CN108139384B - 呼吸气体分析 - Google Patents

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Abstract

本公开已经针对便携式SIBO测试系统的实现开发了用于方便地对从患者的呼吸中呼出的肠道气体进行取样的系统和方法。这些装置可以呈手持式仪表的形式，所述手持式仪表将与智能手机或具有可以记录与用户所消耗的食物相关的数据的应用程序的其他装置整合。可以使用各种技术来测量由用户呼出的气体的水平，所述技术可以包括(1)基于吸附剂的技术和(2)基于膜的技术。在一些实例中，所述系统会通过根据由患者呼出的甲烷水平来调节呼出的氢气浓度的变化而确定对患者是否患有SIBO的指示。

Description

呼吸气体分析
技术领域
本发明涉及用于分析患者的呼吸中呼出的气体的系统和方法。
发明背景
以下描述包括对于理解本发明而言可能有用的信息。并不是承认本文提供的任何信息是现有技术或与当前要求保护的发明相关，或者明确地或隐含地参考的任何出版物是现有技术。
人体肠胃系统是数十亿细菌细胞的家园，所述细菌细胞通常有助于消化，但是如果它们生长过盛，就会造成损害。这些细菌以人摄取的食物为食并且产生有用和有害的副产品。细菌在小肠中的普遍度通常要比在大肠中低数千倍。然而，在经历小肠细菌过度生长(“SIBO”)的一些患者体内，小肠中细菌的数量增加到数量接近大肠的数量的程度。SIBO会引起过量气体产生，这会给患者带来不适和不舒服的症状。例如，存在过量气体产生的患者可能会经历腹痛、腹胀、过度打嗝、肠胃气、全身不适以及恶心。SIBO被认为会影响大量(大约10％)成年人。
研究(诸如公开于美国专利号8,388,935中的研究)已推断出介于SIBO与诸如以下众多疾病之间的广泛但未完美定义的关系：肠易激综合征(IBS)、纤维组织肌痛、慢性盆腔疼痛综合征、抑郁症、不良精神状态、口臭、耳鸣、糖瘾、自闭症、专注力失调/多动症、药物过敏、自身免疫疾病以及克罗恩病。使用当前可获得的工具，护理人员已经能够将SIBO与某些患者体内的这些疾病中的一些关联起来。然而，不幸的是，每名患者的细菌景观是相当独特的，并且因此很难(如果不是不可能的话)获得通用关系。因此，实验室中的单一测试对于诊断目的来说很少具有决定作用。
呼吸中呼出的H2S、CH4和H2的浓度在众多临床研究中已经显示与SIBO有关，但是每位患者似乎又受到略微不同的影响。例如，H2S(-0.01至10ppm)、CH4(-1至50ppm)和H2(-1至50ppm)的范围内的浓度已经显示是临床显著的。
另外，过量甲烷产生已经显示与肥胖症相关联并且过量气体产生已经显示与肠易激综合征相关联。最近，由于SIBO与肠易激综合征的可能联系，人们对SIBO的兴趣越来越高。另外，较高甲烷水平表明引起便秘的SIBO。
会导致SIBO和过量气体产生的一个机制是对糖的吸收不良。对糖的吸收不良会引起上文提及的过量气体的症状，所述症状会降低患者的生活质量。例如，超过5千万美国人无法充分消化乳糖。这会引起非溃疡性消化不良和肠易激综合征的症状，诸如腹胀、腹泻、肠胃气胀、腹部绞痛以及严重不适。吸收不良会导致消化系统中产生氢气和甲烷-主要归因于碳水化合物(糖、淀粉和植物纤维)的细菌发酵。虽然生成的大部分气体会留在肠道中，但是这些气体中的一些会穿过肠壁溶解到血流中。然后，气体可能会被输送到肺部，在该处所述气体在呼吸中呼出来。
另外，由细菌产生的量增大的气体中的一些会作为肠胃气流动。小肠(其中通常存在很少细菌)中对糖的吸收不良可能会导致所述糖流动到大肠(其中存在非常高浓度的细菌)。这会导致增加的细菌数量和气体产生，它们会在回盲瓣变得不足以应付增大的大肠内压力时将细菌推回到小肠中。小肠中的细菌当大量存在时会与人宿主竞争被食用的食物。这会引起维生素和矿物质缺乏。在SIBO的晚期情况下，细菌会消耗足够的摄取的食物和营养，以至于没有足够的卡路里可供患者消化和吸收，这会造成营养不良。
果糖吸收不良(其可能影响到近似30％的欧洲人群)的症状的特征例如在于不能吸收小肠中的果糖，从而引起腹胀、绞痛、渗透性腹泻以及肠易激综合征的其他症状，这可见于约50％的果糖吸收不良者。低血清色氨酸和叶酸和/或锌缺乏症的病症也可能与不能有效吸收果糖有关。
当前，在对患者的呼出气体进行实验室测试之前，使用预定节食方案来诊断SIBO。例如，患者可以服用一定剂量的碳水化合物，诸如乳果糖(通常为10g)或葡萄糖(通常为50g)。然后，在摄入之后，通常在长达3小时内每15至20分钟对患者的呼吸的样本的氢气进行分析。在给患者施用葡萄糖的情况下，通常为>10ppm(百万分率)的高于基线水平的氢气浓度的上升表明是阳性测试。
乳果糖是会被结肠细菌消化而不会被人宿主消化的糖。摄入的乳果糖应该会以未消化的状态穿过小肠并且抵达结肠，在该处细菌会产生气体。在正常个体中，在摄入乳果糖之后，当乳果糖进入结肠时，呼吸中会存在单一气体峰值。患有SIBO的个体在呼吸中可能会产生两个显著的气体峰值。第一异常峰值在乳果糖穿过小肠中的产生气体的细菌时出现，并且第二异常峰值在乳果糖进入结肠时出现。如果氢气的基线水平在摄入乳果糖之后上升>20ppm，则这也可以表明阳性测试。最近，多项研究已证实在诊断SIBO过程中使用乳果糖的限制主要归因于高假阳性率。氢气呼吸测试可能仅能够诊断出60％患有SIBO的患者。主要问题在于不存在用于诊断SIBO的‘金标准’，因为细菌的培养具有其自身的限制。对于联合的甲烷/氢气检测并未开展很多工作来提高SIBO诊断。这在局部上最可能是因为直到最近为止，仅有的甲烷分析设备都很昂贵并且需要熟练的操作人员。
已经证实了介于甲烷与便秘之间的关系。如图1：甲烷在SIBO诊断中的重要性(Pimentel等，2003)所示，较高甲烷水平表明引起便秘的SIBO。其他类型的细菌会产生较高水平的其他气体(诸如H2)并且会引起腹泻和相关GI问题。这种关系被进一步描述于呼吸研究期刊(B P J de Lacy Costello 2012)。
