Композиция для диагностики желудочно-кишечного заболевания и способ диагностики этого заболевания

 

Изобретение относится к медицине, точнее к гастроэнтерологии. Сущность изобретения заключается в том, что предложены композиция для диагностики желудочно-кишечного заболевания и способ диагностики заболевания с помощью этой композиции. Композиция содержит индикаторное вещество - вещество типа нейтральрот, мочевину и воду, а дополнительно может содержать вспомогательные вещества, например стабилизатор или консервант. Способ диагностики включает контактирование этой композиции с биоптатом или аспиратом из желудочно-кишечного тракта. Композиция может быть также помещена в контейнер, в биорастворимую капсулу и т. п. для помещения в желудок пациента. Изобретение позволяет ускорить и упростить процедуру диагностики гастроэнтерологических заболеваний. 2 с. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам диагностики желудочно-кишечных заболеваний человека и животных.

Существует широкий спектр факторов, вызывающих желудочно-кишечные заболевания, включающие генетические, психологические, психогенетические причины, а также факторы, связанные с окружающей средой. Соответственно диагностика лечения таких заболеваний может быть чрезвычайно затруднена [1].

Среди хронических заболеваний верхней части желудочно-кишечного тракта существуют заболевания, входящие в категорию гастритов и язвенной болезни. Пептические язвы - это участки нарушения оболочек желудочно-кишечного тракта, характеризующиеся разрушением тканей, вызванные действием пищеварительный кислот и ферментов. Общепризнано, что возникновение пептических язв обуславливается либо желудочной гиперсекрецией, либо ослаблением устойчивости внутренних покровов желудка к действию пищеварительных кислот и пепсина [2].

Как и для любого заболевания, быстрая и точная диагностика желудочно-кишечных заболеваний имеет огромное значение. Однако диагностические методы, обычно используемые в практике, зачастую длительны, трудоемки, дорогостоящи и могут давать неопределенные или неточные результаты.

Было определено, что многие заболевания, поражающие верхнюю часть желудочно-кишечного тракта, вызываются бактериями рода Helicobacter. Эти заболевания могут быть диагностированы с помощью методов и составов для определения их в слизистой оболочке желудка или в желудочном соке человека или животных.

Инфицирование может быть диагностировано иммуноанализом крови, однако тест может давать положительные результаты в течение многих месяцев после уничтожения инфекции. Наличие антител дает ложноположительный результат приблизительно у 10-15% пациентов в результате взаимодействия с другими антителами.

Гастробиопсия и ее исследование под микроскопом в специальных срезах могут быть использованы для выявления такой инфекции и дать результат относительно быстро. Гастроскопия дорога и не всегда доступна. Более того, хотя и относительно низка, но существует вероятность кровотечения в местах биопсии. Кроме того, биопсию не используют у пациентов, имеющих тенденцию к кровотечениям, например, страдающим гемофилией, болезнями печени или принимающих препараты-антикоагулянты, инфекция Helicobacter иногда имеет пятнистую структуру и, следовательно, требует многожественной биопсии для повышения точности диагностики.

Настоящее изобретение представляет собой композицию и способ для диагностики желудочно-кишечных заболеваний человека или животных. Заявляемая композиция содержит мочевину, индикатор, желеобразный агент, стабилизатор и консервант. Способ диагностики желудочно-кишечного заболевания человека или животного включает получение образца испытуемого материала желудочно-кишечного тракта и приведение в контакт образца с диагностическим средством.

Согласно настоящему изобретению диагностическое средство имеет следующие основные компоненты: мочевину в концентрации от 10 до 40 г на 1 л, индикатор с константой диссоциации pK от 6,5 до 8,5, при этом состав имеет pH от 5,0 до 6,5 и pH состава по крайней мере на единицу ниже, чем pK индикатора.

В данном случае концентрация индикатора обеспечивает четко различимый цвет состава. Обычно индикатор присутствует в количестве от 2 до 100 мг на 1 л, предпочтительная концентрация мочевины от 20 и 40 г на 1 л.

