RU2120229C1 - Method for recording mechanical activity of local segment of the gastroenteric tract - Google Patents
Method for recording mechanical activity of local segment of the gastroenteric tract Download PDFInfo
- Publication number
- RU2120229C1 RU2120229C1 RU93039869A RU93039869A RU2120229C1 RU 2120229 C1 RU2120229 C1 RU 2120229C1 RU 93039869 A RU93039869 A RU 93039869A RU 93039869 A RU93039869 A RU 93039869A RU 2120229 C1 RU2120229 C1 RU 2120229C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- organ
- electrodes
- activity
- gastroenteric tract
- gastrointestinal tract
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims abstract description 20
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims abstract description 3
- 230000007170 pathology Effects 0.000 claims abstract description 3
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 claims description 20
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 abstract 1
- 230000037351 starvation Effects 0.000 abstract 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 8
- 230000037020 contractile activity Effects 0.000 description 5
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 4
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 3
- 206010016717 Fistula Diseases 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000003890 fistula Effects 0.000 description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 3
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 210000001630 jejunum Anatomy 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- 210000000813 small intestine Anatomy 0.000 description 2
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 210000001198 duodenum Anatomy 0.000 description 1
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007721 medicinal effect Effects 0.000 description 1
- 230000037023 motor activity Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000001256 tonic effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к экспериментальной и клинической медицине, а именно к исследованиям моторной деятельности желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и может быть использовано в экспериментальных исследованиях и в клинической практике для анализа динамики сократительной деятельности локального участка ЖКТ в условиях in vivo при исследовании нормальной физиологической деятельности ЖКТ и различных патологических состояниях, оказывающих влияние на моторную функцию ЖКТ. The invention relates to experimental and clinical medicine, namely to studies of the motor activity of the gastrointestinal tract (GIT) and can be used in experimental studies and in clinical practice to analyze the dynamics of contractile activity of the local gastrointestinal tract in vivo in the study of normal physiological activity of the gastrointestinal tract and various pathological conditions that affect the motor function of the digestive tract.
Известен способ регистрации сократительной активности органов ЖКТ, основанный на измерении внутриполостного давления различными методами [1]. Недостатком этого способа является то, что изменение давления в данной точке полости органа может быть вызвано сокращениями одного или нескольких участков органа, удаленных от данной точки. Кроме того, не все сокращения гладкой мускулатуры ЖКТ, изменяющие поперечное сечение органа, вызывает изменение давления в полости. A known method of recording contractile activity of the digestive tract, based on measuring intracavitary pressure by various methods [1]. The disadvantage of this method is that the change in pressure at a given point in the organ cavity can be caused by contractions of one or more parts of the organ remote from this point. In addition, not all contractions of the smooth muscles of the gastrointestinal tract, changing the cross section of the organ, cause a change in pressure in the cavity.
Другой известный способ регистрации механической активности (изменений поперечного сечения) локального участка пищеварительного тракта (пищевода, двенадцатиперстной кишки), основан на измерении электрического импеданса полости баллона, помещенного в орган и раздутого в нем [2]. Недостатком данного способа является то, что при его осуществлении нарушаются естественные условия функционирования органа в связи с перекрыванием его полости раздутым баллоном. Таким образом, данный способ не позволяет регистрировать механические сокращения во время пищеварения и, кроме того, не позволяет проводить длительные наблюдения, так как раздутый баллон вызывает ответную реакцию гладкой мускулатуры. Another known method for recording mechanical activity (changes in the cross section) of a local section of the digestive tract (esophagus, duodenum) is based on measuring the electrical impedance of the cavity of a balloon placed in an organ and swollen in it [2]. The disadvantage of this method is that when it is implemented, the natural conditions for the functioning of the organ are violated due to the overlapping of its cavity with a swollen balloon. Thus, this method does not allow to record mechanical contractions during digestion and, in addition, does not allow for long-term observations, since a swollen balloon causes a smooth muscle response.
Задачей предлагаемого способа является динамический контроль за сократительной деятельностью локального участка отдела ЖКТ в условиях in vivo на различных этапах функционирования пищеварительного тракта в норме и патологии для оценки влияния различных условий на моторную функцию органа. The objective of the proposed method is the dynamic control of the contractile activity of the local section of the gastrointestinal tract in vivo at various stages of the functioning of the digestive tract in normal and pathological conditions to assess the effect of various conditions on the motor function of the organ.