研究还显示了介于SIBO与IBS之间的高相关性(78％)。SIBO测试公司还提出在餐点之后IBS症状的快速显现(5至20分钟)指出了与SIBO相关的IBS患者对比与患有与SIBO无关的IBS的患者(1小时)。他们还提出了其他指标，诸如纤维、抗生素、益生菌和食物中毒的影响。可能作为甲烷的替代物，一个团体(B P J de Lacy Costell 2008)使用乙醇和氨气作为目标气体。这可能是因为甲烷是低浓度下相对难以测量的气体，而乙醇检测器是广泛使用的，诸如用于体内酒精含量测定器。
发明概要
因此，对某些食物的消耗已经显示与增加的气体产生有关，所述增加的气体产生与包括SIBO的各种疾病有关。然而，在每个个体中造成过量气体产生的精确食物和数量确定起来相当繁琐。例如，为了针对SIBO进行测试，个体必须来到实验室接受气体或呼吸测试：使所述气体或呼吸进入袋子并且将所述袋子送去分析。因此，针对许多不同的餐点并在一段较长时间内测试患者的呼出气体是不切实际的。
因此，由于必须在单独情况下并通常在高糖餐点之后测试肠道气体，大多数个体无法确定SIBO或其症状与特定食品的相关性或将它们关联起来。因此，很难获取有关特定个体中产生的气体的足够信息来给出与可能会引起过量气体产生的食物消耗模式有关的结论。因此需要一种便携式SIBO测试装置，患者可以使用所述测试装置来频繁地测试其呼吸气体水平，同时键入并存储与测试之前消耗的餐点的时间和内容有关的信息。有了这个信息和适当的数据分析，患者接着将能够找出介于其食用的食物与其SIBO症状和气体水平之间的相关性。
因此，已经针对便携式SIBO测试系统的实现开发了用于方便地对从患者的呼吸中呼出的肠道气体进行取样的系统和方法。这些装置可以呈手持式仪表的形式，所述手持式仪表将与智能手机或具有可以记录与用户所消耗的食物相关的数据的应用程序的其他装置整合。可以使用各种技术来测量由用户呼出的气体的水平，所述技术可以包括(1)基于吸附剂的技术和(2)基于膜的技术，或其他技术。
附图简述
结合在本说明书中且构成其一部分的附图例示了本发明的实施方案，并且连同描述一起用于解释和说明本发明的原理。附图意在以图解方式示出示例性实施方案的主要特征。附图既不意在显示实际实施方案的每个特征，也不意在显示所示元件的相对尺寸，并且不按比例绘制。
图1根据本发明的各种实施方案显示示出甲烷在SIBO诊断中的重要性(现有技术)的条形图；
图1A根据本发明的各种实施方案显示与移动装置对接的气体检测装置的透视图；
图1B根据本发明的各种实施方案显示与移动装置对接的气体检测装置的透视图；
图2根据本发明的各种实施方案显示气体检测装置的透视图；
图3A根据本发明的各种实施方案显示气体检测装置的透视图；
图3B根据本发明的各种实施方案显示气体检测装置的透视图；
图4根据本发明的各种实施方案显示气体检测装置和相关联的呼吸管套件的透视图；并且
图5根据本发明的各种实施方案显示示出测试呼吸气体的方法的流程图；
图6根据本发明的各种实施方案显示示出甲烷和非甲烷产生者的百分率氢气产生的条形图；并且
图7根据本发明的各种实施方案显示示出甲烷水平随年龄升高的患者群体的条形图。
在附图中，为了理解和方便起见，相同参考编号和任何首字母缩略字标识具有相同或相似结构或功能的元件或动作。为了容易地识别对任何特定元件或动作的论述，参考编号中的一个或多个最高位指代首先引入所述元件的附图编号。
具体实施方式
除非另外定义，否则本文使用的技术术语和科学术语具有与本发明所属领域之内的普通技术人员通常所理解的相同的含义。1995年的医疗装置CRC出版社的Szycher辞典可以对本文使用的许多术语和短语提供有用的指导。本领域技术人员将认识到与本文描述的那些方法和材料相似或等效的可以用在本发明的实践中的许多方法和材料。事实上，本发明决不受限于确切描述的方法和材料。
在一些实施方案中，用于描述和要求保护本发明的某些实施方案的性质，诸如尺寸、形状、相对位置等等应被理解为都用术语“约”来修饰。
现将描述本发明的各种实例。为了彻底理解对这些实例的描述并实现所述描述，以下描述提供了特定细节。然而，相关领域技术人员将理解，本发明可以在没有这些细节中的许多细节的情况下进行实践。类似地，相关领域技术人员还将理解，本发明可以包括本文未详细描述的许多其他明显特征。另外，为了避免不必要地模糊相关描述，以下可能并未详细示出或描述一些众所周知的结构或功能。
以下使用的术语应以其最广泛的合理方式进行解释，甚至是在所述术语结合本发明的某些特定实例的详细描述使用的情况下。事实上，以下甚至可能强调了某些术语；然而，意在以任何限制方式解释的任何术语同样会在本文的具体实施方式部分中进行明显而具体的定义。
如上所述，对某些食物的消耗已经显示与增加的气体产生有关，所述增加的气体产生与包括SIBO的各种疾病有关。然而，很难确定在每个个体中造成过量气体产生的精确食物和数量。例如，为了针对SIBO进行测试，个体必须来到实验室接受气体或呼吸测试：使所述气体或呼吸进入袋子并且将所述袋子送去分析。因此，针对许多不同的餐点并在一段较长时间内测试患者的呼出气体是不切实际的。
因此，由于必须在单独情况下并通常在规定的高糖餐点之后测试肠道气体，大多数个体无法确定SIBO或其症状与特定食品、数量和时间的相关性或将它们关联起来。因此，很难获取有关特定个体中产生的气体的足够信息来给出与可能会引起过量气体产生的食物消耗模式有关的结论。因此，需要一种便携的家用或临床用SIBO测试仪，患者可以在各种餐点和时间点之后使用所述测试仪来测试，并且同时记录与测试之前消耗的餐点的时间和内容有关的信息。
允许频繁使用的装置将向用户提供一种频繁且一致地监测其呼出气体和相关联的细菌水平的系统。有了这个信息和适当的数据分析，用户接着将能够找出介于其食用的食物与其SIBO症状和气体水平之间的相关性。
因此，已经针对气体测试装置(例如，便携式SIBO测试仪)开发了用于方便地测试从患者的呼吸中呼出的肠道气体的系统和方法。这些装置可以呈手持式仪表的形式，所述手持式仪表将与智能手机或具有可以记录与用户所消耗的食物相关的数据的应用程序或其他软件的其他装置整合。可以使用各种技术来测量由用户呼出的气体的水平，所述技术可以包括(1)基于吸附剂的技术和(2)基于膜的技术。
吸附剂
一种测量前述气体水平的潜在技术包括某些吸附剂技术。一般而言，这些吸附剂是吸收气体的物质。为了使用吸附剂测量气体浓度，可以首先对吸附剂称重，之后将所述吸附剂暴露于气体。在暴露之后，可以再次对吸附剂称重以确定来自吸收的气体的新增质量的增加。可选地，质量的变化可以经由其他手段，诸如发光、颜色、透明度、电导率或共振来测量。