Понятие "желудочно-кишечное заболевание" подразумевает любую болезнь или расстройство желудочно-кишечного тракта человека или животного. Такие заболевания желудочно-кишечного тракта включают, например, неязвенные желудочно-кишечные заболевания, включая хронический или атрофический гастрит, гастроэнтерит, неязвенную диспепсию, болезни пищевода и непрохождения желудка, а также язвенные заболевания, т.е. язвы желудка и двенадцатиперстной кишки. В частности, заболевания желудочно-кишечного тракта, обусловленные или инициируемые бактериями, включая бактерии рода Helicobacter [3].

Мочевина является естественным продуктом белкового метаболизма и под действием ферментов разлагается на аммоний и двуокись углерода. Составы в настоящем изобретении служат, таким образом, для выявления продуктов гидролиза мочевины.

Индикаторы, используемые в композиции, включают нитрофенол, бромотимол синий, фенол красный, квиналин синий, кресол пурпурный и тимол синий. Бромотимол синий, фенол красный, нейтральрот и кресол красный - предпочтительные индикаторы для использования.

Композиция содержит также вспомогательные компоненты, воздействующие на эффективность или физические свойства этих составов. Однако эти дополнительные компоненты не должны влиять на индикатор, искажая цвет окраски реакционной смеси. Композиты в изобретении предпочтительно должны содержать желеобразный агент, чтобы получить полутвердое состояние диагностического средства. Наиболее предпочтительным агентом является агар в концентрации от приблизительно от 5 до 50 г на 1 л, предпочтительно 10-20 г на 1 л. Агар, используемый в настоящем изобретении, доступен из коммерческих источников. Обычно агар выделяется из агароцитов определенных водорослей (алги). Также предпочтительно, чтобы агар, используемый в изобретении, не был питательной средой микроорганизмов.

Дополнительным компонентом композиции является также стабилизатор. Как указано выше, pH состава, используемого в изобретении, подбирается по крайней мере на единицу ниже, чем pK индикатора. Таким образом, предпочтительно иметь pH величину состава, подобранной в пределах приблизительно от 5,0 до 6,5, а еще лучше в пределах 5,0-6,0. Величина pH конечного состава должна быть скорректирована добавлением подходящего стабилизатора. Такие стабилизаторы хорошо известны в химической практике и включают использование таких слабокислотных солей, как бисульфат, ацетат или фосфат натрия. Обычно стабилизатор присутствует в растворе в концентрации от 2000 мг на 1 л. Концентрация стабилизатора включает концентрацию буферной соли и кислоты, использованных для подгонки pH состава.

Консерванты, используемые в настоящем изобретении, - это азид натрия или метилгидроксибензоат. Последний является наиболее предпочтительным. Количество его зависит от факторов, известных в микробиологической практике, таких как бактерицидные свойства, других компонентов смеси.

Вода из компонента может быть выпарена. Компонент в сухом виде помещают в соответствующее приспособление, как показано далее, добавляют несколько капель воды, полученный раствор используют в качестве диагностического средства.

Способ диагностики желудочно-кишечного заболевания у человека или животного состоит из следующих приемов: а) получение образца желудочного материала, б) контактирование образца с композитом, в) наблюдение за изменением цвета реакционной смеси, изменение цвета указывает на присутствие желудочно-кишечного заболевания.

Понятие "испытуемый материал" означает любой материал, полученный прямо или косвенно из верхней части желудочно-кишечного тракта человека или животного. Такие образцы включают, например, желудочный эпителий, содержимое желудка и пищеварительные жидкости. Образцы могут быть получены за счет использования известных методов современной медицинской практики, например, получение материала с помощью биопсии, взятие образца рвотной массы или выделяемого из желудка воздуха.

Способ осуществляют при помощи диагностического устройства, которое содержит необходимое количество композиций в удобном для этого контейнере. Такое устройство в настоящем изобретении включает: а) контейнер, имеющий открытое отверстие площадью приблизительно от 20 до 200 мм² с общим объемом приблизительно от 40 до 1000 мм³, б) крышку для указанного контейнера, закрепленную на контейнере с таким расчетом, чтобы она имела возможность открывать и закрывать отверстие указанного контейнера, где контейнер содержит приблизительно от 0,04 до 2,0 мл состава настоящего изобретения. Предпочтительно, чтобы контейнер содержал 0,40-0,60 мл состава.

