Diagnostiska tester vid supra-esofageal gastroesofageal refluxsjukdom (SE-GERD) (SE-GERD)

Studieämnen: vi kommer att studera patienter med gastroesofageal refluxsjukdom (GERD) med klagomål på uppstötningar och ett av följande supra-esofageala symtom som tillskrivs reflux av maginnehåll: kronisk hosta, frekvent halsrensning, historia av icke-deglutitiv aspirationspneumoni, hes röst , kronisk bihåleinflammation och tanderosion d.v.s. Supraesofageal gastroesofageal refluxsjukdom (SE-GERD). Förekomsten av GERD kommer att verifieras i deras register genom en tidigare endoskopi eller pH-övervakning under de senaste två åren. Inte, de kommer att genomgå transnasal esophagogastroduodenoscopy (T-EGD). Om de är negativa kommer de att genomgå pH-övervakning av mediciner för att fastställa förekomsten av GERD enligt kliniskt accepterade kriterier (AGA-riktlinjer (39). Vi kommer inte att registrera patienter med funktionell halsbränna (Rom III-kriterier (40). För supra-esofageala komplikationer kommer vi att använda de endoskopiska kriterierna som används i klinisk öron, näsa och hals (ENT) och ett validerat frågeformulär för symtomsvårhetsindex (utvecklat av Belafsky et al) med hjälp av vår otolaryngolog medutredare Dr. Joel Blumin.

Berättigande av försökspersoner och endo-detektering av svalget reflux: eftersom så mycket är okänt om inkompetens i övre esofageal sfinkter (UES) i olika patientgrupper och avsaknaden av en tillförlitlig metod för dokumentation av svalgreflux, var vi tvungna att fatta följande beslut baserat på våra förstudier för att effektivt uppfylla målen för detta projekt: a. för att kunna studera tillräckligt antal svalgrefluxhändelser hos ett hanterbart antal deltagare valde vi GERD-patienter med klagomål på uppstötningar och supraesofageala symtom på grund av deras höga sannolikhet att utveckla svalgreflux baserat på våra preliminära studier och b. för att undvika alla tvivel om förekomsten av svalgreflux som är inneboende för pH- och impedansövervakning på grund av deras registrering från en liten del av svalget som kanske inte påverkas av refluxer med liten volym utöver deras prestanda tvetydighet i svalget, valde vi att använda endoskopisk visualisering av refluxatet efter att ha utvecklat denna teknik som vår guldstandard.

Studieposition: studier kommer att göras i liggande ställning på grund av sårbarhet i luftvägarna i denna position.

Instrumentering: alla instrument kommer att vara transnasala efter applicering av 2 % lidokain begränsat till näshålan.

Studieteknik: samtidig video-faryngo-laryngoskopi och kombinerad högupplöst manometri och impedansregistrering tillsammans med pH-övervakning.

Alla studiedeltagare kommer att ge skriftligt informerat samtycke följt av att fylla i ett allmänt hälsofrågeformulär. Dessutom kommer ett Belafsky-index också att fyllas i under samma session av studiedeltagaren för att bedöma nivån av symtom under den senaste månaden i samband med supraesofageal reflux.

Kombinerad manometrisk/impedans/pH-registrering: vi kommer att använda kombinerad solid-state högupplöst manometri och impedanskateter med 36 perifera trycksensorer, placerade 1 cm från varandra (Sierra Scientific, Los Angeles, CA) 18 impedanssensorkupletter placerade 2 cm från varandra och mäter vid en samplingshastighet på 40 Hz (Given Imaging Duluth, GA), 3 pH-sensorer fördelade på 7 respektive 10 cm. Katetern kommer att införas transnasalt på ett sätt att minst 3 proximala manometriska sensorer finns i svalget och två impedans- och en pH-sensor är placerade 2 cm proximalt till övre marginalen av UES i svalget. Med detta arrangemang kommer 3-4 manometriska och en eller två impedanskupletter att placeras i UES högtryckszon medan de återstående trycksensorerna kommer att täcka det sub-sfinkteriska tvärstrimmiga segmentet och resten av matstrupen tillsammans med den nedre esofagusfinktern (LES) genom mycket proximala delen av magen, även om den fulla längden av LES kanske inte täcks av mycket långa deltagare. En ph-sensor kommer att vara 3 cm distal från UES medan de återstående impedanskupletterna kommer att sträcka sig över den proximala och distala matstrupen.

