Оптоакустическая характеристика постпрандиального кишечного кровотока (NEPOMUC)

Желудочно-кишечный тракт по существу выполняет две основные функции: переваривания и всасывания пищи, физического и иммунологического барьера против воздействий окружающей среды. Эти основные функции критически зависят от внутренностного кровотока как на макрососудистом, так и на микрососудистом уровнях. В частности, достижения в области сосудистой биологии выявили центральную и сложную роль кровообращения при воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК).

До сих пор изменения в кровотоке использовались в качестве суррогатных маркеров измененной воспалительной активности в кишечнике, например, с помощью допплеровской сонографии. Мультиспектральный оптоакустический томограф (MSOT) позволяет проводить неинвазивную количественную визуализацию молекулярного состава тканей-мишеней. В MSOT, как и в обычной сонографии, датчик помещается на кожу, но энергия доставляется к тканям с помощью лазерного излучения в ближнем инфракрасном спектре вместо ультразвуковых волн. Это приводит к постоянному чередованию минимальных расширений и сокращений (термоупругое расширение) отдельных тканевых компонентов или молекул. Возникающие в результате ультразвуковые волны впоследствии могут быть обнаружены тем же самым исследовательским блоком. Предыдущие исследования показали, что количественное определение гемоглобина может предоставить информацию о кровотоке и воспалительной активности в кишечнике взрослых пациентов с болезнью Крона. В частности, разграничение уровней активности заболевания (ремиссия/низкая/умеренная/высокая) перспективно для экономии инвазивных мероприятий в будущем при оценке прогрессирования заболевания.

Помимо воспалительных процессов прием пищи также вызывает колебания регионарного кровотока в желудочно-кишечном тракте. Это проявляется постпрандиальной гиперемией, которая возникает последовательно в разных отделах желудочно-кишечного тракта от орального к аборальному.

Динамика постпрандиальной гиперемии в различных отделах желудочно-кишечного тракта научно исследована во многих исследованиях. В то время как увеличение кровотока в желудке и двенадцатиперстной кишке может быть обнаружено через 30-60 минут, для выявления постпрандиальной гиперемии в областях, используемых для измерения воспалительной активности с помощью МСОТ при ВЗК, таких как терминальный отдел подвздошной и сигмовидной кишки, требуется гораздо больше времени. . Увеличение кровотока в подвздошной кишке можно измерить самое раннее через 120 минут, а поступление химуса в толстую кишку и сопровождающее его локальное увеличение кровотока происходит примерно через 240-300 минут.

Неясно, может ли эта постпрандиальная гиперемия привести к изменению и потенциальному увеличению оптико-акустического сигнала гемоглобина кишечной стенки, что приводит к ложно высоким сигналам МСОТ при определении воспалительной активности. В этом исследовании исследуется влияние стандартизированной диеты на сигнал MSOT стенки кишечника с использованием продольного дизайна. Оптоакустические сигналы будут сравниваться между субъектами в состоянии натощак и после приема пищи. Поскольку постпрандиальное увеличение кишечного кровотока является преимущественно результатом локального присутствия химуса в кишечнике, одновременное определение кишечного транзита химуса во время измерения МСОТ было бы полезно для проверки того, связаны ли постпрандиальные изменения в сигналах МСОТ с гиперемией в кишечнике. соответствующий сегмент кишечника. Помимо визуализации гемоглобина, MSOT позволяет обнаруживать экзогенные хромофоры (т.е. красители). В этом исследовании пероральное введение неабсорбируемого красителя индоцианина зеленого (ICG) будет использоваться для неинвазивной идентификации химуса. Таким образом, комбинация экзогенных и эндогенных хромофоров обеспечивает точную совместную локализацию и регистрацию паттернов кровотока в стенках кишечника и транзита химуса. Эта информация обеспечивает точное анатомическое картирование мешающих влияний на определение гемоглобина с помощью MSOT.