Для решения поставленной задачи в способе регистрации механической активности локального участка ЖКТ при различных функциональных состояниях ЖКТ производят измерение электрического импеданса его полости с помощью электродов зонда, введенного в просвет органа так, часто электроды зонда непосредственно контактируют с содержимым органа при различных функциональных состояниях ЖКТ. При этом используют метод оценки, основанный на том, что при изменении поперечного сечения проводника меняется его электрическое сопротивление. To solve the problem in a method for recording the mechanical activity of a local gastrointestinal tract under various functional conditions of the gastrointestinal tract, the electric impedance of its cavity is measured using probe electrodes inserted into the organ lumen, often the probe electrodes directly contact the organ contents during various gastrointestinal functional states. In this case, an evaluation method is used, based on the fact that when the cross section of the conductor changes, its electrical resistance changes.
На фиг. 1 показана схема измерения электрического импеданса полости органа. На фиг. 2 и 3 представлены записи изменения электрического импеданса полости тощей кишки собаки, осуществленные предлагаемым способом. In FIG. 1 shows a circuit for measuring the electrical impedance of an organ cavity. In FIG. 2 and 3 are records of changes in the electrical impedance of the jejunum cavity of the dog, carried out by the proposed method.
На фиг. 1 показано, что в ходе исследования в просвет органа водят зонд 1 с электродами 2, 3, 4, 5. Электроды 2 и 5 являются токозадающими. С электродов 3 и 4 производится регистрация разности потенциалов между соответствующими точками полости, которая пропорциональна электрическому импедансу полости органа. Сигнал можно регистрировать как на самописце так и вводить в ЭВМ для дополнительной обработки. In FIG. 1 it is shown that during the study,
Способ осуществляется следующим образом. На электроды 2 и 5 подают переменный ток частотой от 40 до 100 мГц для повышения надежности измерений и величиной от 0,1 до 2 мА. Одновременно с электродов 3 и 4 регистрируют полное полостное сопротивление локального участка органа, расположенного между токозадающими электродами. Величина обратная величине измеренного сопротивления характеризует минимальную площадь поперечного сечения полости органа между измерительными электродами. The method is as follows. Electrodes 2 and 5 are supplied with alternating current with a frequency of 40 to 100 MHz to increase the reliability of measurements and a value of 0.1 to 2 mA. Simultaneously with the electrodes 3 and 4, the total cavity resistance of the local area of the organ located between the current-setting electrodes is recorded. The reciprocal of the measured resistance characterizes the minimum cross-sectional area of the organ cavity between the measuring electrodes.
С помощью предлагаемого метода можно регистрировать относительные изменения площади поперечного сечения локального участка органа ЖКТ и скорость изменения площади поперечного сечения, что характеризует мощность происходящего на данном участке сокращения. Измерение может происходить в различные моменты жизнедеятельности организма и при разнообразных внешних воздействиях. На фиг. 2 и 3 представлены записи электрического импеданса полости начального отдела тонкой кишки в момент перфузии солевым раствором глюкозы (фиг. 2) и в активной фазе голодной периодической деятельности (фиг. 3). Измерения проводили в течение 20 мин при величине тока 0,6 мА. Using the proposed method, it is possible to record the relative changes in the cross-sectional area of a local section of the gastrointestinal tract organ and the rate of change in the cross-sectional area, which characterizes the power of the contraction occurring in this section. Measurement can take place at various points in the life of the body and under various external influences. In FIG. Figures 2 and 3 show the electrical impedance of the cavity of the initial small intestine at the time of perfusion with glucose saline (Fig. 2) and in the active phase of hungry periodic activity (Fig. 3). The measurements were carried out for 20 min at a current value of 0.6 mA.
О величине изменениях сократительной деятельности локального участка органа ЖКТ можно судить по средней на некотором участке величине регистрируемого импеданса, по амплитуде колебаний, по площади под кривой, ограниченной двумя последовательными локальными минимумами, по наклонам фронтов каждого периода и так далее в зависимости от задачи исследования. Анализируя форму периодов на импедансной кривой можно выделить различные типы сокращений, возникающих в различные фазы голодной периодической деятельности, на разных этапах пищеварения, при патологических процессах, а также под влиянием медикаментозных воздействий. Анализ проводят путем сравнения характеристик импедансной кривой в различные моменты времени. The magnitude of changes in contractile activity of the local section of the gastrointestinal tract can be judged by the average value of the recorded impedance at a certain site, by the amplitude of oscillations, by the area under the curve bounded by two consecutive local minima, by the slopes of the fronts of each period, and so on, depending on the research task. By analyzing the shape of the periods on the impedance curve, one can distinguish various types of contractions that occur in various phases of hungry periodic activity, at different stages of digestion, during pathological processes, and also under the influence of medical effects. The analysis is carried out by comparing the characteristics of the impedance curve at different points in time.
