰 H. pylori 균은 1983년 Marshall과 Warren(1983) 의해위염과위십이지장궤양환자의위유문부로부터 Warthin- Starry silver염색법을이용하여검출하여 Campylobacter pyloridis로명명되어생물학적연구가진행되었다. 이후 Goodwin 등 (1989) 에의해 H. pylori로불리게되었다. H. pylori 균은위염, 소화성궤양및위암을일으키는위장질환을일으키는병원성균으로위점액층내상피세포사이사이에증식하며, 요소분해효소 (urease) 를분비하며, 분비된요소분해효소를암모니아로변환시켜위내염산 (HCl) 을중화시키고, 균주위도중성화를유도시킨다. 또한점막세포를파괴하여염증유발물질인 interleukin-8 등을유리하게끔한다고알려져있다. 그러나 H. pylori가위점막손상을유발하는기전은아직확실치않은데, 암모니아와요소분해효소가점막상피세포손상을유도한다는보고 (Konishi 등, 1992; Megraud 등, 1992) 가있고, H. pylori가점액층을손상시킴으로서위산에의한위점막의손상을유도한다 (Sarosiek 등, 1988; Ormond와 Tolleg, 1989; Slomiany 등, 1992) 는것이병인기전의하나로여겨져왔으나, 최근 H. payor 감염이점액의점도를떨어뜨리지않는다는보고가있다 (Markesich 등, 1995). H. payor 제균요법시점액분해제를함께투여하면제균율이더높아진다는보고 (Zala 등, 1994) 가있는데이는점액층이 H. pylori에유리한환경을제공한다는것을의미하므로이에대한더많은연구가필요한상태이다. H. pylori가위상피세포로하여금 interleukin-8과같은 cytokine을생산하도록유도하고이에의해활성화된백혈구에의한염증반응으로인해점막손상이초래된다는보고가있다 (Blaser, 1992; Yoshida 등, 1993). 우리나라 H. pylori에대한유병률연구를보면위궤양환자의 90% 와십이지장궤양환자의 100% 에서발병하고있는것으로추정하고있고, 우리나라에서는전인구를대상으로볼때남자 56.6%, 여자 52.4% 으로평균 54.3% 가감염되었다는보고가있다 ( 최등, 1995). 이러한 H. pylori 균에대한검사법으로현재임상적으로적용되고있는방법으로침습적인검사방법인위내시경을통한병리조직검사및생검조직을이용한세균배양, 신속요소효소검사검사, 중합효소연쇄반응법등이있 274

5 Korean Soc. Clin. Lab. Sci. 39(3): , 2007 으며, 비침습적검사방법으로는혈청검사, 요소호기검사, 그리고대변에서의 H. pylori 항원검사법, 소변과타액에서 H. pylori 항체검사법등이있다. 이들방법중비침습적이고특이도가높은새로운 14 탄소를이용한카트리지와가이거-뮬러계수기를이용한방법이최근에각광을받고있다. 이방법은 H. pylori가생성하는요소분해효소를 14 표지탄소가있는 bicarbonate (HCO 3- ) 가혈액내에서흡수된이후이산화탄소로변화되어호기로배출되는양을측정하는방법으로침습적인내시경검사에의한조직생검검사나 H. pylori균배양법은배양을위해적절한조건을맞추어야하는불편함에비해간편한방법이다. 그리고정량적측정이가능하다는장점이있어임상적유용성이대두되고있다 (Desroches 등, 1997). 이에본연구자는본원에서 2006년 10월에서 2007년 9 월까지 1년동안 14 C-요소호기검사를받은환자들의임상기록지와검사기록등을검토하여위십이지장내시경적진단, 병리조직검사, 신속요소분해효소검사등의결과를종합하여분석하여다음과같은결과를얻었다. 환자들의검사방법분포를보면위십이지장내시경을통한병리조직검사를받은환자수는 94명으로이중 Giemsa 염색에의한 H. pylori 감염이확진된경우는총 48명으로 51.1% 에해당하였다. 신속요소분해효소검사를받은 38명중 26명인 68.4% 에서 H. pylori 감염양성반응을보여다. 