Modulacja funkcji motorycznej przełyku prążkowanego w zdrowiu i chorobie

Aby osiągnąć ten konkretny cel, badacze wykorzystają najnowocześniejsze dostępne techniki i sposoby rejestracji samodzielnie lub w połączeniu/równocześnie, a także nowatorskie urządzenie o udowodnionej zdolności do nieinwazyjnej manipulacji biomechaniką gardła zarówno w pozytywnym, jak i jak również negatywny sposób. To urządzenie i technika zostały opisane wcześniej w części poświęconej innowacjom.

Manometria wysokiej rozdzielczości (HRM)/rejestracja impedancji: Zjawiska ciśnienia w gardle i proksymalnej części przełyku będą rejestrowane i analizowane za pomocą cewnika manometrycznego o wysokiej rozdzielczości (36 czujników w odstępach 1 cm), umieszczonego przeznosowo w celu przejścia przez gardło, UES i proksymalną część przełyku przekroczenie strefy zmian) oraz skomputeryzowany system rejestracji i analizy. Dane manometryczne zostaną również zaimportowane do dodatkowego środowiska programistycznego, gdy narzędzia obliczeniowe dostarczane w konwencjonalnym oprogramowaniu nie spełnią naszych potrzeb analitycznych. Na sondzie manometrycznej o wysokiej rozdzielczości skonfigurowano również 18 miejsc impedancji rozmieszczonych co 2 cm w celu monitorowania pozycji bolusa. Podobnie jak dane manometryczne, dane impedancyjne są również wyświetlane przez opisane wcześniej systemy rejestracji i analizy.

Równoczesna manometria impedancyjna w wysokiej rozdzielczości i cyfrowy zapis wideo-fluoroskopowy: Aby uzyskać obiektywne, wymierne pomiary perystaltyki, biomechaniki połykania i kinematyki bolusa, badacze stosują manometrię impedancyjną w wysokiej rozdzielczości równolegle z cyfrową wideofluoroskopią 30 klatek na sekundę. Ponieważ nasz cewnik ma również zapis impedancji, zapewni możliwość dodatkowej analizy w porozumieniu z zapisami fluoroskopowymi.

Cyfrowa wideofluoroskopia: Badacze wykorzystają cyfrową wideofluoroskopię przy 30 klatkach na sekundę w widoku strzałkowym lub czołowym, aby zarejestrować, a następnie przeanalizować ruchy deglutacyjne krtani i gnyki, jak również dane otwierania i zamykania UES oraz trajektorię i kinematykę bolusa. Nagrania wideo-fluoroskopowe zostaną uzyskane przy napięciu 90 kiloelektronowoltów, przy użyciu 9-calowej kamery. wzmacniacz obrazu i odpowiednią kolimację. Na podstawie naszych wstępnych badań badacze odnotują połykanie 5 ml i 10 ml płynnego baru. Obrazy fluoroskopowe strzałkowe będą ukierunkowane na wyraźne uwidocznienie całej gardła, krtani, kości gnykowej, górnego zwieracza przełyku (UES) i bliższej części przełyku. Test ciążowy zostanie zakończony przed ekspozycją na fluoroskopię.

Technika zmniejszania wychylenia krtani i przełyku prążkowanego (St.Eso): badacze użyją urządzenia do ćwiczeń oporu połykania (sRED) w celu eksperymentalnego zmniejszenia wychylenia krtani i przełyku prążkowanego oraz otwarcia UES.

Technika zwiększania wychylenia krtani i St.Eso. Badacze wdrożą protokół ćwiczeń siłowych przy użyciu opublikowanego wcześniej urządzenia s-RED, które, jak wykazano, powoduje znaczny wzrost ruchu krtani i otwierania UES.

U zdrowych i cierpliwych ochotników badacze określą i scharakteryzują nieperystaltyczne i perystaltyczne komponenty funkcji motorycznych St.Eso oraz ich związek z biomechaniką fazy gardłowej.

Osoby badane: Badacze przebadają łącznie 120 zdrowych ochotników z sześciu kolejnych dekad w wieku 18-30, 31-40, 41-50, 51-60 i starszych niż 70 lat (20/grupa, 10F), a także 20 pacjentów z objaw dysfagii, ale manometria prawidłowa (objaw N) i 20 pacjentów z nieskuteczną motoryką przełyku (IEM), wszyscy zgodnie z klasyfikacją chicagowską. Włączenie kolejnych dekad, oprócz rozszyfrowania efektu wieku, zapewni losowo dopasowane grupy kontrolne w zdrowym wieku i płci dla dwóch grup pacjentów.

Technika badania: Jednoczesna manometria/impedancja i cyfrowa wideo-fluoroskopia w pozycji pionowej i leżącej.

Badane bolusy: 5 i 10 ml płynu oraz 5 mm pastylki baru x 5 (30 s. interwał).

U zdrowych i cierpliwych ochotników badacze określą i scharakteryzują wpływ eksperymentalnego wzmacniania i zmniejszania biomechaniki gardła na St.Eso. funkcje motoryczne,

Osoby badane: Badacze przebadają 40 osób starszych w wieku powyżej 70 lat, 40 pacjentów z objawami dysfagii, ale z prawidłową manometrią HRM oraz 40 pacjentów z IEM. Badania zostaną przeprowadzone w trzech warunkach: wyjściowa, eksperymentalnie zmniejszona i zwiększona ruchliwość krtani. Technika badania, wielkość bolusa i analiza będą takie same dla wszystkich trzech etapów. Po zakończeniu badań podstawowych, w tej samej sesji badacze powtórzą badanie z zastosowaniem S-RED i powtórzą połykanie z s-RED na miejscu przy zerowym ciśnieniu i przy ciśnieniu 40 mmHg zastosowanym losowo (przy użyciu wybranego a priori tablica losowa).

