MSOT и МРТ для неинвазивной оценки времени транзита кишечника у детей с хроническими расстройствами опорожнения кишечника

Термин хронических расстройств дефекации охватывает широкий спектр состояний в нынешней медицинской литературе. Среди них идиопатические хронические запоры представляют собой центральную подгруппу пациентов, часто страдающих от симптомов терапии. Тем не менее, также необходимо учитывать другие причины хронических расстройств дефекации, такие как болезнь Хиршспронга, муковисцидоз, врожденные пороки развития и их послеоперационные осложнения или нейрогенный мочевой пузырь и расстройства опорожнения прямой кишки. Кроме того, хронические трещины, врожденный анальный стеноз и предыдущие операции на животе могут способствовать хроническим расстройствам дефекации.

В большинстве случаев основной причиной является не единый, хорошо контролируемый симптом, а скорее гетерогенный комплекс симптомов. Например, хронический запор определяется на основе различных симптомов в соответствии с критериями Рима IV, требуя продолжительности не менее трех месяцев для диагностики. У детей это состояние часто представляет собой комбинацию проблем с дефекацией, сильной боли в животе, отказ от пищи, энкопреза, энуреза и снижения уровней активности, часто требуя мультимодальной, а иногда и сильно обременительной терапии. Пациенты, как правило, испытывают значительные расстройства и заметно снижают качество жизни.

Распространенность хронических запоров у детей и подростков высока, причем показатели достигают до 34%. Однако в более чем 90% случаев не может быть выявлена ​​органическая причина. Консервативные подходы к лечению часто неадекватны или не могут предотвратить долгосрочную хроничность. Несмотря на это, расстройства дефекации у детей и подростков часто недооценивают и иногда управляются в условиях психиатрического лечения, что может привести к долгосрочным физическим и психологическим нарушениям развития.

Диагностические проблемы

После исключения явных органических причин дифференциация между «медленным запором транзита» (STC) и «Обструкцией выхода» (OO) остается основной диагностической проблемой у детей. Дальнейшие усложнения, многие педиатрические пациенты демонстрируют смешанные формы обоих состояний.

Медленный запор транзит (STC) характеризуется генерализованной задержкой в ​​транзите кишечника, с преимущественно генетическими, но также и другими органическими причинами. Это состояние возникает из -за нарушений иннервации кишечника, дисфункций вегетативной нервной системы, аномалий в слоях гладких мышц кишечной стенки, а также эндокринных и метаболических дисфункций. Типичные симптомы включают тяжелые запоры, хроническую боль в животе и устойчивую к терапии недержание фекалий.

Обструкция выходов (OO), напротив, вызвана нарушением эвакуации стула на анальном уровне, часто из -за диссинергической дефекации или, реже, анатомических препятствий. В настоящее время окончательная дифференциация между STC и OO в клинической практике редко выполняется, поскольку неинвазивные диагностические инструменты отсутствуют. Единственной доступной диагностической процедурой золота является аноректальная манометрия, которая требует сотрудничества с пациентами, что делает ее непрактичным для маленьких детей. Кроме того, ректальная вставка зондов и воздушных шаров делает его инвазивной и потенциально травмирующей процедурой, которая может усугубить симптомы. В результате требуется минимальный возраст пациента, и результаты часто трудно интерпретировать объективно.

Существующие методы для измерения времени транзита

Время задержки кишечного транспорта, связанное с STC, может быть оценено с использованием:

Модифицированная тестовая тестовая капсулы для подвижности Hinton.

В Германии модифицированный тест Хинтона остается золотым стандартом. Это включает в себя проглатывание 10 маркеров рентгеноконтрастных маркеров в день в течение шести дней подряд, за которым следует рентген в живот на седьмой день, чтобы рассчитать время транзита ороанала. Однако этот метод занимает много времени и должен использоваться с осторожностью у детей из-за радиационного воздействия. Другие новые методы включают:

Капсулы моторики SmartPill, которые измеряют температуру, рН и внутрипросветное давление для определения общего времени транзита. Тем не менее, они не являются коммерчески доступными и не дают значительных преимуществ по сравнению с обычными исследованиями транзита, чтобы оправдать дополнительные затраты.

Желудочно-кишечная транзитная сцинтиграфия, которая включает в себя блюдо из технетию и последующую визуализацию гамма-камеры через 1, 2 и 4 часа. Тем не менее, этот метод является интенсивным, дорогостоящим и не широко доступным. Кроме того, он считается инвазивным и непригодным для педиатрического использования из -за воздействия радиации.

Проверка дыхания лактолозного водорода, которое измеряет время транзита ороцекального транзита путем обнаружения бактериальной ферментации лактулозы в слепой кишке. Тем не менее, этот метод ограничен только оценкой транзита с небольшим кишечником.

Примечательно, что ни один из этих тестов не может различать органическую и функциональную причину запора.

Многоспектральная оптоакустическая томография (MSOT) для измерения времени транзита

Мультиспектральная оптоакустическая томография (MSOT) основана на излучении лазерного света на нескольких инфракрасных длин волн. Этот свет стимулирует биологическую ткань, что приводит к эмиссии ультразвуковой волны, которая затем реконструируется в изображение. MSOT позволяет получить как одноволновые изображения, так и спектрально несмешанные изображения, позволяя визуализировать молекулы с известными поглощающими свойствами, такими как гемоглобин и липиды.

MSOT, усиленный контрастом (CE-MSOT), позволяет неинвазивной, без радиационной визуализации прохода химуна через желудочно-кишечный тракт. Исследования показали, что перорально вводимый индоцианиновым зеленым (ICG) может быть обнаружен в различных местах внутри желудочно-кишечного тракта, включающего желудочный антрам, терминальную подвздошную кишку и MSOT, использующую сигмоидную толстую кишку.

ICG, который имеет пик поглощения при приблизительно 800 нм в ближнем инфракрасном спектре, хорошо подходит для методов оптической визуализации. Он уже широко используется в медицинских приложениях, включая интраоперационную визуализацию, диагностику функций печени и сердечно -сосудистые оценки.

Хотя пероральное введение ICG является не по назначению, системные побочные эффекты крайне маловероятны, поскольку ICG не поглощается и не подвергается энтерогепатической циркуляции, согласно его официальной информации о наркотиках.

Полный желудочно -кишечный проход ICG был подтвержден путем обнаружения флуоресцентной микроскопии ICG в образцах стула от субъектов после перорального введения. Основываясь на этой методологии, это исследование направлено на оценку времени транзита кишечника у пациентов с хроническими расстройствами дефекации, предоставляя новый, неинвазивный диагностический инструмент для устранения текущего разрыва в педиатрической желудочно-кишечной оценке транзита.

Цель исследования: объединение MSOT и МРТ для всестороннего анализа транзита GI

Это исследование направлено на интеграцию последовательностей МРТ, специально предназначенных для визуализации перистальтических движений кишечника с высоким временным разрешением, что позволяет провести подробную оценку перистальтической частоты и паттернов в разных сегментах кишечника. Захватив эти перистальтические движения, становится возможным идентифицировать аномально уменьшенную перистальтиз в педиатрической когорте пациента.

Объединяя измерения транзита транзита, полученных из MSOT, с визуализацией перистальсов на основе МРТ, это исследование предлагает комплексный и неинвазивный метод для оценки желудочно-кишечной подвижности. Благодаря такому подходу будет возможно обнаружить сегменты кишечника с аномальным временем транзита и оценить транспорт химуна на протяжении всего желудочно -кишечного тракта без воздействия пациентов с радиацией или инвазивными процедурами.