以下公式可以被用来基于对吸附剂的称重而确定呼出的呼吸气体中的H2的浓度：
Figure BDA0001602592280000081
Figure BDA0001602592280000082
Figure BDA0001602592280000083
Figure BDA0001602592280000084
其中：
V-体积(升)
C-浓度
N-摩尔量(每次呼吸)
M-氢原子的分子量(克)
CO2(40000ppm)、H2S(1ppm)和甲烷(1ppm)可以类似的方式进行计算并且分别需要对0.6g、6pg和3pg敏感的称重器具。诸如石英晶体微天平的技术可以被用来针对所述精度水平检测重量。
在一些实施方案中，吸附剂材料在每次使用之后可能需要重置过程来排出所有吸收的气体。例如，一些吸附剂需要加热循环来迫使吸附剂释放储存的气体，或某一类似过程。在其他实施方案中，可以选择快速地释放吸收的气体的吸附剂材料。因此，利用吸附剂的装置可以包括加热元件或在每次使用之后都会被触发来排出气体的其他处理技术。在其他实施方案中，代替重置，可以处置和更换吸附剂，但是所述吸附剂可能需要固定到重量测量装置。
可以利用的吸附剂的类型包括固定化胺、氨基硅烷和有机粘土吸附剂。胺吸附剂例如可以是可再生的。合适的吸附剂的一些实例包括高性能中空微球、中空纤维和支撑液膜。确切地说，高性能中空微球包括含胺中空微球。在一个实例中，中空微球可以由用于医疗应用的生物相容性材料制成。中空微球具有允许检测若干种气体的几何结构。另外，有机粘土吸附剂可以用于CO2和H2S检测。在一个实例中，有机粘土吸附剂可以是胺基吸附剂。一些吸附剂被设计成是可再生的，使得经过改性的胺在存在水蒸气的情况下被再生。
用于检测气体的基于吸附剂的技术和方法的实例被描述于例如于2013年8月6日发布的名称为Regenerable Sorbent Technique for Capturing CO2using ImmobilizedAmine Sorbents的美国专利8,500,854以及于2007年10月30日发布的名称为HighCapacity Immobilized Amine Sorbents的美国专利号7,288,126，所述专利两者都以引用的方式整体并入本文。基于吸附剂的技术因其小尺寸而为有利的，并且因此可以整合到便携式SIBO仪中。
膜
在一些实施方案中，基于膜的技术可以被用来确定呼吸气体的浓度。例如，膜可以首先被用来选择性地过滤感兴趣气体。然后，另一项传感器技术可以测定已透过膜的另一侧的分离的气体的浓度。例如，可以利用压力传感器(用于检测分压变化)、气相色谱仪或简单的计数器。在一些实施方案中，膜与其他传感器技术的组合可以增强装置的选择性。
有待结合到本文公开的装置和方法中的膜的一些实例包括平板膜、中空微球和混合基质膜。混合基质膜具体来说可能是有利的，因为它们具有不同水平的体积和表面孔隙度以及可定制的内径和外径尺寸。膜的几何结构允许最大程度检测若干种气体。确切地说，具有金属有机骨架的混合基质膜可以用于检测CO2和CH4。基于膜的技术因其小尺寸而为有利的，并且因此可以整合到便携式SIBO仪中。例如，膜的尺寸和灵活性允许它们整合在SIBO仪的较小通道中，并且因此所述膜对于这项技术来说是特别有利的。
呼吸吸入装置
在一些实施方案中，SIBO仪可以包括呼吸吸入装置，所述呼吸吸入装置用于测量气流并且将气体引导到测量气体水平的部件。在一个实例中，检测器可以包括吸附剂和/或连接到电极的膜。在一些实施方案中，这些装置可以包括管件或其他结构。在另一个实例中，装置可以包括石英微天平。在另一个实例中，气体体积可以经由比色测定和/或经由氧化锡来测量。在另一个实例中，装置可以含有单独药筒以便于检测特定气体。例如，装置可以相应地含有用于CO2、CH4和/或H2S的单独药筒。药筒可以是一次性的，使得所述装置可以持续多次使用(例如，300个读数)和/或预定量的时间(例如，1至2年)。在另一个实例中，每个一次性药筒可以持续多次使用(例如，10至50个读数)和/或预定量的时间(例如，1至3个月)。
在一些实施方案中，为了防止湿度以及气体的流量和分压的变化影响结果，本文公开的装置和方法可以包括流量控制和湿度控制模块。另外，所述装置可以包括回流防止机构，使得呼出空气不会逸出并且在测试中保持分离。在流量调节器之前或之后可以包括湿度控制件以将空气湿度调整为一致水平或在存在传感器交叉敏感性的情况下去除所有湿气，或防止普遍湿气污染。
可以结合流量传感器一起工作的二氧化碳传感器之后被暴露于空气以量化穿过所述装置的肺部空气体积(其中呼出空气名义上存在4％的CO2并且在很大程度上不受SIBO程度的影响)。
便携式氢气装置
在一些实施方案中，公开了小型便携式装置。在一些实施方案中，便携式装置可以利用电化学传感器来测量H2并且还可以具有诸如CO2检测的归一化方法。在一些实施方案中，所述装置可以经由蓝牙、USB、蜂窝或其他连接与智能手机进行通信并且向其发送数据或传输其数据以供处理和显示。在一些实施方案中，所述装置还可以被构建为物理地附接到所述装置的iPhone附件。
比色传感器装置
在一些实施方案中，比色传感器装置可以被用来检测气体浓度。例如，在与感兴趣气体接触时改变颜色的比色条(例如，一个单独的条带用于CO2、H2和H2S中的一者)可以被实施来测定相关气体浓度。在一些实施方案中，测试条会与给出气体的浓度成比例地改变颜色，或会引起某一部分或距离的测试条改变颜色。
这个距离连同颜色变化的强度之后一起可以由光检测器检测并且进行量化。这个实施方案的优点是速度、随时间推移的持久的准确度、装置的低成本、不存在校准需求以及简易性。这种配置的益处是不需要加热、泵运空气或运行任何种类清洁程序，并且电池寿命突出。它还是抗冲击和防损伤的。一致的精度和可靠性意味着这个实施方案可以被批准用于临床使用(如果那是有利的商业决策的话)。
所述装置还可以结合光检测器系统来确定颜色变化的距离和密度，但是这项实践已经很完善并且通常具有可接受的准确度。对此的替代方案是让用户读出这个值，从而提供电子器件自由选项。电子器件自由体积测量装置在市场上也是可获得的。
便携式临床装置
