Mekanismer til forbedring af fækal kontinens Musklers motoriske funktion

For at nå det specifikke mål vil efterforskerne bruge state-of-the-art tilgængelige teknikker og optagelsesmodaliteter, samt en ny enhed, der giver forudbestemte forskellige niveauer af modstand mod kontraktion af kontinensmuskler for at fremkalde målbar træthed. Vi vil bestemme og karakterisere træthedsegenskaberne for de tværstribede kontinensmuskler på tværs af voksenaldersspektrum og køn. Vi vil bestemme og sammenligne effekten af ​​6-ugers daglig træthed på kontinens muskulaturens motoriske funktion og dens effekt på inkontinens sværhedsgrad og relateret patientlivskvalitet.

Mål1A: vi vil bestemme og karakterisere træthedsegenskaberne for kontinensmusklerne fremkaldt af gentagne isotoniske kontraktioner ved hjælp af forskellige belastninger, intervaller og gentagelser i en. Kontinens muskelkompleks (bestående af ekstern anal lukkemuskelgruppe og puborectalis muskel), og b. puborectalis muskel alene registreret intravaginalt

Teknik til at fremkalde træthed: For at påføre modstand mod kontraktion af kontinensmuskler og for at fremkalde træthed udviklede vi en håndlavet enhed i vores laboratorium; kontinens muskler modstand enhed; c-RØD. c-RED består af en 6 cm x 2 cm ikke-kompatibel cylindrisk ballon (intra-anal ballon), der er forbundet til en lille eftergivende ballon (ekstern ballon, ca. 1,5 x 2 cm) med et 2 mm diameter rør og en stophane for at tillade for luft, der skal fyldes og lukkes i systemet. For at sikre ensartet modstand fra analballonen i undersøgelsen, vælges en kommercielt tilgængelig non-compliant valvuloplasty ballon (Z-Med) til at fungere som den intra-anale ballon i c-RED. Systemet er forfyldt med luft for at bestemme mængden af ​​luft, der er nødvendig for et givet indre tryk, eller ønsket modstand af den intra-anale ballon. Dette bestemmes ved hjælp af en blodtryksmåler i et forseglet system. Den intra-anale ballon, mens den giver modstand, komprimeres af den anale kontraktion (overstiger det indre tryk) på grund af forskydning af dens luft til den ydre udtrækkelige ballon. Kompressibiliteten af ​​analballonen giver mulighed for den muskelafkortning, der er nødvendig for isotonisk træning. Luftforskydning ind i den ydre ballon resulterer i, at dens ekspansion gør det muligt at opretholde det forudbestemte intra-anale ballontryk og tjener som en ekstern synlig indikator for, at en anal kontraktion har fundet sted. Ved hjælp af denne enhed kan vi vælge forskellige niveauer af modstandsbelastning på kontinensmuskelkomplekset (eksterne anale sphincter (EAS) og puborectalis muskel (PRM)).

Højopløsnings anorektal manometri: Anorektale manometriske tryk vil blive overvåget ved hjælp af et højopløsnings anorektal manometri kateter (Medical Measurements Systems, Laborie) placeret på tværs af analkanalen med den distale ende i endetarmen. Et computerstyret registrerings- og analysesystem gemmer trykdata fra 8 sensorrækker (i alt 23 tryksensorer) med en afstand på 1 cm fra hinanden langs sonden.

Højopløselig vaginal manometri: Vaginal trykregistrering er en metode til at registrere kontraktil funktion af puborectalis-muskelen. Pålidelig måling af trykket genereret af PRM-kontraktion fra skedehulen har været udfordrende. Men ved at bruge en kombineret teknik af Barostat-teknologi og højopløsningsmanometri har vi overvundet denne udfordring.