Samtidig videofaryngo-laryngoskopi: för att samtidigt övervaka svalget och struphuvudet för inträde av simulerat refluxat kommer vi att använda ett Pentax FNL-10AP laryngofaryngoskop som passerar genom den andra näsborren och placeras i svalget så att UES-inloppet, stämbanden och stämbanden syns. De laryngofaryngoskopiska bilderna kommer att synkroniseras med manometriska/impedans/pH-inspelningar genom att importera och överlagra de endoskopiska bilderna på högupplösta manometriska inspelningar. Med hjälp av en specialdesignad timer (Thalner Electronics Labs, Inc, Ann Arbor, MI) kommer tid i hundradelar av en sekund att läggas över videobilderna för varaktiga analyser av endoskopiska bilder.

Långsam och snabb intraesofageal infusion: Ett injektionsrör med en ytterdiameter på 3 mm placeras genom samma näsborre på ett sätt så att injektionsporten kommer att placeras 5-7 cm ovanför den manometriskt bestämda övre kanten av den nedre esofagusfinktern (LES). Med detta arrangemang kommer gastroesofageala refluxhändelser att simuleras genom intra-esofageal injektion av kroppstemperaturinfusat, nämligen 1/2 normal saltlösning (dess joniska natur hjälper impedansregistrering och identifiering av intra-esofageal distribution), 0,1 N HCl. Som nämnts ovan kommer infusioner att göras i tre sessioner. Sessioner med långsam syra och långsam 1/2 saltlösning testar två volymer (20 och 60 ml) och två hastigheter (0,05 och 1,0 ml före sekund). Eftersom våra preliminära data tyder på en stark differentierande kapacitet för långsam infusion (1ml/sek) för att avslöja UES-avvikelser föreslår vi att testa två långsamma infusioner för att identifiera den med mest differentierande kapacitet. Vi studerar långsam perfusion av syra och saltlösning i två sessioner för att undvika problemet med esofagussensibiliseringseffekt på saltlösningsutvidgning utöver de skäl som beskrivs ovan. Den snabba injektionen testar två volymer (20 och 60 ml) och en hastighet (10 ml per sekund). I denna session kommer vi att testa både syra och koksaltlösning på grund av kort kontakttid av syran vilket gör sensibilisering mindre sannolikt. En modifierad Harvard-pump kommer att användas för infusioner. Varje infusion kommer att upprepas tre gånger. Ordningen på infunderat material såväl som volymen av infunderat material i alla sessioner kommer att randomiseras. Också randomiserade kommer de tre olika studietillfällena att vara. Flytande infusater färgas grönt med matfärg för att underlätta igenkänning av svalgreflux. Exakt tidpunkt och typ av injektion kommer att dokumenteras med hjälp av händelsemarkeringsfunktionen i Manoscan®-systemet. Varje perfusion kommer endast att utföras när UES, matstrupen och LES är vid baslinjen under minst tre andningscykler av tidalvolym och 20 sekunder efter en föregående peristaltisk händelse. Efter varje perfusion kommer manometri att övervakas noggrant i 20s och sedan kommer försökspersonerna att uppmanas att svälja och rensa sitt matstrupsinnehåll. Esofageal clearance kommer att verifieras genom närvaron av en effektiv peristaltik och återgång av intra-esofageal impedans och tryck till baslinjen. Som nämnts ovan kommer infusioner att göras i tre sessioner inom samma två timmars studiebesök. Endoskopiska vyer av svalget kommer att övervakas noggrant under infusioner. Vid första tecken på reflux kommer perfusionen att stoppas och deltagarna kommer att instrueras att svälja för att undvika eventuella luftvägar. Denna teknik har använts i vårt laboratorium de senaste tre åren utan problem.