在一些实施方案中，可以利用临床级别的手持式分析装置，所述手持式分析装置可以使用耐用且可重复使用的传感器来检测CO2、H2和H2S。在一些实施方案中，所述装置可以由可再充电电池操作。在一些实施方案中，CO2可以使用NDIR传感器来检测，并且H2S可以用燃料电池传感器来检测。H2像在一些实施方案中一样可以用Alphasense电化学电池或等效物来检测。
在一些实施方案中，所述装置可以经由蓝牙连接到智能应用程序来上传数据。所述数据可以在智能手机上以及经由云服务器处理，所述云服务器还具有与保健服务提供者分享结果的能力。所述装置还将接收用户输入，诸如带上时间戳的活动和临床相关症状。
完整的临床装置
在一些实施方案中，公开了临床医疗装置，所述临床医疗装置能够以高准确度检测CO2、H2、CH4以及H2S。所述装置会使用气相色谱仪、离子迁移率谱仪、TDLS或火焰离子化检测器或这些技术与来自便携式装置的较小传感器的组合。就像其他装置一样，在样本穿过检测器之后不久就可获得读数。这些综合传感器技术中的一些可能是昂贵的并且会更适合于样本被送往的集中性工具。
在这个实施方案中，患者可以吹气到呼吸收集器，或作为替代实施方案，临床医师可以将袋子附接到患者先前已通过吹气到袋子中而对其填充的连接器。在分析之后，数据会被打印出来或发送到PC，并且可能需要临床医师操作净化气体(例如，用于呼吸气体的再校准和/或清除)使其穿过所述装置(诸如惰性氮气，或具有精确的H2S、H2、CO2和CH4浓度的另一种气体)。
计算机应用
本文公开的装置可以与各种计算装置对接，所述计算装置被配置有指令以允许键入和存储与食物的消耗相关的数据。家用和临床用装置两者的基本工具是呈智能手机应用程序形式的相关联的软件应用程序或其他软件程序。所述装置会经由蓝牙连接到智能手机或硬件，从而允许数据传输。应用程序会连接到互联网来执行更新、云数据存储或信息处理的某一组合。临床版本可能用硬连线到所述装置的专用平板计算机建立来显示和处理结果。
对于家用装置，软件可以被实施来帮助患者根据有关其饮食如何影响其SIBO读数以及其应如何改变其饮食的数据来作出其自身的选择并得出结论。同样重要的是要以患者能够理解的方式使活动(诸如进食)与测量结果匹配。这些要求并不存在严重的技术风险。关于这个实施方案的许多装置现今正在设计当中，并且许多工程师能够胜任这类项目。
用于从患者获取数据的方法
各种方案可以被用来确定患者何时测试其气体，以及患者在测试之后键入了什么症状和餐点信息。例如，在一些实施方案中，患者可能仅在感觉到有SIBO的症状时使用所述装置。在所述实施方案中，应用程序的用户界面可能会向患者询问用户经历的症状所属的预先限定的类别，例如：腹胀、便秘、腹泻等。
然后，应用程序可能会就SIBO气体产生请求患者在过去12小时、6小时、4小时、20分钟或其他相关时间框架内摄入的食物的类型。在一些实施方案中，系统会具有某些预先限定的食物目录和数量。例如，程序可以具有基于糖、基于脂肪或基于蛋白质的食物目录。在其他实施方案中，程序可以具有食物目录索引，所述食物目录在数据库中与某些营养价值或与SIBO相关的成分有关。例如，可以指出每种食物中的糖的类型，包括葡萄糖、蔗糖、乳糖等。
所述系统还可能需要将数据保存在存储器中，所述数据可以由服务器共享或可以本地保存。在一些实施方案中，应用程序会向用户询问信息，包括性别、身高、体重、年龄以及SIBO相关特征。这个信息可以被用于云中以使类似患者的摄入和相关气体产生关联。另外，特定患者可能会产生特定气体组合或特定类型气体或者具有某些细菌分布。
在一些实施方案中，患者可以接受乳果糖或葡萄糖呼吸测试以便于测试响应于某些物质而产生的气体。护理人员还可以指导患者禁食一小时、两小时或其他指定时间以确定患者的呼吸中的甲烷浓度。
SIBO的数据的分析和其他相关性
在一些实施方案中，在获取数据之后，可以由患者记录所述数据以供分析。在其他实施方案中，处理器或相关联的控制系统可以分析数据。例如，所述装置可以找出将症状与某些食物、时间和/或呼出气体关联的模式。例如，在一些实施方案中，所述系统可以将特定气体水平(例如，越过已知为异常的阈值水平或具有特征性双峰值而不是单峰值)与特定时间量内食用一定量的一定类型的糖关联起来。在一些实施方案中，机器学习算法可以被用来匹配对于给定患者的SIBO而言最优的病状类型。
在其他实施方案中，相关性可以更为直白，并且将SIBO症状的频率与预先限定的时间窗口内食用一定类型的食物关联起来。在其他实施方案中，所述系统可以使例如食用某些食物之后的一定时间窗口内的平均H2、H2S或CH4水平或水平的峰值产生关联或确定所述平均水平或水平的峰值。所述系统之后可以确定某些类别的食物(例如，含有蔗糖的食物)是否会导致某种气体或气体组合的峰值高于预先限定的阈值。在其他实施方案中，所述系统可以输出在食用某些类型或类别食物之后的气体水平的平均值和标准偏差的曲线图。
在一些实施方案中，所述系统可以使随时间推移或在接受乳果糖或葡萄糖方案之后的氢气水平变化产生关联。另外，如本文所公开的系统可以额外在摄入糖和乳果糖之前和之后测试氢气和甲烷两者以检测病例的浓度变化。所述系统之后可以处理数据来确定经过甲烷校准的氢气变化。所述系统接着可以针对患者的当前甲烷产生校准氢气的变化以确定对患者是否患有SIBO的更为准确的指示。
在一些实施方案中，所述系统可以输出呈图表形式的数据以允许用户使用简单而方便的方法来分析气体水平和相关联的食物。在一些实施方案中，可以就食物导致的增加的气体产生的量对所述事物进行排名。
因此，对某些食物的消耗已经显示与增加的气体产生有关，所述增加的气体产生与包括SIBO的各种疾病有关。然而，很难确定在每个个体中造成过量气体产生的确切食物和数量。例如，为了针对SIBO进行测试，个体必须来到实验室接受气体或呼吸测试：使所述气体或呼吸进入袋子并且将所述袋子送去分析。因此，针对许多不同的餐点并在一段较长时间内测试患者的呼出气体是不切实际的。
实施例
以下是可以根据本公开利用的各种装置的实施例。这些实施例并不意在进行限制，并且仅提供可以采用来有效地测试患者体内的呼吸气体的各种特征和方法的实施例。
图1A-1B示出了可以附接到移动装置110的气体检测装置100的实施方案的实例。所述装置包括移动接口130，所述移动接口可以是用于iPhone、黑莓、包括标准插口(如所示)的其他移动电话的任何标准移动连接。在一些实施方案中，连接会是蓝牙、Wi-Fi或其他无线连接。
