便秘患者的排便模式

对于目标 1 研究，假设是在直肠中存在充气袋（粪便）的情况下正确执行 Valsalva 动作会启动直肠蠕动反射，导致直肠袋上方的直肠平滑肌收缩和直肠松弛和肛门内括约肌在袋子的尾部。 Fecobionics 设备记录直肠压力作为腹壁收缩的替代指标。 然而，直肠压力的变化也可能与直肠平滑肌的收缩有关。 拟议的研究将记录，1) 腹壁肌电图和直肠壁超声成像，使用高频超声导管探头区分腹肌和直肠肌收缩分别对直肠压力的贡献，2) 研究人员将研究其影响阿托品抑制直肠平滑肌收缩）对 Fecobionics 排出的影响，3）在 Fecobionics 装置排出期间 EAS 的 EMG 活动将允许确定 EAS 在排便反射中的作用。 对于这些研究，提出了 3 个独立的实验（每个目标 15 名正常健康志愿者）以实现上述目标：1）在 Fecobionics 排出测试期间记录 EAS 和腹部肌肉 EMG：如果直肠内压力的增加完全与腹壁相关收缩时，Fecobionics 设备的颅传感器记录的腹壁 EMG 和直肠内压力波形之间将存在完美的时空同步（不是振幅）。 可以在私人环境中使用无线系统记录 Fecobionics 和 EMG 信号。 2) 在Fecobionics球囊测试期间，研究者将使用高频超声导管探头记录直肠壁的超声图像。 研究人员希望观察直肠平滑肌厚度的增加，作为 Valsalva 动作引起的直肠蠕动期间平滑肌收缩活跃的标志。 超声换能器将放置在颅骨传感器的位置，以可视化蠕动反射的上升收缩（收缩颅骨到膨胀的袋子）。 3) 研究者将在静脉注射阿托品前后进行 Fecobionics 排出试验。 15微克/公斤。 只有直肠平滑肌收缩引起的直肠内压力增加会被阿托品消除（不是腹壁骨骼肌收缩）。

对于目标 2，研究人员将研究 100 名符合罗马 IV 慢性便秘标准的患者。 Fecobionics 记录，以及直肠壁的美国成像，腹壁和肛门外括约肌的 EMG 记录将被执行，就像目标 1 中描述的那样。 在未能排空 Fecobionics 袋的 15 名 CC 受试者中，研究人员将给予 edrophonium（Tensilon）80 μg/Kg）并重复 Fecobionics 排出测试。 Edrophonium 增加神经肌肉突触中乙酰胆碱的水平，以刺激胆碱能活动，预计会刺激直肠蠕动并恢复直肠蠕动异常患者的排空。 在另外 15 名未能排空 Fecobionics 袋的 CC 受试者中，研究人员将通过连接到 Fecobionics 装置的管子将 Bisacodyl（2 粒胶囊，10 mg，溶解在 10 ml 盐水中）给药到直肠腔内。 5-10 分钟后，研究人员将重复 Fecobionics 排出测试。 比沙可啶是一种刺激性泻药，在临床实践中常规使用。 它在肠神经水平上起作用，以刺激结肠运动。 研究人员将检验这样一个假设，即比沙可啶刺激直肠蠕动可恢复与直肠蠕动异常相关的排便障碍患者的 Fecobionics 排空。 Fecobionics、EMG 和超声图像记录，类似于我们在研究的目标 1 中描述的，将能够评估排便反射的所有基本要素。 调查人员可以以二元方式评估它们是否存在。 然而，根据对正常个体的研究，我们将确定这些参数的定量值，并在患者中比较它们，以确定哪些元素处于异常范围内。 分析将生成数据来检验以下因素是排便反射的一部分的假设：1) 粪便/膨胀的气球引起的直肠扩张导致排便的冲动，2) 正确执行 Valsalva 动作，产生一些关键的内部阈值水平-腹压，3) 直肠蠕动引起气囊上方收缩和肛门内括约肌松弛，以及 4) 肛门外括约肌和耻骨直肠肌松弛

目标 3 研究将验证 Fecobionics 装置肛门直肠通道的数学模型，以预测相关事件的发生/不发生。 为了建立一个成功的模型，了解任何事件发生中涉及的所有变量或参数是至关重要的。 排便/排泄基本上是液体/固体物质从直肠穿过肛管到外面的运动。 疏散过程中的两个重要参与者是直肠内压力（驱动力）和阻力。 直肠内压力可由与直肠压力增加相关的腹壁收缩和/或直肠肌肉收缩产生。 另一方面，疏散的阻力与 IAS、EAS、耻骨直肠肌和摩擦力有关。 Fecobionics 数据连同 US 成像数据、腹壁 EMG 记录和 EAS，首次应提供参与排便过程的所有参与者。 研究人员将从正常受试者和患者那里收集数据，这些数据可以代入数学方程式以预测成功事件。 然而，只有在排便/排便过程中的所有元素都已知时，以上才有可能。 建模实验的目的是确定排便过程的已知元素假设是否可以正确预测。 例如，肛门直肠角度是否对失禁/失禁功能至关重要从未得到解决，希望使用建模方法我们能够确定上述是否正确，这对于我们将要了解的其他变量也可能是正确的记录。