Одно из таких устройств изображено на фиг. 1-3. Фиг. 1 и 2 изображают контейнер 3 вогнутой или колодцеобразной формы, расположенный на протяженном плоском держателе 2, выполненным из полоски жесткого или полужесткого водостойкого материала. Контейнер содержит композит 4 настоящего изобретения. Крышка 1 закреплена на контейнере и выполнена из гибкого водостойкого материала и имеет такие же размеры, как и жесткий держатель. Как показано на фиг. 1, маркировка 5 закреплена или непосредственно напечатана на гибкой крышке 1. Фиг. 3 показывает диагностируемое устройство с гибкой крышкой, частично смещенной таким образом, что открытое отверстие контейнера 3 дает возможность поместить образец желудочного материала 6 в композит 4, используя подходящий инструмент, например пинцет 7.

Гибкая крышка закреплена на жестком материале контейнера 1 держателя таким образом, что обеспечивается возможность ее снятия и открытия входного отверстия контейнера, например, с помощью клея, сохраняющего свои свойства при многократном открытии/закрытии контейнера. Материал крышки должен быть по возможности тонким, чтобы иметь возможность прокалывать его шприцем и впрыскивать жидкий гастроматериал непосредственно в состав, не открывая крышку.

Согласно изобретению применяют также устройство для взятия пробы, которое пациент проглатывает. Устройство достигает желудка и благодаря тому, что поверхность желудка, сжимаясь и двигаясь, прижимается к стенкам устройства, устройство собирает слизь, клетки стенок и бактерии, которые могут находиться на слизистой оболочке. Устройство может представлять собой либо щеткоподобный материал, абразивный материал, механическую капсулу, которая может проводить биопсию всасыванием или механически, например с помощью пружины, помещенной в капсулу. Устройство может также состоять из пассивного элемента, который в процессе удаления капсулы может соскабливать содержание слизистой оболочки с пследующим извлечением из желудка для дальнейшего исследования.

Метод проглатывания капсулы аналогичен простому процессу проглатывания любой медицинской капсулы. Различие заключается в том, что здесь капсула присоединена с якорному устройству, как, например, провод, пластиковая трубка, пинцетное устройство или шнур. По возможности шнур должен быть навощен и присоединен таким образом, чтобы избежать самопроизвольного отсоединения капсулы в желудке, конец шнура оставляют снаружи.

Если используется щетка, целесообразно вместо шнура применить пластиковую трубку с внутренней проволокой или без нее. Она может активно передвигаться вверх и вниз в желудке, делая соскоб или собирая бактерии, связанные со слизистой оболочкой.

Если капсула содержит губчатый материал, он по возможности должен быть сжат так, что когда он раскроется в желудке при растворении капсулы, то увеличится в объеме, чтобы собрать соскоб слизистой оболочки желудка. Если устройство имеет щетку, ее щетина должна быть сжата, чтобы распрямиться при растворении капсулы под действием желудочных веществ после проглатывания.

Капсула должна быть так приготовлена, чтобы растворяться не так быстро, как обычные желатиновые капсулы, а только через несколько минут, чтобы растворение не произошло в пищеводе и не вызывало повреждения. Капсула должна растворяться только при контакте с кислотами, гарантируя таким образом ее растворение в желудке.

Пример 1. Композиция имеет следующий состав (см. табл. 1).

Все компоненты, за исключением мочевины, растворяют в 100 мл воды, подогретой до температуры около 65^oC, перемешивают до получения прозрачного раствора. После этого раствор остужают до температуры ниже 45^oC и к нему добавляют мочевину до pH раствора, равной 6,0. После этого композит разливают по контейнерам, устройствам изобретения. Каждый контейнер содержал приблизительно 0,5 мл состава. Состав охлаждают до комнатной температуры, формируя в контейнере желе. Состав приобретает густой желтый цвет.

Приготовленный описанным образом состав приводят в контакт с образцом слизистой оболочки желудка человека, имеющего признаки гастрита. Образец и состав инкубируют около 15 мин, появившийся красный цвет смеси свидетельствует о наличии желудочно-кишечного заболевания, вызванного присутствием бактерий рода Helicobacter.

Пример 2. Композиция в соответствии с изобретением приготовлена из следующих составных частей (см. табл. 2).

Все компоненты были растворены в 100 мл воды и, величина pH раствора была подобрана равной 5,50. Приблизительно 0,5 мл состава было помещено в контейнер устройства в настоящем изобретении.