В качестве примера рассмотрим кривые, полученные в хроническом опыте на предварительно оперированных собаках. Во время операции собакам вживлялись фистулы в начальный отдел тощей кишки на 10-20 и 60-70 см ниже связки Трейца. После выздоровления собаки использовались в хронических экспериментах. As an example, consider the curves obtained in a chronic experiment on pre-operated dogs. During the operation, fistulas were implanted in the initial section of the jejunum 10-20 and 60-70 cm below the ligament of the Treitz. After recovery, dogs were used in chronic experiments.
Во время эксперимента зонд с электродами для измерения импеданса полости кишечной трубки вместе с катетерами для измерения давления вводился в верхнюю фистулу, после чего фистула герметизировалась и проводились параллельные записи импедансного сигнала и сигналов с датчиков давления. Сигналы одновременно подавались на самописец и в ЭВМ. Кривые, введенные в ЭВМ, подвергались математическому анализу. During the experiment, a probe with electrodes for measuring the impedance of the intestinal tube cavity along with catheters for measuring pressure was inserted into the upper fistula, after which the fistula was sealed and parallel recordings of the impedance signal and signals from pressure sensors were performed. The signals were simultaneously fed to the recorder and to the computer. The curves entered into the computer were subjected to mathematical analysis.
Как видено из фиг. 2 и 3, при активном пищеварении и в активной фазе голодной периодической деятельности возникают значительные периодические изменения величины импеданса, длина периода которых соответствует базисному ритму данного участки ЖКТ. Эти колебания отражают механические сокращения участка тонкой кишки и происходят на фоне медленного изменения базы импедансной кривой. As seen from FIG. 2 and 3, with active digestion and in the active phase of hungry periodic activity, significant periodic changes in the magnitude of the impedance occur, the length of the period of which corresponds to the basic rhythm of this gastrointestinal tract. These vibrations reflect the mechanical contractions of the small intestine and occur against the background of a slow change in the base of the impedance curve.
Обратим внимание на то, что кривые, записанные в момент голодной периодической деятельности и в момент перфузии солевым раствором с глюкозой качественно различаются. В 3-ей фазе голодной периодической деятельности (фиг. 2) из анализа кривой импеданса видно, что в данном сегменте кишечника происходят регулярные сокращения относительно небольшой амплитуды, в то время как по кривой давления можно определить, что наблюдается значительные колебания давления при низкой технической составляющей. В то же время во время перфузии (фиг. 3) наблюдаются нерегулярные механические сокращения значительной амплитуды при том, что колебания давления имеют значительно меньшую амплитуду по сравнению с голодной периодической деятельностью, не столь регулярны и тоническая составляющая значительно выше. Let us pay attention to the fact that the curves recorded at the time of hungry periodic activity and at the time of perfusion with saline and glucose are qualitatively different. In the 3rd phase of fasting periodic activity (Fig. 2), it is seen from the analysis of the impedance curve that regular contractions of relatively small amplitude occur in this segment of the intestine, while it can be determined from the pressure curve that significant pressure fluctuations are observed with a low technical component . At the same time, during perfusion (Fig. 3), irregular mechanical contractions of significant amplitude are observed while pressure fluctuations have a much smaller amplitude compared to hungry periodic activity, are not so regular and the tonic component is much higher.
Использование предлагаемого способа регистрации сократительной активности органов ЖКТ позволяет в естественных условиях контролировать моторную функцию и ее нарушения на различных этапах пищеварения, во время голодной периодической деятельности ЖКТ, в послеоперационном периоде, при различных патологиях ЖКТ, а также исследовать влияние различных веществ (например, лекарственных препаратов) на моторную функцию органа. Using the proposed method for recording contractile activity of the gastrointestinal tract allows in vivo monitoring of motor function and its disorders at various stages of digestion, during the hungry periodic activity of the gastrointestinal tract, in the postoperative period, with various pathologies of the gastrointestinal tract, and also to study the effect of various substances (for example, drugs ) on the motor function of the organ.