所述装置还包括图1B所示的可伸缩嘴件120。在一些实施方案中，接至嘴件120的连接将允许移除嘴件120，并且允许所述连接在气体检测装置100内部旋转到位。在一些实施方案中，嘴件120可以进行单独储存或更换。这将允许嘴件保持卫生，并且在每次呼吸测试中都能容易地连接。
图2示出了包括嘴件120和流量计210的气体检测装置100的实施方案。在一些实施方案中，气体检测装置会在基于比色的气体感测技术下利用测试条220。在一些实施方案中，测试条250会被插入到气体检测装置100的开口或狭缝230中。所述装置可以包括指示气体水平的显示器或指示器240。在一些实施方案中，测试条220可以是透过玻璃可视的或塑料的为显示器240的透明窗口。
当患者呼气到嘴件120中时，流量计会向患者提供有关呼吸的适当强度的反馈。然后，测试条可以基于患者的呼吸中所含的气体的量而改变颜色。因此，光扫描器可以将颜色变化转换成气体浓度，或者患者可以通过目测检查颜色变化来获得定性或定量评定。在一些实施方案中，测试条提供对患者是否具有指示SIBO或另一种病状的气体的阈值指示(例如，更多是二进制或初步量度)。在其他实施方案中，将计算和存储精确的气体水平。
图3A–3B示出了气体测试装置100的实施方案，所述气体测试装置包括旋转式呼吸收集器310，所述旋转式呼吸收集器用于将呼出的呼吸气体引导到测试室和嘴件120。这个实施方案包括显示器240，所述显示器用于显示测试的结果。图3B示出了向外旋转到位的呼吸收集器310，其中患者可以呼气到嘴件120中并且呼吸收集器310之后可以收集呼吸气体。如所示，在将呼吸收集器310旋转出来之后，可以附接嘴件120。这种旋转允许呼吸收集器310的通道在不使用时仍热受到保护保持不可触及状态，并且允许所述装置保持紧凑。
图4示出了临床气体测试装置100的实施方案，所述临床气体测试装置包括呼吸收集器310和显示器240。在一些实施方案中，临床气体测试装置100可以包括较大的测试室并且采用更精确和准确的传感技术。在一些实施方案中，临床气体测试装置100可以包括净化罐410，所述净化罐用于净化来自患者的呼吸气体的测试室。这将允许在每次使用之后相对于基线气体水平对腔室进行再校准。在一些实施方案中，罐子410和呼吸收集器310将是一次性零件，像4所示那样在每次使用时都是单独封装的。
图5示出了利用如本文所公开的各种气体检测装置100测试患者的呼吸气体的方法的实施方案。例如，首先收集呼出呼吸510并且将所述呼出呼吸引导到测试室。在一些实施方案中，流量计可以控制输送穿过测试室的呼出呼吸的流速520。这可以允许相关气体的分压保持不变，或以其他方式提高结果的准确性。此后，还可以基于气体检测技术来控制湿度530以避免可能由各种原因引起的不准确的传感器读数。
之后，一些实施方案会包括二氧化碳传感器540以用作呼出的呼吸的量的代表，并且将呼吸气体的水平与CO2的量关联起来。在一些实施方案中，CO2的量或气体的浓度可以被关联来确定空气已在肺部中停留多久。此后检测的相关气体的水平可以根据适当的比率来调整。
在测试二氧化碳之后(或与此同时，或在此之前)，可以感测具有临床相关性的其他气体的水平550。例如，所述系统之后可以测试H2、CH4和/或H2S。另外，可以防止回流560来防止浓度在任何这种装置中已启动测试之后发生变化。最终，在测试之后，可以净化呼吸气体并且对所述装置进行再校准570。在一些实施方案中，再校准会通过用含有处于已知浓度和/或已知流速的气体的罐子净化所述装置来执行。在其他实施方案中，风扇和门可以打开来允许环境空气进入所述装置。
实施例-甲烷和氢气相互作用
乳果糖呼吸测试越来越多地用于诊断小肠细菌过度生长(SIBO)。近十年来，有关甲烷尤其是在便秘背景下在呼吸测试中的重要性已经积累了很多数据。在甲烷产生期间，肠道中的产甲烷古菌利用4个氢气(H2)气体分子来产生单一甲烷(CH4)。基于此化学计量学，有关呼吸测试的氢气的水平(以及因此对呼吸测试的诠释)在存在可检测的甲烷(以及因此产甲烷菌)时可能会受到影响。诸位发明人对大规模呼吸测试数据库进行研究来确定甲烷对氢气结果的诠释的影响。
在2005年11月与2013年10月之间来到三级保健医疗中心接受乳果糖呼吸测试的连续发病的患者符合审阅要求。在呼吸测试中，受试者在12小时禁食之后出场。在基线呼吸样本之后，施用10g乳果糖，之后在最少90分钟内每15分钟获取一次后续呼吸样本。然后在Quintron SC或BreathtrackerTM气相色谱仪(Quintron Instrument公司，Milwaukee，WI)上分析呼吸样本以在关联CO2之后测量氢气和甲烷。在测试期间的任何时间，呼吸甲烷都被限定为≥3ppm。其余受试者被视作是非甲烷受试者。如果受试者不是气体产生者(氢气或甲烷在测试期间的任何时间都不≥3ppm)，则排除所述受试者。介于氢气与甲烷之间的相互作用通过将甲烷与非甲烷呼吸测试进行比较来检查。
在这个时间期间实施总共14,847次呼吸测试，其中804次(5.4％)是非甲烷、非氢气产生者。在其余14,043次测试(71％女性，平均年龄＝47.4±18.3岁)中，2412次(17.2％)是甲烷阳性的。不管是使用60分钟还是90分钟来诠释与SIBO一致的H2变化，有关甲烷的呼吸测试具有明显较低的呼吸H2(参见表1和图6)。通过相对于基线检查氢气产生的变化，在60或90分钟的呼吸测试诠释中，有关甲烷的呼吸测试与非甲烷呼吸测试相比较相对于基线还存在氢气的幅度减小的上升(表1和图6)。另外，与非甲烷受试者(55.7％)相比较，在甲烷产生者(23.1％)中存在明显更少满足≥20ppm的H2上升的呼吸测试被认为是SIBO(OR＝0.20，95％CI＝0.18-0.22)(图6)。
表1.
Figure BDA0001602592280000181
基于结果，甲烷的存在与氢气水平的明显降低相关联，并且极大地改变了呼吸测试中氢气对鉴别细菌过度生长的作用的诠释。基于这些发现，当务之急是在临床报告和调研研究中报道甲烷产生。
针对甲烷的禁食呼吸测试
