Defecatiepatronen bij geconstipeerde patiënten

Voor doelstelling 1-onderzoek is de hypothese dat een correct uitgevoerde Valsalva-manoeuvre in de aanwezigheid van een opgeblazen zak (ontlasting) in het rectum de rectale peristaltische reflex initieert die resulteert in contractie van de rectale gladde spieren craniaal naar de zak en ontspanning van het rectum en interne anale sluitspier caudaal van de zak. Het Fecobionics-apparaat registreert de rectale druk als surrogaat van de samentrekking van de buikwand. Veranderingen in de rectale druk kunnen echter ook verband houden met de samentrekking van de rectale gladde spieren. De voorgestelde studies zullen vastleggen: 1) EMG van de buikwand en echografie van de rectumwand, met behulp van een hoogfrequente ultrasone kathetersonde om de bijdrage van respectievelijk buikspiercontractie en rectale spiercontractie aan de rectale druk te onderscheiden, 2) De onderzoekers zullen de effecten bestuderen van atropine om rectale gladde spiercontractie te remmen) op de Fecobionics-uitdrijving, 3) EMG-activiteit van de EAS tijdens de Fecobionics-apparaatuitdrijving zal bepaling van de rol van EAS in de defecatiereflex mogelijk maken. Voor deze onderzoeken worden 3 afzonderlijke experimenten voorgesteld (15 normaal gezonde vrijwilligers voor elk doel) om bovenstaande doelen te bereiken: 1) EAS en buikspier-EMG opnemen tijdens de Fecobionics-uitdrijvingstest: als de toename van de intrarectale druk volledig verband houdt met de buikwand contractie, zal er een perfecte spatiotemporele synchronie zijn (niet de amplitude) tussen de EMG van de buikwand en de intrarectale drukgolfvorm zoals geregistreerd door de craniale sensor van het Fecobionics-apparaat. Fecobionics en EMG-signalen kunnen worden opgenomen met behulp van een draadloos systeem in de privé-omgeving. 2) De onderzoekers zullen ultrasone beelden van de rectumwand opnemen met behulp van een hoogfrequente ultrasone kathetersonde tijdens de Fecobionics-ballontest. De onderzoekers verwachten een toename van de dikte van de gladde spieren van het rectum waar te nemen als een marker van actieve samentrekking van gladde spieren tijdens rectale peristaltiek veroorzaakt door de Valsalva-manoeuvre. De ultrasone transducer wordt op de plaats van de craniale sensor geplaatst om de stijgende contractie van de peristaltische reflex (craniale contractie naar de opgezwollen zak) te visualiseren. 3) De onderzoekers zullen Fecobionics expulsietest uitvoeren voor en na toediening van atropine i.v. 15 microgram/kg. Alleen de door rectale gladde spiercontractie geïnduceerde verhogingen van de intrarectale druk zullen worden geëlimineerd door atropine (niet de contractie van de skeletspier van de buikwand).

Voor doelstelling 2 gaan de onderzoekers 100 patiënten bestuderen die voldoen aan de Rome IV-criteria voor chronische obstipatie. Fecobionics-opnamen, samen met US-beeldvorming van de rectumwand, EMG-opnamen van de buikwand en externe anale sluitspier zullen worden uitgevoerd, zoals beschreven in doel 1. Bij 15 proefpersonen met CC, die de Fecobionics-zak niet ledigen, zullen de onderzoekers edrofonium (Tensilon) 80 μg/kg) toedienen en de Fecobionics-uitdrijvingstest herhalen. Edrophonium verhoogt het acetylcholinegehalte bij de neuromusculaire synaps om de cholinerge activiteit te stimuleren en zal naar verwachting de rectale peristaltiek stimuleren en de evacuatie herstellen bij patiënten met afwijkingen in de rectale peristaltiek. Bij nog eens 15 proefpersonen met CC die Fecobionics-zak niet ledigen, zullen de onderzoekers Bisacodyl (2 capsules, 10 mg, opgelost in 10 ml zoutoplossing) toedienen in het lumen van het rectum via een slang die aan het Fecobionics-apparaat is bevestigd. 5-10 minuten later herhalen de onderzoekers de Fecobionics-uitdrijvingstest. Bisacodyl is een stimulerend laxeermiddel, routinematig gebruikt in de klinische praktijk. Het werkt op het niveau van de darmzenuwen om de darmmotiliteit te stimuleren. De onderzoekers zullen de hypothese testen dat stimulatie van de rectale peristaltiek door Bisacodyl de Fecobionics-evacuatie herstelt bij patiënten met defecatiestoornis gerelateerd aan de afwijkingen van de rectale peristaltiek. Fecobionics-, EMG- en echografie-opnamen, vergelijkbaar met wat we beschreven in doel 1 van het onderzoek, zullen alle essentiële elementen van de ontlastingsreflex kunnen beoordelen. De onderzoekers kunnen ze binair beoordelen, of ze nu aanwezig of afwezig zijn. Op basis van de onderzoeken bij normale individuen zullen we echter de kwantitatieve waarden van deze parameters bepalen en deze bij patiënten vergelijken om te zien welke elementen in het abnormale bereik liggen. De analyse zal gegevens genereren om de hypothese te testen dat de volgende elementen deel uitmaken van de ontlastingsreflex: 1) Rectale uitzetting door de ontlasting/uitgezette ballon die een aandrang tot ontlasting veroorzaakt, 2) Correct uitgevoerde Valsalva-manoeuvre die een kritieke drempelwaarde van intra -abdominale druk, 3) Rectale peristaltiek die samentrekking boven de ballon en ontspanning van de interne anale sluitspier veroorzaakt en 4) Ontspanning van de externe anale sluitspier en puborectalis-spier

Doel 3-onderzoeken zullen een wiskundig model valideren van de anorectale passage van het Fecobionics-apparaat om het al dan niet optreden van de gebeurtenis in kwestie te voorspellen. Om een ​​succesvol model te bouwen, is het van cruciaal belang om alle variabelen of parameters te kennen die betrokken zijn bij het optreden van een gebeurtenis. Defecatie / evacuatie is in feite de beweging van vloeibaar / vast materiaal van het rectum over het anale kanaal naar buiten. De twee belangrijke spelers in het evacuatieproces zijn de intrarectale druk (drijvende kracht) en weerstandskracht. De intrarectale druk kan worden gegenereerd door samentrekking van de buikwand en/of door samentrekking van de rectale spieren veroorzaakte verhogingen van de rectale druk. Aan de andere kant zijn weerstandskrachten voor de evacuatie gerelateerd aan de IAS, EAS, puborectalis-spier en wrijvingskrachten. Fecobionics-gegevens, samen met de Amerikaanse beeldvormingsgegevens, EMG-opnamen van de buikwand en EAS, zouden voor het eerst alle spelers moeten bieden die betrokken zijn bij het ontlastingsproces. De onderzoekers zullen gegevens verzamelen van de normale proefpersonen en patiënten die kunnen worden aangesloten op een wiskundige vergelijking om een ​​succesvolle gebeurtenis te voorspellen. Bovenstaande zou echter alleen mogelijk zijn als alle elementen in het defecatie-/evacuatieproces bekend zijn. Het doel van het modelleringsexperiment zal zijn om te bepalen of de aanname van bekende elementen van het defecatieproces dit correct kan voorspellen. Of de anorectale hoek bijvoorbeeld cruciaal is voor de continentie-/incontinentiefunctie is nooit onderzocht en we hopen dat we met behulp van een modelleringsbenadering kunnen bepalen of het bovenstaande correct is, wat ook geldt voor de andere variabelen die we zullen onderzoeken. dossier.