Vaginal Barostat-enhed: Denne enhed er kommercielt tilgængelig, og dens funktionsprincip er godt beskrevet tidligere. Kort fortalt anvendte vi barostatteknologiens evne til at justere udspilningsvolumenet for at opnå det ønskede tryk mod væggen på det hellige orgel. Vi har brugt denne enhed og metode beskrevet ovenfor.

Metoder til påvisning af PRM-kontraktion: For at detektere og registrere PRM-kontraktiltrykket brugte vi en kombineret Barostat/højopløsnings vaginal manometriteknik. Da vaginal kanaldiameter ikke tillader nødvendig kontakt med det manometriske kateter for pålideligt at registrere kontraktil aktivitet af PRM, brugte vi Barostat-teknologien til at give apposition af det manometriske kateter og vaginalvæg og opretholde det minimale nødvendige kontakttryk, der er nødvendigt for sensing og genkodning af PRM sammentrækning. Vores undersøgelser i en gruppe unge kvindelige deltagere (foreløbige data) viste, at 7-9 mmHg tryk var nødvendigt for at fornemme PRM-sammentrækningen. Denne opsætning giver optimal mulighed for at registrere trykstigninger induceret af kortvarige og langvarige PRM-kontraktioner.

Metode til at give vaginal modstand mod PRM-kontraktion: Vi tilpassede c-RED-enhedsprincippet til dette formål. Vi brugte vaginal pose (ikke-strækbar/ikke-elastisk) fyldt med luft, der giver forskellige tryk i posen, hvilket giver modstand mod PRM under Kegel-lignende sammentrækninger. For at tillade komprimerbarhed af posen, mens dens indre tryk bibeholdes, sluttede vi posen til en udtrækkelig ekstern lille ballon, der ligner c-RED-designet beskrevet ovenfor.

Undersøgelsesemner: Vi vil studere i alt 180 raske frivillige uden tidligere eller nuværende historie med fækal inkontinens i følgende aldersgrupper: 15 raske kvinder og 15 raske mænd fra 6 på hinanden følgende årtier: 18-30, 31-50, 51-60, 60-70, 70-80, over 80 år.

Undersøgelsesprocedure:

For at måle trætheden af ​​kontinensmuskelkompleks (kombineret EAS og PRM): forsøgspersoner vil blive placeret i venstre sideleje under undersøgelsens varighed. Inden påbegyndelse af kontraktionsprotokollen vil alle forsøgspersoner have en digital rektal undersøgelse (DRE) og vil blive bedt om at udføre anale squeezes som instrueret under DRE. Vi sikrer, at alle forsøgspersoner kan udføre analpressningerne korrekt, før undersøgelsesprotokollen påbegyndes. De vil blive instrueret i ikke at trække sig sammen i deres mave eller balder. Efter påføring af smørende gel langs kateteret, placeres højopløsnings anorektal manometri kateteret forsigtigt inde i analkanalen med den distale ende i endetarmen. Dette gør det muligt at placere tryksensorer langs hele analkanalen. Efter placering af kateteret blev der tildelt et 5-minutters interval før starten af ​​kontraktionsprotokollen for at tillade sphinctertonen at vende tilbage til basalniveauet. Forsøgspersonerne vil blive opfordret til at udføre Kegel-kontraktioner med eller uden c-RED på plads. Rækkefølgen vil blive tilfældigt bestemt. Ved sammentrækninger med c-RED placeres analballonen for c-RED forsigtigt gennem analkanalen langs det manometriske kateter med spidsen af ​​analballonen placeret i rektum og dens distale ende synlig i perinium. Analballonen vil derefter blive oppustet for at opnå det ønskede modstandstryk på 30, 40 og 50 mmHg tryk (forudbestemt tryk tilfældigt valgt sekvens), som bestemt med den håndholdte trykmåler. For alle sammentrækninger vil deltagerne blive bedt om at presse anal kontraktion så hårdt som muligt og holde i 3 sek efterfulgt af en afslapningstid på 3 sek. Deltagerne vil blive bedt om at lave 40 på hinanden følgende squeeze-kontraktioner ved hvert trykniveau (et sæt) i en tilfældig rækkefølge. Der vil være 5 minutters pause mellem hvert sæt. Deltagerne vil også udføre et langt squeeze og holde i 30s ved de tre ovennævnte forskellige trykniveauer. Deltagerne vil lave to vedvarende squeezes adskilt af 1 minuts afslapningsperiode imellem.

