INTRODUZIONE ... 2
1. CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA MANOMETRIA ... 3
1.1 Introduzione e storia ...3
1.2 Manometria ano-rettale convenzionale ...5
1.2.1 Sistema a perfusione ...6
1.2.2 Sistemi allo stato solido ...7
1.3 Manometria ad alta risoluzione (HRAM) ...8
1.3.1 Aspetti tecnici ...8
2. MANOMETRIA AD ALTA RISOLUZIONE 3D (3D-HRAM) ... 10
2.1 Aspetti tecnici ... 10
2.2 Metodologia di esecuzione ed analisi ... 12
2.3 Defecazione dissinergica... 30
2.3.1 Ruolo della manometria nella diagnosi ... 30
2.3.2 Ruolo della manometria nel trattamento ... 34
2.4 Tecnica convenzionale vs 3D-HRAM: vantaggi e svantaggi ... 35
2.5 Valori Normali ... 37
3. STUDIO CLINICO ... 41
3.1 ... 41
1.1 Introduzione ... 41
3.2 Scopo dello studio ... 42
3.3 Materiali e metodi ... 42 3.4 Risultati ... 46 3.5 Valutazione RAD-CI... 50 3.6 Discussione ... 52 3.7 Conclusioni ... 54 BIBLIOGRAFIA ... 55
INTRODUZIONE
La manometria del tratto digestivo è una metodica di studio e di analisi finalizzata alla misurazione delle pressioni a livello del tubo digerente e che viene applicata principalmente nello studio dei disturbi funzionali e motori dell’esofago e della regione ano-rettale.
Recentemente è stata introdotta la manometria ad alta risoluzione 3D (3D-HRAM) che si distingue dalla tecnica convenzionale per il maggior numero di sensori presenti sul catetere manometrico1 che permettono una più precisa registrazione delle pressioni ano-rettali. I dati acquisiti consentono la costruzione di grafici spazio-temporali con un maggior grado di definizione e risoluzione rispetto alla manometria convenzionale. Il tempo è rappresentato sull’asse x, la posizione spaziale sull’asse y e i valori pressori convertiti in una scala di colori sull’asse z. Inoltre con la 3D-HRAM è possibile ricostruire il canale anale creando una "mappa pressoria tridimensionale" dell’ano-retto che risulta di più immediata interpretazione rispetto alla manometria convenzionale2.
La grande quantità di dati ottenibili, la capacità di analizzarli mediante software sofisticati, l’interpretazione più intuitiva da parte dell’operatore1 e la riduzione del tempo di esecuzione
dell’esame manometrico2, hanno aperto nuovi orizzonti nello studio delle patologie funzionali e
motorie dell’ano-retto.
3D-HRAM permette una visualizzazione delle pressioni sviluppate nelle diverse porzioni muscolari coinvolte (sfintere anale interno, esterno e muscolo pubo-rettale), e di distinguere più efficacemente durante la contrazione volontaria massimale (o squeezing) e durante il ponzamento (o push straining) le variazioni pressorie effettivamente dovute alla contrazione della muscolatura da quelle dovute agli artefatti di movimento3.
3D-HRAM si presenta quindi come un ottimo strumento di ricerca e di approfondimento della fisiopatologia dei disturbi della defecazione4.
In questo studio verrà approfondito il ruolo della 3D-HRAM nella valutazione manometrica della defecazione dissinergica. Durante l’esame manometrico, la defecazione dissinergica viene valutata mediante l’identificazione dei pattern manometrici descritti da Rao5, dal gradiente pressorio
retto-anale calcolato su due punti singoli di registrazione (endoretto-anale ed endorettale) e mediante il test di espulsione del palloncino. I dati ottenuti da queste valutazioni sono tuttavia spesso discordanti tra loro e talvolta non correlano con il dato clinico. In questo studio verrà valutata l’utilità diagnostica manometrica di un nuovo indice di calcolo, il RAD-CI (Recto-anal Delta-Contractile Integral. Il ruolo del RAD-CI è stato studiato confrontando l’esito del test di espulsione del palloncino e il valore del Gradiente pressorio retto-anale in pazienti con sintomi di dischezia che sono stati esaminati presso la U.O. di Gastroenetrologia Universitaria dell’Azienda Ospedaliera Universitaria Pisana.
1. CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA MANOMETRIA
1.1 Introduzione e storia
Le metodiche radiologiche rappresentavano, fino a 40 anni fa, l'unica possibilità di studio della motilità ano-rettale e dei meccanismi fisiopatologici della defecazione, mentre oggi disponiamo anche di strumenti per la misurazione delle pressioni sfinteriali. I primi studi manometrici ano- rettali risalgono al 1877. Lo strumento ideato da Gowers era costruito con gomma indiana, sostenuto ad ogni estremità da un tappo di legno. La camera all'interno comunicava con un pennino che registrava le variazioni di pressione su una ruota girevole. All'interno del cilindro era presente anche un piccolo tubo metallico per introdurre l'aria nel retto. Gowers misurava le pressioni di riposo sfinteriali e fu il primo a descrivere il riflesso inibitorio retto-anale7.
Negli anni '60 Shuster8 ideò una sonda di metallo munita di almeno due palloncini collegati a due canali separati attraverso i quali era insufflata l'aria. Il palloncino interno veniva posizionato in corrispondenza dello sfintere anale interno mentre l'altro doveva trovarsi in corrispondenza del limite distale dello sfintere anale esterno poiché si riteneva di poter misurare separatamente i valori pressori delle due componenti. In realtà i due sfinteri sono in stretto rapporto tra loro e una distinzione netta non è possibile con questo strumento. La misurazione dei valori pressori era effettuata con un manometro aneroide.
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Fig. I: Catetere di Schuster
Tale tipo di sonda è stata successivamente abbandonata per tre motivi principali:
Lo strumento è più adeguato per la misurazione delle variazioni pressorie piuttosto che nella valutazione delle pressioni effettive9.
Lo studio del rilasciamento riflesso dello sfintere anale interno in seguito alla distensione rettale può subire artefatti a causa della trazione esercitata dal palloncino rettale gonfiato sui palloncini rilevatori a livello del canale anale e questo può determinare falsi negativi nella diagnosi del Morbo di Hirschprung10.
La valutazione della funzionalità sfinterica, a riposo e durante le manovre di “push straining” e di “squeezing”, in relazione a differenti comportamenti dei vari quadranti del canale anale, non è consentita dall'uso dei palloncini. Gli autori ritengono invece che questo aspetto sia una delle implicazioni più importanti legate alla manometria anorettale in quanto elemento fondamentale di uno studio della patologia di questo distretto (Coller e coll., 1995; Hemond e coll., 1995) soprattutto nei casi in cui sia effettuato come valutazione pre-operatoria (fistole, ragadi anali, emorroidi recidivanti, ascessi, ecc.).
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Successivamente Pope, Winans e Harris hanno introdotto l'uso di cateteri a perfusione, prima impiegati esclusivamente nello studio della motilità esofagea e in un secondo momento impiegati anche nello studio dell'ano-retto 9.
Le indicazioni per la manometria ano-rettale sono11:
Defecazione dissinergica
Incontinenza fecale
Valutazione pre- e post- riabilitazione23
Dolore anale, valutazioni pre- e post- chirurgiche22, lesioni neurologiche
In tutti questi casi si presenta la necessità di studiare la funzione fisiologica anorettale sia a scopi diagnostici che a scopi terapeutici.
1.2 Manometria ano-rettale convenzionale
L'apparato di registrazione della manometria definita “convenzionale” per distinguerla dalle metodiche ad alta risoluzione prevede l'utilizzo di rilevatori per lo studio dei valori pressori esistenti nell'ampolla rettale e nel canale anale. Per completezza e per convenzione si associa allo studio manometrico anche la valutazione della sensibilità rettale attraverso un palloncino che, una volta posizionato nel retto, viene insufflato con aria o acqua inducendo una dilatazione della parete rettale che evoca sensazioni prima di distensione, poi di necessità di evacuare ed infine di dolore. I cateteri impiegati si differenziano a seconda del sistema utilizzato.
