MSOT og MR til ikke-invasiv vurdering af tarmtransittid hos børn med kronisk tarmtømningsforstyrrelser

Udtrykket kroniske afføringsforstyrrelser omfatter en lang række tilstande i den nuværende medicinske litteratur. Blandt dem repræsenterer idiopatisk kronisk forstoppelse den centrale undergruppe af patienter, der ofte lider af terapi-ildsymptomer. Imidlertid skal andre årsager til kroniske afføringsforstyrrelser også overvejes, såsom Hirschsprungs sygdom, cystisk fibrose, medfødte misdannelser og deres postoperative komplikationer eller neurogen blære og rektal tømningsforstyrrelser. Derudover kan kroniske sprækker, medfødt analstenose og tidligere abdominale operationer bidrage til kroniske afføringsforstyrrelser.

I de fleste tilfælde er den underliggende årsag ikke et enkelt, velstyret symptom, men snarere et heterogent symptomkompleks. Kronisk forstoppelse er for eksempel defineret baseret på forskellige symptomer i henhold til Rom IV -kriterierne, hvilket kræver en varighed på mindst tre måneder til diagnose. Hos børn præsenterer denne tilstand ofte som en kombination af afføringsvanskeligheder, alvorlige mavesmerter, afvisning af fødevarer, encopresis, enuresis og reducerede aktivitetsniveauer, hvilket ofte kræver en multimodal og til tider meget byrdefuld terapi. Patienter oplever typisk betydelig nød og markant reduceret livskvalitet.

Forekomsten af ​​kronisk forstoppelse hos børn og unge er høj, med rapporterede satser, der når op til 34%. I mere end 90% af tilfældene kan der imidlertid ikke identificeres nogen organisk årsag. Konservative behandlingsmetoder er ofte utilstrækkelige eller undlader at forhindre langvarig kronicitet. På trods af dette undervurderes og undervurderes defækationsforstyrrelser hos børn og unge ofte og til tider styres inden for psykiatriske behandlingsindstillinger, hvilket kan føre til langvarig fysisk og psykologisk udviklingsnedsættelse.

Diagnostiske udfordringer

Efter udelukkelse af manifest organiske årsager forbliver differentieringen mellem "langsom transitforstoppelse" (STC) og "outlet -obstruktion" (OO) en vigtig diagnostisk udfordring hos børn. Yderligere komplicerende sager udviser mange pædiatriske patienter blandede former for begge tilstande.

Langsom transitforstoppelse (STC) er kendetegnet ved en generaliseret forsinkelse i tarmtransit med overvejende genetisk, men også andre organiske årsager. Denne tilstand opstår fra innervationsforstyrrelser i tarmen, dysfunktioner i det autonome nervesystem, abnormiteter i de glatte muskelag på tarmvæggen såvel som endokrine og metaboliske dysfunktioner. Typiske symptomer inkluderer alvorlig forstoppelse, kroniske mavesmerter og terapiresistent fækal inkontinens.

Outletobstruktion (OO) er derimod forårsaget af nedsat afføringsevakuering på analniveau, ofte på grund af dyssynergisk defekation eller mindre almindeligt anatomiske forhindringer. I øjeblikket udføres en endelig differentiering mellem STC og OO i klinisk praksis sjældent, da ikke-invasive diagnostiske værktøjer mangler. Den eneste tilgængelige guldstandarddiagnostiske procedure er anorektal manometri, som kræver patientsamarbejde, hvilket gør det upraktisk for små børn. Derudover gør den rektal indsættelse af sonder og balloner det en invasiv og potentielt traumatiserende procedure, som kan forværre symptomer. Som et resultat kræves en minimumspatientalder, og resultaterne er ofte vanskelige at fortolke objektivt.

Eksisterende metoder til transittidsmåling

Den forsinkede tarmtransittid forbundet med STC kan evalueres ved hjælp af:

Den modificerede Hinton Test Motility Capsules Gastrointestinal Transit Scintigraphy Lactulose Hydrogen Breath Test

I Tyskland forbliver den modificerede Hinton -test guldstandarden. Dette involverer indtagelse af 10 radiopaque-markører pr. Dag i seks på hinanden følgende dage, efterfulgt af en abdominal røntgenstråle på dag syv for at beregne oro-anal transittid. Imidlertid er denne metode tidskrævende og bør bruges med forsigtighed hos børn på grund af eksponering for stråling. Andre nye metoder inkluderer:

SmartPill -motilitetskapsler, der måler temperatur, pH og intraluminal tryk for at bestemme den samlede transittid. Disse er imidlertid ikke kommercielt tilgængelige og tilbyder ikke betydelige fordele i forhold til konventionelle transitundersøgelser for at retfærdiggøre ekstraomkostningerne.