For at måle udmattelsen af ​​puborectalis muskel under anal resistiv kontraktion: kvindelige forsøgspersoner vil have samtidig vaginal HRM udført under anal squeeze mod c-RED. Den vaginale barostatpose med HRM-kateter fastgjort fortil via et ærme vil blive forsigtigt placeret inde i skedekanalen med den distale ende af posen uden for skedeåbningen. Vaginalposen vil blive forbundet til barostatanordningen for at bestemme det mindste vaginale vægkontakttryk for at registrere PRM-kontraktionen som beskrevet ovenfor.

For at måle isoleret træthed af puborectalis-musklen under intravaginal resistiv kontraktion: alle kvindelige forsøgspersoner vil blive undersøgt i litotomiposition. Modstanden i disse eksperimenter vil blive påført i skeden frem for analkanalen. Manometrisonden vil blive fastgjort til den vaginale barostatpose via en ærme foran for at sikre, at den er på linje med vaginalvæggen, når den indsættes. For at give modstand vil vaginalposen som vist i figur 8 blive oppustet til et indvendigt posetryk på 30, 40 og 50 mmHg. Forsøgspersonerne vil blive instrueret i at udføre 40 på hinanden følgende sammentrækninger af Kegel-typen (3 sekunders kontraktion skiftende med 3 sekunders hvile) ved ovenstående intravaginale trykniveauer i tilfældig rækkefølge. Der vil være 5 minutters pause mellem hvert sæt. Deltagerne vil også udføre et langt squeeze og holde i 30 sekunder ved forskellige trykniveauer. Deltagerne vil lave to vedvarende squeezes adskilt af 1 minuts afslapningsperiode imellem. Anorektalt tryk vil blive registreret samtidigt ved højopløsningsmanometri, og trykændringer vil blive korreleret med dem, der registreres fra vaginalkanalen.

Mål 1B: At sammenligne og karakterisere forskellene i træthedskarakteristika for kontinensmusklerne induceret af isotoniske og isometriske kontraktioner

Studiefag: samme emner som anført ovenfor Mål 1A

Undersøgelsesprotokoller: Disse undersøgelser vil blive udført sammen med undersøgelser beskrevet i Mål 1A Anal kontraktion mod en ikke-komprimerbar ballon; Isometrisk kontraktion Vi vil bruge en modificeret c-RED enhed til isometrisk kontraktion. Vores foreløbige undersøgelser har vist, at komprimerbarheden af ​​c-RED skyldes luftens evne til at undslippe fra analballonen til ekstern ballon, udelukkelse af den eksterne ballon fra kredsløbet vil forhindre luftudslip, hvilket forhindrer analballonens komprimerbarhed kl. indre tryk på 500 mmHg. De kommercielt tilgængelige balloner, der bruges i c-RED, er modstandsdygtige over for indre tryk så højt som 4 atmosfærer (4x760 mmHg) langt over det tryk, der er stødt på i disse undersøgelser. Med dette arrangement vil den modificerede c-RED ballon give analkanalmusklerne mulighed for at trække sig sammen uden at forkorte deres længde, og derved udføre isometriske sammentrækninger. Med denne tilgang udføres både isotoniske og isometriske sammentrækninger mod ballonen med samme diameter, hvilket giver sammenlignelighed af analkanaludspilning mellem to typer sammentrækninger, hvilket undgår potentielle konfoundere.