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1.2.1 Sistema a perfusione
I cateteri del sistema a perfusione possono contenere un numero variabile di canali (4,6 o 8) disposti a 90° tra loro allo stesso livello (configurazione radiale) o distanziati di 0,5-1 cm uno dall'altro, orientati sempre secondo angoli di 90° ma con una configurazione elicoidale oppure prevedere entrambe le configurazioni: 8 canali di cui 4 con disposizione radiale e 4 longitudinali a configurazione elicoidale (i tre canali più distali sono a livello del canale anale, quello più prossimale a livello rettale). Il diametro del catetere è inferiore a 5-6 mm. Il palloncino, preferibilmente non di lattice e non superiore a 4 cm di diametro,è posizionato nell'estremità craniale del catetere (Fig.II). Il sistema pneumo-idraulico di perfusione con capillari è stato sviluppato da Arndofer12 ed è dotato di una pompa pneumo-idraulica che assicura all'interno dei canali un flusso di perfusione costante (0,5-1 ml al minuto) e permette di mantenere una bassa compliance nel sistema. Come liquido di perfusione è opportuno utilizzare acqua bidistillata sterile meglio se sottoposta a un processo di degasificazione con aspirazione. L'acqua nel serbatoio viene messa in pressione mediante gas con bassa solubilità in acqua (idealmente elio e azoto) e porta una pressione di 600-1000 mmHg. Non sono accettabili modalità di perfusione “per caduta” (flebo) oppure sostenute da pompe peristaltiche, tipo Harvard, o infusori con siringhe: con tali sistemi, infatti, il liquido di perfusione può essere portato ad una pressione massima non superiore a 300mmHg. Tale pressione di esercizio non garantisce precisione del segnale acquisito. Ciascun canale è poi collegato ad un sistema che trasforma gli incrementi pressori in un segnale elettrico che viene amplificato e che deve mantenere una corretta proporzione con i valori pressori. Il segnale elettrico prodotto viene inviato ad un modulo di acquisizione/amplificazione che successivamente invia il segnale processato ad un sistema digitale. Tra il catetere multi-canale e la pompa, la presenza di connettori capillari garantisce un flusso costante con regimi pressori interni molto bassi. Eventuali
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raccordi tra il trasduttore di pressione e la terminazione aperta del catetere perfuso devono far sì che la lunghezza massima di tutto il sistema non superi i 150 cm. Il sistema completo, pompa di perfusione, capillari, rubinetti etc. deve avere una bassa compliance che non deve superare gli 0,05 - 0,08 ml/100mmHg13. L'acquisizione dei segnali pressori ano-rettali non richiede frequenze molto elevate: frequenze comprese tra 5 e 8 Hz capaci di una memorizzazione di 5/8 valori pressori per secondo per ciascun canale) risultano sufficienti. La scala di pressioni registrabili è compresa tra 0 e 400 mmHg.
Fig.II: Sistema a perfusione (manometria convenzionale)
1.2.2 Sistemi allo stato solido
Il sistema allo stato solido non necessita di perfusione e le pressioni vengono direttamente determinate dai trasduttori posti lungo il catetere, al contrario del sistema a perfusione in cui la trasformazione in segnale elettrico avviene in un momento successivo. Questi trasduttori sono del tipo strain-gauge (o estensimetri), ovvero conduttori che se sottoposti a trazione elastica modificano la loro resistenza elettrica trasmettendo quindi un diverso
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segnale al computer che gestisce i dati. I trasduttori sono di piccole dimensioni e quindi l'area di registrazione è limitata. Inoltre la pressione è rilevata in un'unica direzione e non circonferenzialmente. I cateteri allo stato solido, con un numero limitato di trasduttori, è stato poco utilizzato nella pratica clinica perchè non offriva grandi vantaggi allo studio manometrico. Tuttavia ha posto le basi per il successivo sviluppo delle tecniche ad alta risoluzione e 3D.