过量甲烷产生可能与便秘和腹胀相关联。产甲烷细菌的根除和降低的甲烷产生已经显示会改善这类症状。在2015由Digestive Disease week举办的最近的共识会议中，在标准2小时的呼吸测试期间≥10百万分率(ppm)的甲烷水平被视作是过量甲烷产生的截止值。不同于氢气，具有过量甲烷的患者在禁食状态下继续分泌高水平的甲烷。因此，将单次禁食甲烷测量的准确性与作为金标准的乳果糖呼吸测试进行比较。方法：在三级中心开发从2005年11月到2013年10月的14847次连续乳果糖呼吸测试(71％女性)的数据库。执行决定性记录链结来排除对12183名受试者的重复研究。在所有研究中，在禁食12小时之后，测量呼出的甲烷、氢气和二氧化碳。患者接收乳果糖(10g)并且在至少2小时内每15分钟重复测量。如果在研究的任意时间点检测到≥10ppm的甲烷水平(金标准)，则将患者分类为过量甲烷产生者。将各种禁食甲烷水平的测试特征与金标准进行比较。>95％的敏感度和>98％的特异性被选择为测试性能的先验。使用Fisher精确测试来进行比较。结果：在12183名受试者中，1891名(15.5％)是过量甲烷产生者(68.5％女性；平均年龄51.9±17.7；年龄范围3-97岁)。表1中示出了各种禁食甲烷水平对于鉴别这些患者的准确性。虽然很好地执行了所有单一禁食甲烷测量，但是选择了≥5ppm的截止值，其中敏感度、特异性、阳性预测值和阴性预测值(NPV)分别为96.1％、99.7％、98.5％和99.3％。(表2和表3)测试的性能在统计学上并未因为年龄或性别而受挫。(表4)
在迄今为止分析的乳果糖呼吸测试的最大数据库中，对呼出甲烷的单一禁食测量与完整的乳果糖呼吸测试相比较对于鉴别过量甲烷产生者来说是高度敏感和特异的。这种方法可以显著降低成本、缩短研究时间并且忽略与乳果糖摄入相关联的令人烦恼的症状。年龄和性别并不会影响禁食甲烷水平的准确性。
表2.各种单一禁食甲烷水平的测试特征与金标准测试的比较。
Figure BDA0001602592280000201
*等于或大于10ppm的单一甲烷水平在甲烷阳性方面满足金标准测试。CI：置信区间；NPV：阴性预测值；PPV：阳性预测值。
表3.禁食甲烷水平≥5ppm与金标准测试的比较的2x2列联表
Figure BDA0001602592280000202
Figure BDA0001602592280000211
表4.具有重叠的置信区间的基于性别和年龄的≥5ppm的禁食甲烷水平的强健性能。
敏感度(95％CI) 特异性(95％CI)
女性(n＝8647) 95.8(94.6-96.9) 99.8(99.6-99.9)
男性(n＝3536) 96.6(94.9-97.9) 99.7(99.4-99.8)
年龄<18(n＝543) 90.7(77.9-97.4) 99.8(98.9-100)
年龄18-65(n＝8778) 96.2(95-97.2) 99.7(99.6-99.8)
年龄≥65(n＝2682) 96.2(94.3-97.6) 99.7(99.4-99.9)
实施例-甲烷产生和年龄
有越来越多的临床证据表明过量甲烷产生可能与便秘和腹胀相关联。产甲烷菌的根除和降低的甲烷产生已经显示会改善这类症状。在人体研究中，肠道的产甲烷集群在整个童年都会增加，但是在青春期时达到顶峰。然而，一直缺乏大规模研究来探索甲烷产生的人群特征的决定性因素。
开发了由在2005年11月与2013年10月之间在单一机构中执行的14,847次连续乳果糖呼吸测试组成的数据库。使用出生日期、病历号、名和姓；执行决定性记录链结来排除重复研究。因此，总共12,183次呼吸测试被分类为六大类别：1-正常：在前90分钟内甲烷水平<3百万分率(ppm)并且氢气水平<20ppm。2-氢气阳性：在90分钟内甲烷水平<3ppm并且氢气水平≥20ppm。3-甲烷阳性：甲烷水平≥3ppm并且氢气<20ppm。4-氢气和甲烷均为阳性：在90分钟内甲烷水平≥3ppm并且氢气水平>20ppm。5-刚刚死去的人：在120分钟内甲烷<3ppm并且氢气≤3ppm，其中变化≤1ppm。6-不明确：在摄入乳果糖之前在基线下氢气水平高于20ppm并且甲烷<3ppm。
在14.847名呼吸测试受试者中，大多数是女性(71％)。在呼吸测试时的平均年龄是46.9±18.3岁(范围为2-101岁)。表1中呈现了呼吸测试结果的每个类别的比例。男性受试者明显更有可能产生过量甲烷(18.21％对16.07％，p<0.01)；然而，在两个性别之间不存在其他显著差异。不管性别和氢气产生如何，产生异常高的量的甲烷的人的年龄明显大于非甲烷气体产生者，其中平均年龄是52.3岁并且年龄差异是5.8岁(p<0.01)。不明确的组是最年轻的组，其中平均年龄为34.8岁(p<0.01)。如图7所示，甲烷产生的流行率看上去似乎随年龄而增加。
在迄今为止分析的乳果糖呼吸测试的最大数据库中，甲烷气体在呼吸测试中的流行率随年龄按超过五倍地增加，其中最年老的组是流行率最高的甲烷产生者。这个发现可以解释为什么年龄是便秘的一项已知的危险因素。最终，在差异为近似2％的情况下，男性相较于女性略微但明显更有可能是甲烷产生者，对此的临床意义还有待确定。
表5：呼吸测试类别的比例
Figure BDA0001602592280000221
本公开的计算机和硬件实现方式
首先应理解，本文的公开内容可以用任何类型的硬件和/或软件来实施，并且可以是预编程的通用计算装置。例如，所述系统可以使用服务器、个人计算机、便携式计算机、瘦客户端或任一个或多个合适的装置来实施。本公开和/或其部件可以是单一位置处的单一装置、或者单一或多个位置处使用任何适当的通信协议经由任何通信介质，诸如电缆、光缆或以无线方式连接在一起的多个装置。
还应注意，本公开在文中被示出和论述为具有执行特定功能的多个模块。应理解，这些模块仅仅是出于唯一的清楚目的基于其功能而示意性说明的，并且不一定表示特定硬件或软件。在此方面，这些模块可以是被实施来基本上执行所论述的特定功能的硬件和/或软件。此外，所述模块可以一起组合在公开内容中，或基于所需特定功能而划分为附加模块。因此，公开内容不应解释为限制本发明，而是应仅理解为说明它的一个示例实现方式。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常远离彼此并且通过经由通信网络交互。客户端和服务器的关系借助于相应的计算机上运行且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。在一些实现方式中，服务器将数据(例如，HTML页面)传输到客户端装置(例如，以用于向与客户端装置交互的用户显示数据并且从所述用户接收用户输入的目的)。可以在服务器处从客户端装置接收客户端装置处生成的数据(例如，用户交互的结果)。