Tryckdataanalys: Alla tryckmätningar kommer att registreras vid en frekvens på 35HZ och mätas med hänvisning till atmosfärstrycket UES och LES-trycken kommer att mätas med hjälp av e-sleeve-funktionen i Manoview ® -mjukvaran. Alla UES-, LES- och matstrupsbaslinjetryck kommer att mätas som toppar och dalar under 3 andningscykler för tidalvolym vid stabila viloförhållanden när inga svalg-, mag-, matstrups-, UES- eller LES-händelser förekommer. Typ, frekvens, amplitud, början och varaktighet av UES-svaret tillsammans med LES- och matstrupskroppssvaret kommer att registreras.

UES-trycksvar på intraesofageal infusion: Procent UES-relaxation och procent UES-kontraktion kommer att beräknas som en bråkdel av den maximala möjliga relaxationen (baslinje UES-tryck-proximalt esofagustryck) respektive som en bråkdel av det maximala UES-kontraktionstrycket. UES-avslappning kommer att anses vara fullständig (100 %) om en hörbar rapning dokumenteras eller om UES-tryckets nadir åtminstone utjämnar det proximala esofagustrycket. På grund av avsevärd variation i det vilande UES-trycket även i vila har vi satt en konservativ tröskel (10 mmHg) för att bestämma UES-svaret (43-44). UES-svar kommer att kategoriseras som en ordinalvariabel: kontraktion (UES-trycket överstiger det maximala baslinjetrycket med mer än 10 mmHg); avslappning (UES-trycket sjunker mer än 10 mmHg under baslinjens daltryck); eller inget svar. Det har observerats att det ofta före och nästan alltid efter en sväljrelaterad UES-avslappning (eftersom UES deltar i faryngesofageal peristaltisk våg) finns det en ökning av UES-tonus som har kopplats till den föregående avslappningen snarare än en oberoende händelse, därför kommer vi att betrakta UES-kontraktionen som ett svar endast om det inte föregås av ett UES-avslappningssvar och inte följs av UES-avslappning inom 3 sekunder.

Omfattningen av esofagus intraluminal tryckökning under infusioner: kommer att registreras som en ordinalvariabel: 1) om esofagustrycket ökar mer än 3 mmHg över baslinjen under perfusion, esofagustryck och maximal tryckökningshastighet (dp/dt) inom ett 0,1 s fönster kommer att mätas under perfusionen i de proximala och distala esofagussegmenten som kontinuerliga variabler.

Esofageal clearing-respons på intra-esofageal perfusion: kommer att klassificeras i fyra kategorier: 1/ samtidig esofaguskontraktion (>20 mmHg); 2/ sekundär peristaltik som en sekventiell esofaguskontraktion av minst 5 cm längd och amplitud större än 20 mmHg utan föregående sväljrelaterad farynxkontraktion); 3/ primär peristaltik (>20 mmHg) som en ordnad sekventiell esofaguskontraktion av minst 5 cm längd och amplitud större än 20 mmHg föregås av farynxkontraktion och UES-relaxation; och, 4/ inget svar eftersom esofaguskroppstrycket ändras mindre än 20 mmHg eller 5 cm längd under 20 sekunders analysfönster. Vi kommer att övervaka clearance av infusatet från matstrupen genom impedansövervakning upp till 60 sekunder och sedan kommer försökspersonerna att instrueras att svälja tills matstrupens innehåll är klart.

LES-svar på intraesofageal perfusion: Även om LES-funktionen inte är centrum för föreliggande förslag när det är tillgängligt kommer dess svar på infusion att klassificeras i tre typer: 1/ fullständig avslappning definierad som utjämning av LES-trycket till magtrycket; 2/ partiell relaxation definierad som ett tryckfall > 5 mmHg; och, 3/ inget svar. Det dominerande UES-, LES- och esofagussvaret kommer att betraktas som läge i tre försök och registreras som en ordinalvariabel.