Alle forsøgspersoner vil være i venstre sideleje i hele undersøgelsens varighed. Efter placering af sonden og anorektal manometriskateter vil forsøgspersonerne blive bedt om at udføre 40 på hinanden følgende Kegel-kontraktioner (3 sek. kontraktion skiftevis med 3 sek. hvile). Deltagerne vil også udføre langvarig kontraktion i en periode på 30 sek. Deltagerne vil lave tre 30 sekunders sammentrækninger adskilt af 1 minuts hvileperiode imellem.

Anal kontraktion mod komprimerbar ballon; isotonisk kontraktion med c-RED Denne del vil være den samme som undersøgelserne beskrevet i SA1A. Sekvensen af ​​de to typer kontraktionsstudier vil blive randomiseret.

Mål 2: Bestem det relative/individuelle bidrag fra kontinensmusklernes (PRM, EAS) motoriske funktionsforbedring til forbedring af fækal inkontinens.

Undersøgelsesemner: Vi vil studere 20 fækal inkontinens (FI) patienter for hver af de otte eksperimentelle tilstande beskrevet nedenfor.

Undersøgelsesprotokoller: Undersøgelser vil blive udført i to trin:

Trin 1: Dette trin vil tjene to formål; en. at indhente basisdata og b. træne patienterne i, hvordan de udfører kontraktionsprotokollen derhjemme. Denne træning vil blive forstærket på ugentlig basis gennem virtuelle møder eller telefonmøder som muligt. I dette trin vil alle deltagere gennemgå baseline undersøgelser som beskrevet i mål 1A, før de starter deres hjemmekontraktionsprotokoller. Disse omfatter baseline hvile anal tryk, anal squeeze tryk og vaginalt /PRM HPZ tryk (kun kvinder). Deltagerne vil også gennemgå træthedsundersøgelser som beskrevet i Mål 1A. Deltagere, der kan udføre sammentrækning af kontinensmuskler og demonstrere træthed med anvendelsen af ​​den foreslåede tilgang på alle modstandsniveauer (30, 40 og 50 mmHg), vil fortsætte med at-home trin 2 protokol.

Trin 2: Disse undersøgelser vil afgøre, om forbedring af EAS, PRM eller begge dele er påkrævet for at forbedre inkontinens og for at opnå et signifikant klinisk resultat. Disse undersøgelser kan opdeles i tre grupper; A. undersøgelser med isotoniske kontraktioner (protokol 2, 3 & 4), som er rettet mod træthed og antages efterfølgende at styrke: protokol 2. PRM med 40 Kegel som gentagne korte kontraktioner mod en progressivt øget intravaginal modstand (ved brug af vaginal c) -RED), protokol 3. EAS med 20 Kegel-lignende gentagne korte sammentrækninger mod en progressivt øget intra-anal modstand (ved brug af c-RED), protokol 4. kombineret EAS og PRM med 40 Kegel-lignende gentagne korte sammentrækninger mod en progressivt øget intra-anal modstand -anal resistens (ved brug af c-RED), B. kontrolundersøgelser (protokol 1, 5 & 6): protokol 1. vil være kontrol for eksperiment 2; 20 Kegel-lignende gentagne korte sammentrækninger mod en progressivt øget intravaginal modstand (ved brug af vaginal c-RED) og protokol 5 & 6 vil tjene som kontroller til forsøg 3 & 4 ovenfor, men uden nogen resistiv belastning, og C. isometriske kontraktioner (protokol 7&8) ): protokol 7. 20 Kegel-lignende gentagne korte sammentrækninger mod den ikke-komprimerbare ballon beskrevet i SA1A og protokol 8. 40 Kegel-lignende korte gentagne sammentrækninger mod den ikke-komprimerbare ballon beskrevet i SA1A. De gentagne korte sammentrækninger omfatter 3 sek kontraktioner efterfulgt af 3 sek relaksation som beskrevet i SA1A. I hver af protokollerne vil deltagerne også udføre 3 30 sekunder lang kontraktion. Hver protokol udføres to gange dagligt i 6 uger.