本说明书中描述的主题的实现方式可以被实施于计算系统中，所述计算系统包括后端部件，例如像数据服务器；或包括中间件部件，例如应用服务器；或包括前端部件，例如客户端计算机，所述客户端计算机具有图形用户界面或Web浏览器，经由所述图形用户界面或Web浏览器，用户可以与本说明书中描述的主题的实现方式进行交互；或一个或多个这种后端、中间件或前端部件的任何组合。所述系统的部件可以通过任何数字数据通信形式或介质，例如通信网络来互连。通信网络的实例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、互联网络(例如，互联网)以及对等网络(例如，特设对等网络)。
本说明书中描述的主题的实现方式和操作可以被实施于以下各项中：数字电子电路；或计算机软件、固件或硬件，包括本说明书中公开的结构以及其结构等效物；或它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实现方式可以被实施为一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，所述计算机程序被编码在计算机存储介质上以供数据处理设备执行或控制所述数据处理设备的操作。可选地或另外，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号，例如机器生成的电、光或电磁信号上，所述人工生成的传播信号被生成来编码信息用于传输到合适的接收器设备以供数据处理设备执行。计算机存储介质可以是或被包括在计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或装置或者它们中的一个或多个的组合中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是编码在人工生成的传播信号中的计算机程序指令的来源或目的地。计算机存储介质还可以是或被包括在一个或多个单独的物理部件或介质(例如，多个CD、磁盘或其他存储装置)中。
本说明书中描述的操作可以被实施为由“数据处理设备”对存储在一个或多个计算机可读存储装置上或从其他来源接收的数据执行的操作。
术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有种类的设备、装置和机器，作为举例包括可编程处理器、计算机、片上系统或前述各项的多个或组合。所述设备可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件，所述设备还可以包括为正讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成以下各项的代码：处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合。所述设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，诸如web服务、分布式计算和网格计算基础设施。
计算机程序(又称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以任何编程语言形式编写，包括编译或解释语言、声明性或过程性语言，并且所述计算机程序可以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程、对象或适合于用在计算环境中的其他单元。计算机程序可能但是不需要对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件中保存其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的一部分中、专用于正讨论的程序的单个文件中或多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可以被部署来在一个计算机上或多个计算机上执行，所述多个计算机位于一个场地或分布于多个场地并且通过通信网络来互连。
本说明书中描述的过程和逻辑流可以由一个或多个可编程处理器执行，所述可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。所述过程和逻辑流还可以由专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)执行，并且设备也可以被实施为以上各项。
适合于执行计算机程序的处理器作为举例包括通用和专用微处理器两者，以及任何种类数字计算机中的任一个或多个处理器。一般而言，处理器会从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是处理器，所述处理器用于根据指令执行动作；以及一个或多个存储器装置，所述存储器装置用于存储指令和数据。一般而言，计算机还会包括或可操作地耦合来从用于存储数据的一个或多个大容量存储装置，例如磁盘、磁光盘或光盘接收数据或向其传输数据或两者兼有。然而，计算机不需要具有这类装置。此外，计算机可以嵌入在另一个装置中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储装置(例如，通用串行总线(USB)闪存盘)，在此仅列举几例。适合于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，作为举例包括半导体存储器装置，例如EPROM、EEPROM和闪存装置；磁盘，例如内置硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以用专用逻辑电路进行补充，或并入其中。
结论
