Vzorce defekace u pacientů se zácpou

Pro studii cíle 1 je hypotézou, že správně provedený Valsalvův manévr v přítomnosti nafouknutého vaku (stolice) v konečníku iniciuje rektální peristaltický reflex, který vede ke kontrakci hladkého svalstva rekta kraniálně k vaku a relaxaci konečníku. a vnitřní anální svěrač kaudálně k vaku. Zařízení Fecobionics zaznamenává rektální tlak jako náhradu za kontrakci břišní stěny. Změny rektálního tlaku však mohou souviset i s kontrakcí hladkého svalstva konečníku. Navrhované studie zaznamenají, 1) EMG břišní stěny a ultrazvukové zobrazení stěny rekta, za použití vysokofrekvenční ultrazvukové katétrové sondy k rozlišení příspěvku kontrakcí břišního svalu a rektálního svalu, respektive k tlaku v konečníku, 2) Výzkumníci budou studovat účinky atropinu k inhibici kontrakce hladkého svalstva rekta) při expulzi Fecobionics, 3) EMG aktivita EAS během expulze zařízením Fecobionics umožní určit roli EAS v defekačním reflexu. Pro tyto studie jsou navrženy 3 samostatné experimenty (15 normálních zdravých dobrovolníků pro každý cíl), aby bylo dosaženo výše uvedených cílů: 1) Zaznamenejte EAS a EMG břišního svalu během expulzního testu Fecobionics: pokud zvýšení intrarektálního tlaku souvisí výhradně s břišní stěnou kontrakcí bude dokonalá časoprostorová synchronizace (nikoli amplituda) mezi EMG břišní stěny a průběhem intrarektálního tlaku, jak je zaznamenáno kraniálním senzorem zařízení Fecobionics. Signály Fecobionics a EMG lze zaznamenávat pomocí bezdrátového systému v soukromém prostředí. 2) Vyšetřovatelé zaznamenají ultrazvukové snímky stěny rekta pomocí vysokofrekvenční ultrazvukové katetrizační sondy během balónkového testu Fecobionics. Výzkumníci očekávají, že budou pozorovat nárůst tloušťky rektálního hladkého svalstva jako markeru aktivní kontrakce hladkého svalstva během rektální peristaltiky vyvolané Valsalvovým manévrem. Ultrazvukový měnič bude umístěn v místě lebečního senzoru pro vizualizaci vzestupné kontrakce peristaltického reflexu (kraniální kontrakce k nataženému vaku). 3) Vyšetřovatelé provedou expulzní test Fecobionics před a po podání atropinu I.V. 15 mikrogramů/kg. Atropinem bude eliminováno pouze zvýšení intrarektálního tlaku vyvolané kontrakcí hladkého svalstva rekta (nikoli kontrakce kosterního svalstva břišní stěny).

Pro cíl 2 budou vyšetřovatelé studovat 100 pacientů, kteří splňují kritéria Říma IV pro chronickou zácpu. Budou provedeny záznamy Fecobionic spolu s US zobrazením rektální stěny, EMG záznamy břišní stěny a zevního análního svěrače, jako jsou popsány v cíli 1. U 15 subjektů s CC, kterým se nepodaří evakuovat vak Fecobionics, vyšetřovatelé podají edrophonium (Tensilon) 80 μg/kg) a zopakují vypuzovací test Fecobionics. Edrophonium zvyšuje hladinu acetylcholinu na neuromuskulární synapsi, aby stimuloval cholinergní aktivitu a očekává se, že stimuluje peristaltiku rekta a obnovuje evakuaci u pacientů s abnormalitami peristaltiky rekta. U dalších 15 subjektů s CC, kterým se nepodařilo evakuovat vak Fecobionics, vyšetřovatelé podají Bisacodyl (2 tobolky, 10 mg, rozpuštěné v 10 ml fyziologického roztoku) do lumen rekta pomocí hadičky připojené k zařízení Fecobionics. O 5-10 minut později vyšetřovatelé zopakují vylučovací test Fecobionics. Bisacodyl je stimulační laxativum, běžně používané v klinické praxi. Působí na úrovni střevních nervů ke stimulaci motility tlustého střeva. Vyšetřovatelé budou testovat hypotézu, že stimulace rektální peristaltiky Bisacodylem obnoví evakuaci Fecobionics u pacientů s poruchou defekace související s abnormalitami rektální peristaltiky. Fecobionika, EMG a ultrazvukové snímky, podobné těm, které jsme popsali v Cíli 1 studie, budou schopny posoudit všechny podstatné prvky defekačního reflexu. Vyšetřovatelé je mohou hodnotit binárním způsobem, ať už jsou nepřítomné nebo přítomné. Na základě studií u normálních jedinců však určíme kvantitativní hodnoty těchto parametrů a porovnáme je u pacientů, které prvky jsou v abnormálním rozmezí. Analýza vygeneruje data pro testování hypotézy, že součástí defekačního reflexu jsou následující prvky: 1) rektální distenze stolicí/roztaženým balónkem způsobující nutkání k defekaci, 2) správně provedený Valsalvův manévr, který generuje určitou kritickou prahovou úroveň intra - břišní tlak, 3) rektální peristaltika, která způsobuje kontrakci nad balónkem a relaxaci vnitřního análního svěrače a 4) relaxaci zevního análního svěrače a m. puborectalis

Studie Cíle 3 ověří matematický model anorektálního průchodu přístrojem Fecobionics za účelem predikce výskytu/nevýskytu příslušné události. Aby bylo možné sestavit úspěšný model, je důležité znát všechny proměnné nebo parametry, které se podílejí na výskytu jakékoli události. Defekace/evakuace je v podstatě pohyb kapalného/pevného materiálu z rekta přes anální kanál ven. Dva důležití hráči v procesu evakuace jsou intrarektální tlak (hnací síla) a odporová síla. Intrarektální tlak může být generován kontrakcí břišní stěny a/nebo zvýšením rektálního tlaku souvisejícím s kontrakcí rektálního svalu. Na druhé straně odporové síly pro evakuaci souvisí s IAS, EAS, puborectalis a třecími silami. Data Fecobionics spolu s americkými zobrazovacími daty, EMG záznamy břišní stěny a EAS by poprvé měly poskytnout všem hráčům zapojeným do procesu defekace. Vyšetřovatelé budou shromažďovat data od normálních subjektů a pacientů, která mohou být zapojena do matematické rovnice k předpovědi úspěšné události. Výše uvedené by však bylo možné pouze tehdy, pokud jsou známy všechny prvky procesu defekace/evakuace. Účelem modelovacího experimentu bude zjistit, zda předpoklad o známých prvcích procesu defekace jej dokáže správně předpovědět. Například otázka, zda je anorektální úhel kritický pro funkci kontinence/inkontinence, nebyla nikdy řešena a doufáme, že pomocí modelovacího přístupu budeme schopni určit, zda je výše uvedené správné, což může platit i pro další proměnné, které budeme záznam.