Modèles de défécation chez les patients constipés

Pour l'étude de l'objectif 1, l'hypothèse est qu'une manœuvre de Valsalva correctement effectuée en présence d'un sac gonflé (selles) dans le rectum initie le réflexe péristaltique rectal qui se traduit par la contraction des muscles lisses rectaux crâniens au sac et la relaxation du rectum et le sphincter anal interne caudal au sac. Le dispositif Fecobionics enregistre la pression rectale comme substitut de la contraction de la paroi abdominale. Cependant, les changements de pression rectale peuvent également être liés à la contraction des muscles lisses rectaux. Les études proposées enregistreront, 1) l'EMG de la paroi abdominale et l'imagerie par ultrasons de la paroi rectale, à l'aide d'une sonde de cathéter à ultrasons à haute fréquence pour distinguer la contribution de la contraction des muscles abdominaux et rectaux, respectivement à la pression rectale, 2) Les chercheurs étudieront les effets d'atropine pour inhiber la contraction des muscles lisses rectaux) sur l'expulsion Fecobionics, 3) l'activité EMG de l'EAS lors de l'expulsion du dispositif Fecobionics permettra de déterminer le rôle de l'EAS dans le réflexe de défécation. Pour ces études, 3 expériences distinctes sont proposées (15 volontaires sains normaux pour chaque objectif) pour atteindre les objectifs ci-dessus : 1) Enregistrer l'EAS et l'EMG des muscles abdominaux lors du test d'expulsion Fecobionics : si l'augmentation de la pression intrarectale est entièrement liée à la paroi abdominale contraction, il y aura une parfaite synchronisation spatio-temporelle (pas l'amplitude) entre l'EMG de la paroi abdominale et la forme d'onde de pression intrarectale enregistrée par le capteur crânien de l'appareil Fecobionics. Les signaux Fecobionics et EMG peuvent être enregistrés à l'aide d'un système sans fil dans un cadre privé. 2) Les enquêteurs enregistreront des images échographiques de la paroi rectale à l'aide d'une sonde de cathéter à ultrasons à haute fréquence pendant le test de ballon Fecobionics. Les chercheurs s'attendent à observer une augmentation de l'épaisseur du muscle lisse rectal en tant que marqueur de la contraction active du muscle lisse pendant le péristaltisme rectal induit par la manœuvre de Valsalva. Le transducteur ultrasonore sera placé à l'emplacement du capteur crânien pour visualiser la contraction ascendante du réflexe péristaltique (contraction crânienne au sac distendu). 3) Les enquêteurs effectueront un test d'expulsion Fecobionics avant et après l'administration d'atropine I.V. 15microgrammes/Kg. Seules les augmentations induites par la contraction des muscles lisses rectaux de la pression intrarectale seront éliminées par l'atropine (et non la contraction des muscles squelettiques de la paroi abdominale).

Pour l'objectif 2, les chercheurs étudieront 100 patients qui répondent aux critères de Rome IV pour la constipation chronique seront étudiés. Des enregistrements Fecobionics, ainsi que des imageries US de la paroi rectale, des enregistrements EMG de la paroi abdominale et du sphincter anal externe seront effectués, comme ceux décrits dans l'objectif 1. Chez 15 sujets atteints de CC, qui ne parviennent pas à évacuer le sac Fecobionics, les enquêteurs administreront de l'édrophonium (Tensilon) 80 μg/Kg) et répéteront le test d'expulsion Fecobionics. L'édrophonium augmente le niveau d'acétylcholine au niveau de la synapse neuromusculaire pour stimuler l'activité cholinergique et devrait stimuler le péristaltisme rectal et restaurer l'évacuation chez les patients présentant des anomalies du péristaltisme rectal. Chez 15 autres sujets atteints de CC qui ne parviennent pas à évacuer le sac Fecobionics, les enquêteurs administreront Bisacodyl (2 gélules, 10 mg, dissoutes dans 10 ml de solution saline) dans la lumière du rectum via un tube attaché au dispositif Fecobionics. 5 à 10 minutes plus tard, les enquêteurs répéteront le test d'expulsion Fecobionics. Le bisacodyl est un laxatif stimulant utilisé couramment en pratique clinique. Il agit au niveau des nerfs entériques pour stimuler la motilité du côlon. Les chercheurs testeront l'hypothèse selon laquelle la stimulation du péristaltisme rectal par Bisacodyl restaure l'évacuation Fecobionics chez les patients présentant un trouble défécatoire lié aux anomalies du péristaltisme rectal. Les enregistrements d'images fécobioniques, EMG et échographiques, similaires à ce que nous avons décrit dans l'objectif 1 de l'étude, permettront d'évaluer tous les éléments essentiels du réflexe défécatoire. Les enquêteurs peuvent les évaluer de façon binaire qu'ils soient absents ou présents. Cependant, sur la base des études menées sur des individus normaux, nous déterminerons les valeurs quantitatives de ces paramètres et les comparerons chez les patients pour déterminer quels éléments se situent dans la plage anormale. L'analyse générera des données pour tester l'hypothèse selon laquelle les éléments suivants font partie du réflexe de défécation : 1) distension rectale par les selles/ballon distendu provoquant une envie de déféquer, 2) manœuvre de Valsalva correctement effectuée qui génère un certain niveau de seuil critique d'intra -pression abdominale, 3) péristaltisme rectal qui provoque une contraction au-dessus du ballon et une relaxation du sphincter anal interne et 4) une relaxation du sphincter anal externe et du muscle puborectal

Les études de l'objectif 3 valideront un modèle mathématique du passage anorectal du dispositif Fecobionics pour prédire l'occurrence/non-occurrence de l'événement en question. Afin de construire un modèle réussi, il est essentiel de connaître toutes les variables ou tous les paramètres impliqués dans l'occurrence de tout événement. La défécation/évacuation est essentiellement le mouvement de matière liquide/solide du rectum à travers le canal anal vers l'extérieur. Les deux acteurs importants du processus d'évacuation sont la pression intrarectale (force motrice) et la force de résistance. La pression intrarectale peut être générée par une contraction de la paroi abdominale et/ou une augmentation de la pression rectale liée à la contraction du muscle rectal. D'autre part, les forces de résistance pour l'évacuation sont liées à l'IAS, à l'EAS, au muscle puborectal et aux forces de frottement. Les données Fecobionics ainsi que les données d'imagerie américaines, les enregistrements EMG de la paroi abdominale et l'EAS, devraient pour la première fois fournir tous les acteurs impliqués dans le processus de défécation. Les enquêteurs recueilleront des données auprès des sujets normaux et des patients qui peuvent être branchées dans une équation mathématique pour prédire un événement réussi. Cependant, ce qui précède ne serait possible que si tous les éléments du processus de défécation/évacuation sont connus. Le but de l'expérience de modélisation sera de déterminer si l'hypothèse d'éléments connus du processus de défécation peut le prédire correctement. Par exemple, la question de savoir si l'angle anorectal est critique pour la fonction de continence / incontinence n'a jamais été abordée et l'espoir est qu'en utilisant l'approche de modélisation, nous pourrons déterminer si ce qui précède est correct, ce qui peut également être vrai pour les autres variables que nous allons enregistrer.