После этого состав был разлит в контейнеры. Каждый контейнер содержал приблизительно 0,5 мл состава. Составу дали возможность остыть до комнатной температуры, формируя в контейнере желе. Состав приобрел густой желтый цвет.

Состав, помещенный в устройство, используют для диагностики путем контактирования его с образцом рвотной массы ребенка с подозрением на наличие гастрита. Образец рвотной жидкости был всосан в шприц и часть ее была инъецирована в pH-тест раствор, содержащий 0,6 мг фенола красного и 10 мл воды, pH раствора равнялось 5,5 - цвет раствора не изменился. После этого остаток образца рвотной жидкости вводится в состав (предмет изобретения) путем прокалывания покрова контейнера. Цвет наблюдался приблизительно в течение 20 мин, замечая изменение цвета от ярко- желтого к красному, свидетельствующee о наличии желудочно-кишечного заболевания.

Пример 3. 34-летний мужчина с хроническими болями в области желудка обратился к врачу для диагностики на наличие инфекции рода Helicobacter. Он был обследован с помощью проглатывания им капсулы, содержащей абразивную губку. Абразив был извлечен после нахождения в течение 20 мин в желудке пациента, был проанализирован в мочевиносодержащем составе, описанном в примере 1. Раствор оказался положительным (изменил цвет от густо-желтого на красный) после 2 мин взаимодействия с губкой. После пациента получил успешное лечение по уничтожению инфекции (тройная терапия: висмут, тетрациклин и метронадазол).

Симптомы быстро исчезли после трех недель. По прошествии шести недель пациенту был вторично произведен анализ с помощью проглатывания абразивного материала, помещенного в капсулу. При вторичном тесте на мочевину, проведенном так же, как и в первом случае, было показано, что изменения цвета от желтого к красному более не наблюдается. Это показывает, что пациент был излечен от инфицирования.

Список литературы 1. Clinical Gastroenterol. - 3, 1983.

2. The Lancef. - 1311-1315, 1984.

3. The Lancef. - 111-112, 1985.

Формула изобретения

1. Композиция для диагностики желудочно-кишечного заболевания, содержащая индикаторное вещество и воду, отличающаяся тем, что в качестве индикатора содержит вещество, выбранное из группы нитрофенол, бромтимоловый синий, феноловый красный, нейтральрот, квиналин синий, кресол пурпурный, тимол синий и дополнительно содержит мочевину при следующем соотношении компонентов, г/л:
Мочевина - 10,0 - 40,0
Индикатор - 0,002 - 0,1
Вода - До 1 л
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит желеобразное вещество, например агар, в количестве 10 - 20 г/л.

3. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит стабилизатор, выбранный из группы бисульфит натрия, ацетат натрия или фосфат натрия, в количестве 0,5 - 2,0 г/л.

4. Композиция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительно содержит консервант, выбранный из группы азид натрия и метил гидроксибензоат, в количестве 0,01 - 1,0 г/л.

5. Композиция по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что имеет константу диссоциации pK 7 - 8 и рН 5 - 6.

6. Способ диагностики желудочно-кишечного заболевания путем приведения в контакт испытуемого материала желудочно-кишечного тракта с диагностическим средством, отличающийся тем, что в качестве диагностического средства используют композицию по пп.1 - 5, испытуемый материал получают в виде биоптата или аспирата, контактирование проводят в течение 0,25 - 24,0 ч и при изменении цвета реакционной смеси от ярко-желтого до красного диагностируют заболевание.

7. Способ по п.5, отличающийся тем, что диагностическое средство в количестве 0,04 - 2,0 мл помещают в контейнер, в который вносят испытуемый материал.

8. Способ по пп.6 и 7, отличающийся тем, что испытуемый материал с помощью носителя в виде сжатой губки или щеткоподобного материала, помещенного в биорастворимую капсулу, которую снабжают шнуром, дают проглотить пациенту, при этом конец шнура остается снаружи, а через 15 - 20 мин извлекают носитель, содержащий испытуемый материал.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что для получения испытуемого материала используют механическую капсулу, которая производит точечную биопсию методом всасывания или отрицательного давления.

10. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют капсулу, снабженную пружиной, для проведения точечной биопсии механическим методом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4