Videoendoskopisk dataanalys: början av inträdet av färgat refluxat i svalget även om UES-inloppet kommer att bestämmas och korreleras med UES-, esofagus- och LES-tryckfenomenen, impedans och pH-händelser. Endoskopisk dokumentation av faryngeal reflux kommer att betraktas som guldstandarden och impedans- och pH-data kommer att jämföras med den.

Identifiering av biologiska händelser: Glottal kinetik och rörelser samt förändringar i svalghålans geometri kommer att användas för att identifiera svälj-esofago-glottal stängningsreflex och rapningar. Rapning och svälja kommer också att identifieras genom deras karakteristiska tryck- och impedanssignaturer, observation från forskare och deltagarsignalering med hjälp av en markör och korreleras med endoskopiska fynd för säkerhet.

Kriterier för onormal UES-barriärfunktion: Baserat på våra preliminära data inkluderar dessa närvaro av en eller någon konstellation av följande: frånvaro av ihållande UES-kontraktion, övergående partiell eller fullständig avslappning. Ytterligare kriterier kan inkludera frånvaro av tvärstrimmig esofagusperistaltik eller frånvaro av sekundär peristaltik. Närvaro av samtidig sammandragning eller saknar sammandragning. Dessa kriterier kommer att tillämpas på infusionsperioden (60 sek) plus två minuter efter infusion.

Kriterier för normal UES-barriärfunktion: ihållande sammandragning på minst 20 mmHg över pre-infusionsperioden (tre andningscykler) som svar på infusionen under infusionens varaktighet och avsaknad av de onormala kriterierna som anges ovan.

Bestäm förmågan hos externt applicerade cricoids brosktryck för att förhindra faryngeal reflux: Våra preliminära studier har visat att externt applicerat tryck på cricoidbrosket (20 mmHg) kan öka det intraluminalt registrerade UES-trycket. Dessa studier har också visat att denna teknik kan förhindra experimentellt inducerad faryngeal reflux hos patienter med SE-GERD och uppstötningar. UES högtryckszon sträcker sig från 3-4 cm och genereras av deltagande av inferior svalgkonstrictor, cricopharyngeus muskel och den mest proximala delen av matstrupen. Det rumsliga förhållandet mellan externt applicerat tryck och UES-tryckprofilen har inte studerats. Det är inte heller känt om yttre tryck som appliceras, inte exakt på cricoiden, kan ge samma effekt. Våra preliminära data tyder på platsberoende effekt på UES tryckprofil. Eftersom detta tillvägagångssätt kan ha praktiska kliniska förgreningar, kommer vi i detta delmål att karakterisera effekten av ett 20 mmHg tryck, externt applicerat på och flera punkter distalt och proximalt till cricoidbrosket på UES tryckprofil. Vi har valt 20 mmHg tryck baserat på våra preliminära data. Denna procedur kommer att utföras på alla EPR-patienter som rekryteras till vår studie. Varje apparat för att utöva yttre cricoidtryck är specialanpassad för varje försöksperson vid tidpunkten för studien. Dessutom har ICF för detta protokoll redigerats för att inkludera denna procedur i beskrivningen av testet som utförs under varje experiment

Bestäm och karakterisera effekten av externt applicerat cricoid brosktryck på relaterade funktioner som rapning och svälja: Vi kommer att testa torrt, 5 och 10 ml ½ saltlösning svalorX3 i slumpmässig ordning. Dessutom kommer vi att testa rapningar genom att injicera olika volymer luft i matstrupen genom den tidigare stimulerade infusionskatetern. Vi kommer att testa 20 och 40 ml rum TX3. Studier kommer att göras med och utan applicering av cricoidtryck. Cricoidtryck kommer att appliceras vid 20 mmHg genom att använda vårt laboratorietillverkade halsband enligt beskrivningen ovan med undantaget att tryckstången kommer att vara 10X30 mm för att täcka bredden på cricoidbrosket för maximal effekt. Dessa studier kommer att genomföras med försökspersonerna i upprätt och liggande position.