Источники информации
1. Справочник по гастроэнтерологии, ред. В.Х.Василенко, М.: Медицина, 1976, с. 272.Sources of information
1. Handbook of Gastroenterology, ed. V.Kh. Vasilenko, Moscow: Medicine, 1976, p. 272.
2. H. Gregersen, M.B.Andersen, Impendance measuring system for quantification of cross-sectional area in the gastroinfestinal tract, Med. & Biol. Eng. & Compat., 1991, v. 29, p. 108-110. 2. H. Gregersen, M.B. Andersen, Impendance measuring system for quantification of cross-sectional area in the gastroinfestinal tract, Med. & Biol. Eng. & Compat., 1991, v. 29, p. 108-110.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93039869A RU2120229C1 (en) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | Method for recording mechanical activity of local segment of the gastroenteric tract |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93039869A RU2120229C1 (en) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | Method for recording mechanical activity of local segment of the gastroenteric tract |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93039869A RU93039869A (en) | 1997-01-10 |
| RU2120229C1 true RU2120229C1 (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=20146160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93039869A RU2120229C1 (en) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | Method for recording mechanical activity of local segment of the gastroenteric tract |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2120229C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2332162C1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-08-27 | ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию | Method of nsaid-gastropathy detection in experiment |
| RU2334460C2 (en) * | 2006-05-17 | 2008-09-27 | Сергей Николаевич Потахин | Device for estimating state of gastro-intestinal tract |
-
1993
- 1993-08-05 RU RU93039869A patent/RU2120229C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| H.Gregersen, M.B.Andersen. Impedance measuring system for quantification of cross-sectional area in the gastroinfestihal tract Med & Biol. Eng. &.Comput, 1991, v.29, p. 108 - 110. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2334460C2 (en) * | 2006-05-17 | 2008-09-27 | Сергей Николаевич Потахин | Device for estimating state of gastro-intestinal tract |
| RU2332162C1 (en) * | 2007-03-28 | 2008-08-27 | ГОУ ВПО Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию | Method of nsaid-gastropathy detection in experiment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Weusten et al. | Spatiotemporal characteristics of physiological gastroesophageal reflux | |
| CA1327388C (en) | Noninvasive continuous mean arterial blood pressure monitor | |
| Nguyen | Multiple intraluminal electrical impedancometry for recording of upper gastrointestinal motility: current results and further implications | |
| Nguyen et al. | Dynamics of esophageal bolus transport in healthy subjects studied using multiple intraluminal impedancometry | |
| WO2003092495A1 (en) | Intracavitary impedance measuring probe | |
| US5140994A (en) | Surface vibration analysis | |
| Van der Schee et al. | Contraction-related, low-frequency components in canine electrogastrographic signals | |
| RU2120229C1 (en) | Method for recording mechanical activity of local segment of the gastroenteric tract | |
| Björnsson et al. | Contractile patterns in patients with severe chronic dyspepsia | |
| Savarino et al. | Combined multichannel intraluminal impedance and manometry testing | |
| EP1458290B1 (en) | Use of sensor and system for monitoring heart movements | |
| US20080275368A1 (en) | Apparatus For Detecting Axial Force In The Digestive System | |
| Bray et al. | Assessing motility through abdominal sound monitoring | |
| JP2009039540A (en) | Method and system for pacemaker pulse detection | |
| Park et al. | Esophageal impedance recording: clinical utility and limitations | |
| RU2096987C1 (en) | Method for studying electric conductivity of local area on mucous membrane in gastric tract | |
| WO1999044495A1 (en) | A device for the determination of blood sugar | |
| Fone et al. | Evaluation of patterns of human antral and pyloric motility with an antral wall motion detector | |
| Du et al. | Recent progress in electrophysiology and motility mapping of the gastrointestinal tract using multi-channel devices | |
| RU2123696C1 (en) | Method of predicting vital function of intestine | |
| RU2203612C1 (en) | Express-estimation method for determining human psychophysical states | |
| AU5069685A (en) | Apparatus and method for monitoring organs of the body | |
| Wall et al. | An automated on-line system for measuring the temporal patterns of foot/floor contact | |
| EP1119289B1 (en) | Apparatus for measuring of intestinal potential difference | |
| RU2138983C1 (en) | Method for diagnosing duodenostasis |