Po ukończeniu tego etapu badani zostaną losowo przydzieleni w stosunku 1:1 do wykonania ćwiczenia z asystą s-RED lub ćwiczenia pozorowanego (wysuwanie języka) trzy razy dziennie przez sześć tygodni. Badania będą powtarzane z każdego przedmiotu w ciągu tygodnia następującego po zakończeniu sześciotygodniowych ćwiczeń. Badani zostaną poinstruowani, aby kontynuować ćwiczenia, dopóki nie zostaną ponownie przebadani. Badanie powysiłkowe będzie takie samo jak badanie podstawowe i bez użycia urządzenia s-RED. Zostaną przeprowadzone porównania między danymi z badań podstawowych a wynikami ćwiczeń rzeczywistych i pozorowanych, a także między ćwiczeniami rzeczywistymi i pozorowanymi.

Technika badania: Równoczesna HRM/Impedancja i cyfrowa wideo-fluoroskopia w pozycji pionowej i leżącej.

Badane bolusy: 5 i 10 ml płynnego baru x 5 (30 s. interwał).

Technika zmniejszania wychylenia krtani i St.Eso: badacze użyją opisanego poniżej urządzenia sRED w celu eksperymentalnego zmniejszenia wychylenia krtani i St.Eso oraz otwarcia UES.

Urządzenie do zmniejszania wychylenia krtani/St.Eso

Aby ilościowo zmniejszyć ruch krtani i ruch St.Eso, badacze wykorzystają urządzenie skonstruowane w naszym laboratorium, które może wywoływać regulowany opór na ruch krtani do przodu i do góry. To ręcznie robione urządzenie noszone na szyi składa się z dwóch opisanych wcześniej części, opaski i wklęsłego plastikowego dysku, który służy jako konstrukcja nośna dla nadmuchiwanej torby polietylenowej, która jest połączona z pompką ręczną i manometrem. Podczas noszenia na szyi nadmuchiwany worek spoczywa na chrząstce tarczycy, a jej część zwisa ponad chrząstką, tworząc opór dla jej górnego wychylenia po zamocowaniu za pomocą pasków na rzepy. Znana siła zewnętrzna może zostać przyłożona do tarczycy poprzez częściowe napełnienie worka do określonego odczytu ciśnienia na manometrze. Miękki i podatny worek dopasowuje się do powierzchni skóry, obejmując nieregularną geometrię krtani, jednocześnie wywierając siłę oporu na przednią i górną dystrakcję kompleksu krtaniowo-gardłowego podczas połykania. Wcześniejsze badania wykazały bezpośredni związek między przednio-górnym ruchem chrząstki tarczowatej a naciskiem wywieranym przez to urządzenie.

Technika zwiększania wychylenia krtani i St.Eso. Badacze wdrożą protokół ćwiczeń siłowych przy użyciu opublikowanego wcześniej urządzenia s-RED, które, jak wykazano, powoduje znaczny wzrost ruchu krtani i otwierania UES.

Technika zwiększania przednio-górnego wychylenia krtani i St.Eso: Wcześniejsze badania w naszym laboratorium i innych wykazały, że wychylenia krtani i kości gnykowej są znacznie zmniejszone u osób starszych w porównaniu z młodymi. Inne badania z wykorzystaniem ćwiczeń siłowych, w tym z użyciem w/w urządzenia, wykazały znaczną poprawę tej redukcji. Informacje dostarczone przez te badania sugerują, że osoby starsze są odpowiednim modelem do testowania wpływu wzrostu ruchu krtani/St.Eso na funkcje motoryczne St.Eso. Dlatego badacze będą badać osoby starsze jako naturalny fizjologiczny model zmniejszonej wychylenia krtani/St.Eso i użyją wyżej wymienionego urządzenia do noszenia oraz schematu ćwiczeń opisanego wcześniej w celu zbadania wpływu zwiększenia wychylenia krtani/St.Eso w kierunku przednio-górnym na Funkcja perystaltyczna St.Eso. Eksperymenty te mogą również dostarczyć mechanistycznych informacji na temat doniesień sugerujących związek między zaburzeniami motoryki przełyku a dysfagią jamy ustnej i gardła oraz pozytywnym wpływem manewrów połykania na perystaltykę przełyku.

U zdrowych i cierpliwych ochotników badacze określą i scharakteryzują parametry perystaltyki St.Eso i jej modulację w zależności od rodzaju bolusa, objętości, pozycji ciała i wieku.

Osoby badane: Badacze przebadają łącznie 120 zdrowych ochotników z sześciu kolejnych dekad w wieku 18-30, 31-40, 41-50, 51-60 i starszych niż 70 lat (20 /grupa, 10F), a także 20 pacjentów z Objaw N i 20 pacjentów IEM. Ponieważ nasycone mięśnie St.Eso podlegają wpływom wieku, eksperymenty te dostarczą również danych specyficznych dla normalnego wieku do przyszłych badań prowadzonych przez innych i zostaną udostępnione społeczności badaczy wraz z danymi z całego projektu. Dane uzyskane z tych badań wypełnią znaczącą lukę w naszym rozumieniu perystaltyki St.Eso, szczególnie w całym spektrum wiekowym, jak również w zaburzeniach motoryki.

Technika badania: jednoczesne rejestrowanie HRM/impedancji w pozycji pionowej i leżącej.

Badanie bolusów: 5- i 10-mililitrowe bolusy wody oraz 5 ml Vicious bolus każdy x10 (30s. interwał). Ponadto u każdego badanego badacze przeprowadzą wielokrotny test szybkiego połykania w pozycji pionowej i leżącej, aby określić rezerwę funkcjonalną St.Eso w każdym wieku.