上文描述的各种方法和技术提供多种方式来执行本发明。当然，应理解，根据本文描述的任何特定实施方案不一定会实现所描述的所有目的或优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，所述方法可以按实现或优化如本文教导的一个优点或一组优点的方式来执行，而不必实现如本文教导或提出的其他目的或优点。本文提及了各种替代方案。应理解，一些实施方案确切地包括一个、另一个或若干个特征，而其他实施方案确切地排除一个、另一个或若干个特征，而仍然其他实施方案会通过包括一个、另一个或若干个有利的特征来削弱特定特征。
另外，技术人员将认识到来自不同实施方案的各种特征的适用性。类似地，本领域普通技术人员可以各种组合采用上文论述的各种元件、特征和步骤以及每个这种元件、特征或步骤的其他已知的等效形式，以根据本文描述的原理来执行方法。在各种元件、特征和步骤当中，在不同实施方案中会确切地包括一些元件、特征和步骤并且确切地排除一些元件、特征和步骤。
虽然已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本申请，但是本领域技术人员将理解，本申请的实施方案可超出确切公开的实施方案而延伸到其他替代实施方案和/或它们的使用和修改以及等效形式。
在一些实施方案中，术语“一个”和“一种”和“所述”以及在描述本申请的特定实施方案的上下文中(特别是在以上权利要求中的某些的上下文中)使用的类似的参考术语可以被解释为涵盖单数和复数两者。对本文的值的范围的陈述仅仅意在用作单独地引用落入所述范围内的每个单独值的速记方法。除非本文另外指明，否则每个单独值并入到本说明书中，就如其在本文中被单独地陈述一样。除非本文另外指明或者另外明显与上下文矛盾，否则本文描述的所有方法可以按任何合适的次序执行。任何和所有实施例的使用或相对于本文的某些实施方案提供的示例性语言(例如，“诸如”)仅仅意在更好地阐明本申请，并且除非另有要求，否则不限制本申请的范围。说明书中的语言都不应解释为指出任何未要求保护的元件对本申请的实践是必要的。
本文描述了本申请的某些实施方案。在阅读前文描述之后，这些实施方案的变型对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。可以预期，技术人员可以在适当时采用这类变型，并且可以通过除了本文确切描述之外的其他方式来实践本申请。因此，本申请的许多实施方案包括如适用法律所允许的所附权利要求中陈述的主题的所有修改和等效形式。此外，除非本文另外指明或者另外明显与上下文矛盾，否则上文描述的元件呈其所有可能的变型的任何组合都被涵盖在本申请中。
已经描述了主题的特定实现方式。其他实现方式也在以上权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中陈述的动作可以不同次序执行并且仍可实现所需结果。此外，为了实现所需结果，附图所示的过程不一定需要所示的特定次序，或顺序次序。
本文引用的所有专利、专利申请、专利申请的公布、以及诸如文献、图书、规范、出版物、文件、事物和/或类似物的其他材料出于所有目的特此都以引用的方式整体并入本文，除外的是与以上各项相关联的任何起诉文件历史、与本文件不一致或冲突的任何专利、专利申请、专利申请的公布和其他材料、或者现在或以后与本文件相关联的对于权利要求书的最广泛范围可能具有限制性影响的任何专利、专利申请、专利申请的公布和其他材料。作为举例，如果在与任何合并的材料相关联的以及与本文件相关联的术语的描述、定义、和/或用途之间存在任何不一致或冲突，应以所述术语在本文件中的描述、定义、和/或用途为准。
最后，应理解，本文公开的本申请的实施方案说明了本申请的实施方案的原理。可以采用的其他修改可以处在本申请的范围内。因此，作为举例但不带限制性，本申请的实施方案的替代配置可以根据本文的教义来使用。因此，本申请的实施方案并不限于如精确地所示和所述的那些实施方案。

Claims (5)

1.一种用于确定患者患有SIBO的可能性的系统，所述系统包括：
呼吸收集器；
显示器；
呼吸气体检测器，所述呼吸气体检测器被配置成输出表示呼出呼吸中的氢气的浓度的氢气数据；
呼吸气体检测器，所述呼吸气体检测器被配置成输出表示呼出呼吸中的甲烷的浓度的甲烷数据；
存储器，所述存储器含有包括机器可执行代码的机器可读介质，所述机器可读介质上存储有用于执行患者体内存在SIBO的可能性的方法的指令；
至少一个处理器，所述至少一个处理器耦合到所述存储器，所述至少一个处理器被配置成执行所述机器可执行代码来使所述至少一个处理器：
由所述至少一个处理器基于第一组氢气数据而确定第一氢气气体浓度并且基于在第一时间记录的所述甲烷数据而确定第一甲烷气体水平；
在摄入某种物质之后，由所述至少一个处理器基于第二组氢气数据而确定第二氢气气体浓度并且基于第二时间上的第二组甲烷数据而确定第二甲烷气体浓度；
将所述第一氢气气体浓度水平与所述第二氢气气体浓度水平进行比较以确定在摄入所述某种物质之后氢气气体浓度的变化；
通过基于所述第一甲烷浓度和所述第二甲烷浓度中的至少一者来修改氢气气体浓度的变化，从而基于所述第一甲烷浓度和所述第二甲烷浓度中的所述至少一者而确定经过甲烷校准的氢气气体浓度的变化，以消除甲烷对所述第一氢气气体浓度和所述第二氢气气体浓度的影响；
确定所述经过甲烷校准的氢气气体浓度的变化是否越过阈值；以及
基于对所述经过甲烷校准的氢气气体浓度的变化是否越过所述阈值的所述确定而将对所述患者是否患有SIBO的指示输出到显示器上。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器被进一步配置成将对所述患者是否患有SIBO的所述指示的通知发送到临床医师计算装置。
3.如权利要求1所述的系统，其中确定所述经过甲烷校准的变化还包括在所述患者是甲烷产生者的情况下按预定量减少所述氢气气体浓度的变化。
4.如权利要求1所述的系统，其中确定所述经过甲烷校准的变化还包括在所述患者不是甲烷产生者的情况下使所述氢气气体浓度的变化保持不变。
5.如权利要求1所述的系统，其中确定所述经过甲烷校准的变化还包括按与所述第一甲烷浓度和所述第二甲烷浓度中的至少一者相关的比率减少所述氢气气体浓度的变化。
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