Gastrointestinal transit scintigraphy, som involverer et technetium-mærket måltid og efterfølgende gamma-kameraafbildning ved 1, 2 og 4 timer. Imidlertid er denne metode tidskrævende, dyr og ikke bredt tilgængelig. Derudover betragtes det som invasivt og uegnet til pædiatrisk brug på grund af strålingseksponering.

Lactulose-hydrogen-åndedrættetest, der måler den oro-cecal transittid ved at detektere bakteriel gæring af lactulose i cecum. Imidlertid er denne metode begrænset til kun at vurdere tyndtarmtransit.

Bemærkelsesværdigt kan ingen af ​​disse tests skelne mellem en organisk og en funktionel årsag til forstoppelse.

Multispektral optoakustisk tomografi (MSOT) til transittidsmåling

Multispektral optoakustisk tomografi (MSOT) er baseret på emissionen af ​​laserlys ved flere nær-infrarøde bølgelængder. Dette lys stimulerer biologisk væv, hvilket fører til ultralydbølgeemission, som derefter rekonstrueres til et billede. MSOT muliggør erhvervelse af både enkeltbølgelængdebilleder og spektralt ikke-blandede billeder, hvilket muliggør visualisering af molekyler med kendte absorptionsegenskaber, såsom hæmoglobin og lipider.

Kontrastforbedret MSOT (CE-MSOT) muliggør ikke-invasiv, strålingsfri visualisering af chyme passage gennem mave-tarmkanalen. Undersøgelser har vist, at oralt indgivet indocyaningrøn (ICG) kan påvises forskellige steder inden for GI-kanalen, der inklusive gastrisk antrum, terminal ileum og sigmoid kolon-brug MSOT.

ICG, der har en absorptionstop ved ca. 800 nm i det næsten infrarøde spektrum, er velegnet til optiske billeddannelsesteknikker. Det er allerede vidt brugt i medicinske anvendelser, herunder intraoperativ billeddannelse, leverfunktionsdiagnostik og hjerte -kar -vurderinger.

Selvom den mundtlige administration af ICG er en off-label-anvendelse, er systemiske bivirkninger meget usandsynlige, da ICG ikke absorberes og ikke gennemgår enterohepatisk cirkulation, ifølge dens officielle lægemiddelinformation.

Den komplette gastrointestinale passage af ICG er blevet bekræftet gennem fluorescensmikroskopi -detektion af ICG i afføringsprøver fra forsøgspersoner efter oral administration. Baseret på denne metode sigter denne undersøgelse at evaluere tarmtransittid hos patienter med kroniske defekationsforstyrrelser, hvilket giver et nyt, ikke-invasivt diagnostisk værktøj til at tackle det aktuelle hul i pædiatrisk gastrointestinal transitvurdering.

Undersøgelsesmål: Kombination af MSOT og MRI til omfattende GI -transitanalyse

Denne undersøgelse sigter mod at integrere MR -sekvenser specifikt designet til at visualisere peristaltiske tarmbevægelser med høj tidsmæssig opløsning, hvilket muliggør en detaljeret vurdering af peristaltisk frekvens og mønstre på tværs af forskellige tarmsegmenter. Ved at fange disse peristaltiske bevægelser bliver det muligt at identificere unormalt reduceret peristaltik i den pædiatriske patientkohort.

Ved at kombinere MSOT-afledte transittidsmålinger med MR-baseret peristaltis-visualisering tilbyder denne undersøgelse en omfattende og ikke-invasiv metode til vurdering af gastrointestinal motilitet. Gennem denne tilgang vil det være muligt at detektere segmenter af tarmen med unormale transittider og vurdere chyme transport gennem hele mave -tarmkanalen uden at udsætte patienter for stråling eller invasive procedurer.