그리고 14 C-요소호기검사에서는검사를받은 168명중 88명이 H. pylori 감염양성반응보여 52.4% 해당하였고 8명의미분류환자는음성으로판정하였다 (Fig. 1). 병리조직검사와 14 C-요소호기검사가동시에실시된 40명의대상환자중병리조직검사상 H. pylori 양성을보인환자 32명중 2명을제외한 15명이 14 C-요소호기검사도양성을보여일치율이 93.3% 를보였으며, 병리조직검사상 H. pylori 음성을보인 24명중 4명을제외한 20명이 14 C-요소호기검사도음성을보여일치률은 83.3% 의일치율을보였다. 이와같은결과는국내다른보고자들과비슷한결과를보였다 ( 임등, 2001; 성등, 2006). 그리고병리조직검사와 CLO검사가동시에실시된 50명중병리조직검사상 H. pylori 양성을보인 26명중 6명을제외하고 20명에서 CLO검사에서도양성을보여일치율이 76.9% 를보였으며, 병리조직검사상 H. pylori 음성을보인 12명 에서 6명만이 CLO검사와일치율이 50% 였다. 이와같은결과는임등 (2001) 이보고한결과인양성일치률 83.1%, 음성일치율 81.3% 보다낮게나타났지만, 병리조직검사상 H. pylori 양성을확진으로진단할경우민감도는 14 C-요소호기검사가 93.3% 로 CLO검사 76.9% 에비해높게나타났으며, H. pylori 음성도또한 14 C-요소호기검사가 83.3% 로 CLO검사 50.0% 에비해높은일치율을나타냈다. 병리조직검사상 H. pylori 양성을보인 48예중 34명에서위또는십이지장궤양이관찰되어 70.8% 를나타냈으며, 음성 50명중 10명인 25% 보다 2.83배높게나타났다. 이에반하여 14 C-요소호기검사가의경우는 H. pylori 양성을보인 58명중 24명에서위또는십이지장궤양이관찰되어 41.4% 를나타냈으며, 음성의경우도 34명중 14 명으로 41.2% 를나타내어별차이가없었다 (Table 3). 이와같은 14 C-요소호기검사가결과위십이지장내시경적검사와의일치율이낮은이유는병리조직학적검사만단독으로시행된경우보다 14 C-요소호기검사와병리조직학적검사가함께실시된경우는 H. pylori 감염을치료한후추적관찰을확인하기위해실시한경우가많았기때문으로사료된다. 이번연구결과로볼때 H. pylori 균검사법으로 14 C-요소호기검사가비침습적이고쉽고빠르게실시할수있는장점과병리조직검사와의비교에서도양성일치율이 93.3% 와음성일치율 83.3% 로 CLO 검사의양성일치율 76.9% 와음성일치율 50% 보다도더높게나타남을확인할수있어임상에서진단검사나추적검사에있어서적용할수있는매우유용한검사법으로사료되었다. 참고문헌 1. Blaser MJ. Hypotheses on the pathogenesis and natural history of Helicobacter pylori-induced inflammation. Gastroenterology 102(2): , Desroches JJ, Lahaie RG, Picard M, Morais J, Dumont A, Gaudreau C, Picard D, Chartrand R. Methodological validation and clinical usefulness of carbon-14-urea breath test for documentation of 275

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untitled The Korean Journal of Gastrointestinal Endoscopy Original Article 최근 H. pylori 에대한 1 차삼제요법의연도별제균율변화와기간에따른제균율비교 백나영 * ㆍ임윤정ㆍ이종호ㆍ강지훈ㆍ박정배ㆍ이진호 동국대학교의과대학내과학교실, * 가정의학교실 Recent Eradication Rates of First-line