食後の腸血流の光音響特性評価 (NEPOMUC)

胃腸管は本質的に、食物の消化と吸収、および環境の影響に対する物理的および免疫学的障壁という 2 つの主要な機能を果たします。 これらの基本的な機能は、大血管レベルと微小血管レベルの両方で内臓血流に決定的に依存しています。 特に、血管生物学の進歩により、炎症性腸疾患 (IBD) における血液循環の中心的かつ複雑な役割が明らかになりました。

これまで、血流の変化は、例えば、ドップラー超音波検査による腸内の炎症活動の変化の代理マーカーとして使用されてきました。 マルチスペクトル光音響トモグラフ (MSOT) は、標的組織の分子組成の非侵襲的な定量的イメージングを可能にします。 MSOT では、従来のソノグラフィーと同様に、トランスデューサーが皮膚に配置されますが、エネルギーは超音波の代わりに近赤外線スペクトルのレーザー光によって組織に送達されます。 これにより、個々の組織成分または分子の最小限の膨張と収縮 (熱弾性膨張) が常に交互に繰り返されます。 結果として生じる超音波は、その後、同じ検査ユニットによって検出することができる。 以前の研究は、ヘモグロビンの定量的測定が、クローン病の成人患者の腸内の血流および炎症活動に関する情報を提供できることを示しています。 特に、疾患の活動性レベル (寛解/低/中/高) の区別は、将来の疾患の進行を評価する際に侵襲的な対策を節約する上で有望です。

炎症プロセスに加えて、食物摂取も消化管の局所血流の変動を引き起こします。 これは食後充血として現れ、口から腹腔まで消化管のさまざまな部分で連続的に発生します。

消化管のさまざまな部分における食後充血の時間経過は、多くの研究で科学的に調査されています。 胃と十二指腸の血流の増加は 30 ～ 60 分後に検出できますが、回腸末端や S 状結腸などの IBD で MSOT で炎症活動を測定するために使用される領域で食後の充血が検出されるまでには、はるかに長い時間がかかります。 . 回腸の血流増加は、早くて 120 分後に測定でき、約 240 ～ 300 分後に糜粥が結腸に到達し、それに伴う局所的な血流増加が起こります。

この食後の充血が、腸壁の光音響ヘモグロビン信号の変化と潜在的な増加につながり、炎症活動の決定において誤って高いMSOT信号をもたらすかどうかは不明です。 この研究では、縦方向のデザインを使用して、標準化された食事が腸壁の MSOT 信号に及ぼす影響を調査します。 光音響信号は、絶食状態と食後状態の被験者間で比較されます。 腸の血流の食後の増加は主に腸内の糜粥の局所的な存在の結果であるため、MSOT測定中の糜粥の腸内通過の同時決定は、MSOT信号の食後の変化が充血に起因するかどうかを検証するのに役立ちます対応する腸の部分。 ヘモグロビンのイメージングに加えて、MSOT は外因性発色団の検出を可能にします (つまり、 染料）。 この研究では、非吸収性染料インドシアニン グリーン (ICG) の経口投与は糜粥の非侵襲的識別に使用されます。 したがって、外因性および内因性の発色団の組み合わせにより、腸壁の血流パターンと糜粥輸送の正確な共局在化と登録が可能になります。 この情報により、MSOT を使用したヘモグロビンの測定に対する干渉の影響の正確な解剖学的マッピングが可能になります。