Wzory wypróżnień u pacjentów z zaparciami

Dla celu 1 badania przyjęto hipotezę, że prawidłowo wykonany manewr Valsalvy w obecności nadmuchanego worka (stolca) w odbytnicy inicjuje odruch perystaltyczny odbytnicy, którego skutkiem jest skurcz mięśni gładkich odbytnicy dogłowowo do worka i rozluźnienie odbytnicy i wewnętrzny zwieracz odbytu ogonowo do worka. Urządzenie Fecobionics rejestruje ciśnienie w odbycie jako surogat skurczu ściany brzucha. Zmiany ciśnienia w odbytnicy mogą być jednak również związane ze skurczem mięśni gładkich odbytnicy. Proponowane badania będą rejestrować: 1) obrazowanie EMG ściany jamy brzusznej i obrazowanie ultrasonograficzne ściany odbytnicy przy użyciu cewnikowej sondy ultradźwiękowej o wysokiej częstotliwości w celu rozróżnienia udziału odpowiednio skurczu mięśni brzucha i mięśni odbytnicy w ciśnieniu w odbycie, 2) badacze zbadają wpływ atropiny w celu zahamowania skurczu mięśni gładkich odbytu) na wydalanie Fecobioniki, 3) aktywność EMG EAS podczas wydalania urządzenia Fecobionika pozwoli na określenie roli EAS w odruchu wypróżniania. Do tych badań proponuje się 3 oddzielne eksperymenty (15 normalnych zdrowych ochotników dla każdego celu), aby osiągnąć powyższe cele: 1) Zarejestruj EAS i EMG mięśni brzucha podczas testu wydalania Fecobionics: jeśli wzrost ciśnienia wewnątrzodbytniczego jest całkowicie związany ze ścianą brzucha skurczu, wystąpi doskonała synchronizacja czasoprzestrzenna (nie amplituda) między zapisem EMG ściany jamy brzusznej a przebiegiem fali ciśnienia wewnątrzodbytniczego zarejestrowanego przez czujnik czaszkowy urządzenia Fecobionics. Sygnały Fecobionika i EMG mogą być rejestrowane za pomocą systemu bezprzewodowego w warunkach prywatnych. 2) Badacze będą rejestrować obrazy ultrasonograficzne ściany odbytnicy za pomocą cewnikowej sondy ultradźwiękowej o wysokiej częstotliwości podczas testu balonowego Fecobionics. Badacze spodziewają się zaobserwować wzrost grubości mięśni gładkich odbytnicy jako marker aktywnego skurczu mięśni gładkich podczas perystaltyki odbytnicy wywołanej próbą Valsalvy. Przetwornik ultradźwiękowy zostanie umieszczony w miejscu czujnika czaszkowego w celu wizualizacji rosnącego skurczu odruchu perystaltycznego (skurcz czaszkowy do rozdętego worka). 3) Badacze przeprowadzą test wydalania Fecobioniki przed i po podaniu atropiny i.v. 15 mikrogramów/kg. Tylko wywołany skurczem mięśni gładkich odbytu wzrost ciśnienia wewnątrzodbytniczego zostanie wyeliminowany przez atropinę (nie skurcz mięśni szkieletowych ściany brzucha).

