Pengembangan teknik manometri saluran pencernaan

  Para ilmuwan telah bekerja tanpa kenal lelah untuk mendapatkan parameter dinamika saluran pencernaan, termasuk peristaltik, waktu perjalanan saluran pencernaan, aktivitas elektrik saluran pencernaan, dan gerakan sfingter saluran pencernaan, yang paling representatif adalah manometri saluran pencernaan.  Saluran pencernaan adalah organ berongga dan otot-otot polos saluran pencernaan berada dalam kontraksi dan diastol yang konstan, dengan tekanan lokal yang meningkat selama kontraksi dan turun selama diastol.  Dengan perkembangan manometri GI, pemahaman dinamika saluran GI telah berkembang dari pengamatan pada hewan yang terisolasi hingga praktik pada manusia, dari studi laboratorium hingga eksplorasi klinis, dari rekaman fenomena sederhana hingga perolehan beberapa parameter tekanan, dan bahkan lebih dari itu hingga penggunaan 24-36 lead untuk memberikan pemahaman yang lebih komprehensif tentang dinamika bagian tertentu dari saluran GI. Perkembangan manometri saluran pencernaan tidak hanya mencerminkan perkembangan ilmu pengetahuan yang sulit, tetapi juga kegigihan umat manusia dalam mengejar ilmu pengetahuan, dan telah sangat membantu dalam pembentukan pemikiran ilmiah.  Pada awal tahun 1877, Gowers mencatat tekanan istirahat saluran anus dan pertama kali menemukan relaksasi saluran anus setelah dilatasi rektal. 1883, Hugo Kronecker dan muridnya Samuel James Meltzer menempelkan dua balon karet ke drum udara Marley (alat pemindah tekanan gas), yang kemudian ditelan oleh siswa sehingga yang satu terletak di faring dan yang lainnya di esofagus. Di mana saja, perubahan tekanan esofagus selama menelan dicatat, ketika peningkatan tekanan ringan akibat kompresi balon saat massa makanan melewatinya dan perubahan tekanan esofagus akibat kontraksi otot setelah menelan dicatat, dan percobaan ini adalah manometri esofagus pertama dalam sejarah manusia.  Pada tahun 1948, Charles F Code menggunakan kateter multi-lumen berisi air dan balon untuk merekam peristaltik esofagus, dan pada tahun 1950, Gauer dan Gienapp menggunakan transduser tekanan elektromagnetik miniatur (transduser Gauer) untuk mempelajari tekanan esofagus, yang menjauh dari air sebagai media pengukur tekanan, tetapi memiliki ketergantungan termal yang kuat, sehingga membatasi penggunaan klinisnya.  Pada tahun 1956, Code dkk. menggunakan kateter lubang samping untuk merekam pita tekanan tinggi di persimpangan gastroesofagus, yang mereka sebut sfingter gastroesofagus, pengamatan pertama pita tekanan di persimpangan gastroesofagus. pada tahun 1973, Waldeck dkk. menggunakan kateter 4 lubang samping yang diairi air untuk manometri, dan sistem yang diairi air secara luas terdiri dari Sistem perfusi air terdiri atas kateter manometrik, sistem perfusi pompa jarum suntik dan alat penginderaan tekanan untuk menghubungkan keduanya.  Dengan dukungan tekanan tertentu dari pompa jarum suntik, lubang samping kateter manometri perlahan-lahan mengeluarkan air pada tingkat tertentu, kateter terletak di lumen esofagus, dinding esofagus dengan tekanan tertentu bekerja pada lubang outlet, air tunduk pada resistensi tertentu, resistensi ini ditransmisikan ke reseptor tekanan untuk dirasakan, sehingga secara tidak langsung mengukur tekanan dinding esofagus yang sesuai. Tekanan sfingter esofagus (sfingter esofagus rendah, LES) direkam dengan menarik perlahan-lahan kateter manometrik (laju perfusi 5 mL/menit) dari lambung ke arah luar dengan kecepatan 6 mm/detik dan disimpulkan bahwa teknik menarik lebih unggul daripada pengukuran statis tekanan LES.  Pada tahun 1975, Dodds dkk. melakukan pengundian cepat untuk mengukur tekanan LES dan mencatat keunggulan ‘pengundian cepat’. Karena efek bernapas dan menelan, pergerakan LES menyebabkan perpindahan relatif antara lubang manometer dan LES, yang dapat menyebabkan pengukuran tekanan LES yang tidak akurat.  