1.3 Manometria ad alta risoluzione (HRAM)
1.3.1 Aspetti tecnici
L'evoluzione verso l'alta risoluzione si è resa possibile grazie allo sviluppo software e hardware. L'evoluzione hardware ha permesso l'utilizzo di un maggior numero di sensori (e canali) posizionati a una minor distanza l'uno dall'altro, in modo da rendere l'interpolazione tra i valori pressori di due sensori adiacenti il più accurata possibile, definendo il profilo pressorio del canale anale in modo più dettagliato.
Il software permette una miglior analisi dei dati pressori e l'applicazione di profili colorati per evidenziare pressioni intraluminali diverse. Nella manometria ad alta risoluzione possono essere utilizzati sia cateteri a perfusione che quelli a circuito solido. I cateteri HRM a circuito solido per la rilevazione pressoria nel canale anale presentano 10 sensori circonferenziali statici posizionati ad un intervallo di 6 mm (distanza centro-centro), per una lunghezza di rilevazione totale di 5,6 cm; altri 2 sensori sono posizionati nel segmento rettale, a 3 cm di distanza dai sensori anali, e rilevano la pressione intrarettale e all'interno del palloncino. La sonda presenta anche due anelli metallici per fermare il palloncino e aperture per l'insufflazione dello stesso14. Ogni sensore è formato da 12 loci
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circonferenziali. Il software processa il segnale proveniente da ciascun loco e calcola una media del valore pressorio circonferenziale. Ogni sensore può registrare una variazione di pressione di 6000 mmHg/s e ha una sensibilità di 1 mmHg; i dati possono essere registrati con una frequenza di 35 Hz. Questi sensori sono suscettibili al “thermal drift”, cioè a una variazione nel valore pressorio misurato a causa del cambiamento di temperatura15. Quindi durante l'analisi dei dati, il sistema applica una correzione. Esistono anche cateteri con numero diverso di sensori, a seconda della ditta produttrice. I cateteri HRM a perfusione sono costruiti in silicone e contengono canali multipli separati in numero variabile (20, 24 o 36) perfusi con acqua distillata iniettata da una pompa idraulica, esattamente come nella manometria convenzionale. Ogni canale si apre nel lume in un punto diverso della sonda e trasmette la pressione di quel punto attraverso la colonna di acqua in un trasduttore esterno. Questi cateteri hanno il vantaggio di essere più economici, più flessibili e più sottili ma necessitano di maggior tempo per la calibrazione, presentano una maggior difficoltà tecnica nell'utilizzo e la performance dinamica è di diversi ordini di grandezza inferiore al solid-state system che è migliore nel misurare i rapidi cambiamenti di pressione. Le pressioni registrate usando i cateteri a perfusione devono essere corrette sia per la pressione idrostatica che per la pressione richiesta per la perfusione16.
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2. MANOMETRIA AD ALTA RISOLUZIONE 3D (3D-HRAM)
2.1 Aspetti tecnici
La sonda per la manometria ad alta risoluzione (3D-HRAM) è formata da una porzione che contiene i sensori disposti in 16 anelli egualmente allineati in senso assiale ognuno dei quali a sua volta possiede 16 trasduttori disposti radialmente, per un totale di 256 sensori di cui uno relativo al palloncino posizionato nell'estremità prossimale; i trasduttori sono posizionati a 4 mm uno dall'altro in senso assiale, e a 2 mm lungo la circonferenza; il diametro della sonda è 10.75 mm; la lunghezza totale della sonda è 10 cm, considerando anche l’impugnatura17. La sonda è dotata di un marker sull’impugnatura per garantire un corretta orientamento durante l'esame. Il catetere deve essere rivestito con una copertura monouso che protegge i sensori non rendendo necessaria la sterilizzazione della sonda dopo ogni procedura. Sebbene i sensori siano posizionati a 4 mm di distanza, il software, attraverso una interpolazione lineare, fornisce, con un errore trascurabile, valori pressori come se i sensori fossero posizionati a 1 mm di distanza l'uno dall'altro15. È presente un
lume centrale per l'insufflazione e una maglia per tenere fermo il palloncino. Il palloncino ha una lunghezza di 3,3 cm e una capacità massima di 400 mL. La frequenza di registrazione supera i 20 Hz e la risoluzione è di 0.1 mmHg. È necessaria la calibrazione all'accensione della strumentazione e prima di ogni esame; la pressione massima registrata è 300 mmHg. È necessaria una correzione per il thermal drift18(Fig.III).