W celu 2. Badacze przebadają 100 pacjentów, którzy spełniają rzymskie kryteria IV dotyczące przewlekłych zaparć. Wykonane zostaną badania fekobioniki wraz z obrazowaniem USG ściany odbytnicy, zapisami EMG ściany brzucha i zwieracza zewnętrznego odbytu, jak opisano w celu 1. U 15 pacjentów z CC, którym nie udało się opróżnić worka Fecobioniki, badacze podają edrofonium (Tensilon) 80 μg/kg) i powtórzą test wydalania Fecobioniki. Edrofonium zwiększa poziom acetylocholiny w synapsie nerwowo-mięśniowej w celu pobudzenia aktywności cholinergicznej i oczekuje się, że będzie stymulować perystaltykę odbytnicy i przywracać wypróżnianie u pacjentów z zaburzeniami perystaltyki odbytnicy. U kolejnych 15 pacjentów z CC, którym nie udało się usunąć worka Fecobionics, badacze podają Bisacodyl (2 kapsułki, 10 mg, rozpuszczone w 10 ml soli fizjologicznej) do światła odbytnicy przez rurkę podłączoną do urządzenia Fecobionics. 5-10 minut później śledczy powtórzą test wydalania Fecobionics. Bisacodyl to pobudzający środek przeczyszczający, stosowany rutynowo w praktyce klinicznej. Działa na poziomie nerwów jelitowych, stymulując ruchliwość okrężnicy. Badacze przetestują hipotezę, że stymulacja perystaltyki odbytnicy przez Bisacodyl przywraca wydalanie Fecobioniki u pacjentów z zaburzeniami wypróżniania związanymi z nieprawidłowościami perystaltyki odbytnicy. Fecobionika, zapisy EMG i USG, podobnie jak to opisaliśmy w Celu 1 badania, pozwolą na ocenę wszystkich istotnych elementów odruchu wypróżniania. Badacze mogą ocenić je w sposób binarny, niezależnie od tego, czy są nieobecne, czy obecne. Jednak na podstawie badań na osobach zdrowych określimy ilościowe wartości tych parametrów i porównamy je u pacjentów, które elementy mieszczą się w zakresie nieprawidłowym. Analiza wygeneruje dane do przetestowania hipotezy, że następujące elementy są częścią odruchu wypróżniania: 1) Rozdęcie odbytu przez stolec/rozdęty balon powodujący potrzebę wypróżnienia, 2) Prawidłowo wykonany manewr Valsalvy, który generuje pewien krytyczny próg poziomu wewnątrzustnego -ciśnienie w jamie brzusznej, 3) perystaltykę odbytnicy, która powoduje skurcz nad balonikiem i rozluźnienie zwieracza wewnętrznego odbytu oraz 4) rozluźnienie zwieracza zewnętrznego odbytu i mięśnia łonowo-odbytniczego

Badania w ramach celu 3 zweryfikują model matematyczny przejścia przez odbyt i odbyt urządzenia Fecobionics w celu przewidywania wystąpienia/niewystąpienia przedmiotowego zdarzenia. Aby zbudować udany model, niezwykle ważna jest znajomość wszystkich zmiennych lub parametrów związanych z wystąpieniem dowolnego zdarzenia. Wypróżnianie/wydalanie to w zasadzie ruch płynnego/stałego materiału z odbytnicy przez kanał odbytu na zewnątrz. Dwoma ważnymi czynnikami w procesie ewakuacji są ciśnienie wewnątrzodbytnicze (siła napędowa) i siła oporu. Ciśnienie wewnątrzodbytnicze może być generowane przez skurcz ściany brzucha i/lub związany ze skurczem mięśnia odbytniczego wzrost ciśnienia w odbytnicy. Z drugiej strony siły oporu dla ewakuacji są związane z IAS, EAS, mięśniem łonowo-odbytniczym i siłami tarcia. Dane Fecobionics wraz z danymi USG, zapisami EMG ściany jamy brzusznej i EAS po raz pierwszy powinny dostarczyć wszystkich graczy zaangażowanych w proces wypróżniania. Badacze będą zbierać dane od zdrowych osób i pacjentów, które można podłączyć do równania matematycznego, aby przewidzieć pomyślne zdarzenie. Jednak powyższe byłoby możliwe tylko wtedy, gdyby znane były wszystkie elementy procesu wypróżniania / ewakuacji. Celem eksperymentu modelowego będzie ustalenie, czy przy założeniu znanych elementów procesu wypróżniania można go prawidłowo przewidzieć. Na przykład, czy kąt odbytu jest krytyczny dla funkcji wstrzemięźliwości / nietrzymania moczu, nigdy nie zostało zbadane i mamy nadzieję, że za pomocą modelowania będziemy w stanie określić, czy powyższe jest prawidłowe, co może być również prawdą dla innych zmiennych, które będziemy nagrywać.