Caractérisation optoacoustique du flux sanguin intestinal postprandial (NEPOMUC)

Le tractus gastro-intestinal remplit essentiellement deux fonctions principales : digestion et absorption des aliments, et barrière physique et immunologique contre les influences environnementales. Ces fonctions de base dépendent de manière critique du flux sanguin splanchnique aux niveaux macrovasculaire et microvasculaire. En particulier, les progrès de la biologie vasculaire ont révélé un rôle central et complexe de la circulation sanguine dans les maladies inflammatoires de l'intestin (MICI).

Jusqu'à présent, les changements dans le flux sanguin ont été utilisés comme marqueurs de substitution pour une activité inflammatoire altérée dans l'intestin, par exemple, par détection échographique Doppler. Le tomographe optoacoustique multispectral (MSOT) permet une imagerie quantitative non invasive de la composition moléculaire des tissus cibles. Dans MSOT, similaire à l'échographie conventionnelle, un transducteur est placé sur la peau mais l'énergie est délivrée au tissu au moyen d'une lumière laser dans le spectre proche infrarouge au lieu d'ondes ultrasonores. Cela conduit à une alternance constante d'expansions et de contractions minimales (expansion thermoélastique) de composants tissulaires individuels ou de molécules. Les ondes ultrasonores résultantes peuvent ensuite être détectées par la même unité d'examen. Des études antérieures ont montré que la détermination quantitative de l'hémoglobine peut fournir des informations sur le flux sanguin et l'activité inflammatoire dans l'intestin des patients adultes atteints de la maladie de Crohn. En particulier, la distinction entre les niveaux d'activité de la maladie (rémission/faible/modéré/élevé) est prometteuse pour économiser les mesures invasives à l'avenir lors de l'évaluation de la progression de la maladie.

En plus des processus inflammatoires, l'apport alimentaire provoque également des fluctuations du flux sanguin régional dans le tractus gastro-intestinal. Cela se manifeste par une hyperémie postprandiale, qui se produit séquentiellement dans les différentes sections du tractus gastro-intestinal, de l'oral à l'aboral.

L'évolution temporelle de l'hyperémie postprandiale dans les différentes sections du tractus gastro-intestinal a été scientifiquement étudiée dans de nombreuses études. Alors qu'une augmentation du flux sanguin dans l'estomac et le duodénum peut être détectée après 30 à 60 minutes, il faut beaucoup plus de temps pour que l'hyperémie postprandiale soit détectée dans les zones utilisées pour mesurer l'activité inflammatoire avec MSOT dans les MII, telles que l'iléon terminal et le côlon sigmoïde. . Une augmentation du débit sanguin dans l'iléon peut être mesurée après 120 minutes au plus tôt, et l'arrivée du chyme dans le côlon et l'augmentation locale du débit sanguin qui l'accompagne se produisent après environ 240 à 300 minutes.

Il n'est pas clair si cette hyperémie postprandiale peut entraîner une modification et une augmentation potentielle du signal optoacoustique de l'hémoglobine de la paroi intestinale, entraînant des signaux MSOT faussement élevés dans la détermination de l'activité inflammatoire. Cette étude examine les influences d'un régime alimentaire standardisé sur le signal MSOT de la paroi intestinale en utilisant une conception longitudinale. Des signaux optoacoustiques seront comparés entre des sujets à jeun et postprandiaux. Étant donné que l'augmentation postprandiale du débit sanguin intestinal est principalement le résultat de la présence locale de chyme dans l'intestin, une détermination simultanée du transit intestinal du chyme pendant la mesure MSOT serait utile pour valider si les changements postprandiaux dans les signaux MSOT sont attribuables à l'hyperémie dans le segment intestinal correspondant. Outre l'imagerie de l'hémoglobine, MSOT permet la détection de chromophores exogènes (c'est-à-dire colorants). Dans cette étude, l'administration orale du colorant vert d'indocyanine non résorbable (ICG) sera utilisée pour l'identification non invasive du chyme. La combinaison de chromophores exogènes et endogènes permet ainsi une co-localisation et un enregistrement précis des modèles de flux sanguin de la paroi intestinale et du transit du chyme. Ces informations permettent une cartographie anatomique précise des influences interférentes sur la détermination de l'hémoglobine à l'aide de MSOT.