Pada tahun 1976, Dent dkk. menemukan teknik “sleeve”, yang mengukur tekanan sepanjang LES, sehingga menghilangkan efek perpindahan, tetapi dalam penggunaan klinis ditemukan bahwa teknik sleeve kurang sensitif terhadap perubahan tekanan sfingter lokal dan tidak secara akurat mencerminkan pola perubahan LES. dan bahkan kesalahan pun terjadi. Kepatuhan yang tinggi dari sistem ini dapat menyebabkan sedikit perlambatan laju perfusi akhir, yang dapat menyebabkan hasil manometri yang bias.  Pada tahun 1977, sistem manometri infus air diperbaiki dengan menciptakan sistem infus kapiler hidraulik, yang mengurangi laju infus hingga 0,6 mL/menit atau kurang, sehingga memberikan data yang lebih akurat. Selain kemajuan dalam sistem infus, kateter pengukur tekanan berevolusi dari kateter 4-lubang asli menjadi kateter 6-lubang dan 8-lubang. Pada tahun 1980-an, teknik manometri standar lebih matang, menghasilkan sistem perfusi kapiler hidraulik, kateter manometri 6-8 lubang samping dan teknik rancangan dinamis yang menghasilkan peta linier tekanan esofagus.  Pada tahun 1970-an dan 1980-an, sistem manometri solid-state mulai muncul, awalnya dengan kateter manometri allograft solid-state, diikuti oleh pengembangan kateter manometri kapasitif solid-state. Sejarah manometri GI berubah secara signifikan pada tahun 1990-an, ketika Clouse dan Staiano mengembangkan model plot spatio-temporal, yang terinspirasi oleh morfologi peta topografi. Metode ini mengubah plot linear tradisional menjadi plot tiga dimensi, secara jelas dan simultan mencerminkan waktu manometri, posisi reseptor tekanan pada kateter dan tekanan yang sesuai di setiap lokasi, sehingga membuat interpretasi hasil manometri lebih intuitif.  Kelahiran manometri resolusi tinggi (HRM) pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21 merupakan tonggak sejarah manometri. Manometri resolusi tinggi, misalnya, dibagi menjadi HRM perfusi air 21-36 saluran dan HRM solid state dengan manometri hingga 33-36 saluran, tergantung pada kateter dan prinsip manometri HRM. Pada saat yang sama, tampilan gambar HRM menggunakan model “spatio-temporal”, yang memberikan tampilan dinamika esofagus yang sederhana, intuitif, terperinci, efisien dan realistis.  Kemajuan dalam manometri tidak berhenti pada HRM saja, tetapi setelah pengembangan HRM, dikembangkan teknik manometri impedansi resolusi tinggi (HRIM) dan teknik HRM tiga dimensi. Yang pertama menggabungkan teknologi impedansi dengan manometri resolusi tinggi dengan menanamkan elektroda impedansi dalam kateter manometri esofagus resolusi tinggi, sehingga memungkinkan perubahan impedansi lumen esofagus untuk dipantau secara bersamaan dengan manometri untuk mengamati dan menentukan kondisi seperti pembersihan massa esofagus, sendawa dan refluks.  Yang terakhir, berdasarkan titik pengukuran tekanan padat pada kateter HRM solid-state dan rekonstruksi dan pemrosesan perangkat lunak komputer, menghasilkan gambar dinamis tiga dimensi, tiga dimensi dari kerongkongan atau saluran anal, yang dengan jelas mewakili anatomi tiga dimensi kerongkongan atau saluran anal dan menunjukkan karakteristik dinamis dari struktur yang sesuai, mencapai tujuan untuk memenuhi penentuan dinamis dan lokalisasi anatomi.  Lebih dari 100 tahun telah berlalu sejak eksplorasi awal manometri, dan teknologi manometri saluran pencernaan telah berkembang pesat. Dari manometri GI parsial hingga penuh, teknik manometri saat ini tidak hanya memenuhi kebutuhan manometri esofagus dan rekto-anal, tetapi juga mampu melakukan manometri lambung dan usus kecil (duodeno-jejuno-ileal manometry), sfingter Oddi manometry dan kolon manometry, tergantung pada perkembangan endoskopi dan teknik lainnya.  Data telah berubah dari kasar menjadi halus, proses manometri dari rumit menjadi sederhana, dan interpretasi hasil dari kompleks menjadi intuitif, dan dapat dikuasai dengan cepat dan baik oleh dokter dengan pelatihan awal dalam kekuasaan. Kepraktisan, pengoperasian, penyempurnaan dan peningkatan jumlah informasi yang tersedia pada manometri GI sangat penting dalam penelitian dan praktik klinis.