Il software analizza i dati e ricostruisce un modello 2D e un modello 3D. Il modello 2D consiste in un grafico a tre assi: il tempo è rappresentato sull’asse x, la posizione spaziale sull’asse y e i valori pressori convertiti in una scala di colori sull’asse z. Questi dati
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generano la trama “isocontour” di colore standardizzato, che è più simile a una tecnica d’imaging che non ad una rappresentazione manometrica convenzionale.
La funzione 3D permette di ricostruire:
il “pressure circle”, che delinea schematicamente la distribuzione circonferenziale delle pressioni in una determinata localizzazione assiale. Il cerchio giallo esterno rappresenta una pressione di 0 mmHg; il cerchio giallo interno una pressione di 200 mmHg;
un modello 3D del canale anale che può essere ruotato dall'operatore in modo da poterne osservare la morfologia da varie angolazioni;
un modello planare ottenuto tramite sezione longitudinale del cilindro.
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2.2 Metodologia di esecuzione ed analisi
La preparazione intestinale consiste in un clisma di 150 cc di acqua tiepida che il paziente deve eseguire la sera e la mattina prima dell'esame. L'esame viene effettuato con il paziente in decubito laterale sinistro. L'esame viene eseguito in modo simile con tutte e tre le metodiche, sebbene per nessuna delle due metodiche esistano protocolli standard di esecuzione13.
Alcuni parametri studiati in alcuni centri come ad esempio il riflesso della tosse può non essere compreso nell'algoritmo di un altro centro. Presso l'ambulatorio di studio funzionale dell'apparato digerente di Pisa, l'esame viene eseguito seguendo il seguente protocollo per l’esecuzione della manometria e completando l’esame con il test di epsulsione del palloncino:
Profilo pressorio basale
Il profilo pressorio basale riflette il tono del complesso sfinteriale e viene misurato per circa 30 secondi dopo aver atteso 3-5 minuti dall'introduzione della sonda. I valori pressori a riposo sono calcolati dal software come media delle tre prove. Il tono dello sfintere anale interno riconosce tre tipi di attività ritmica: le Slow Wave che hanno una frequenza tra i 9 e i 20 cicli/minuto e la cui ampiezza varia tra 2 mmHg e i 15-20 mmHg. Sono poi riconoscibili altri due patterns di oscillazioni spontanee: le Giant Slow Wave (frequenza tra i 4 e gli 8 cicli/minuto) e le Ultraslow Wave con frequenze tra 0,5 e 1,5 cicli/minuto. Le ampiezze di queste oscillazioni sono notevoli, potendo raggiungere i 60-100 mmHg. Pazienti con ragadi anali hanno mostrato un aumento dell'attività ritmica spontanea e un ipertono dello
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sfintere anale interno che risulta essere maggiore nelle forme acute19. Le ultra slow
waves dello sfintere anale interno, rare nei soggetti asintomatici e presenti invece nei pazienti con patologie ano-rettali, potrebbero rappresentare secondo gli autori un marker di gravità nelle ragadi anali e potrebbero predirre un basso tasso di risposta alla terapia medica con calcio antagonisti e donatori di NO.
Il profilo pressorio varia anche a seconda dell'età, del sesso e della tecnica di misurazione20.
La visualizzazione 3D del canale anale a riposo ha tipicamente la forma di un manubrio (dumbbell) che può essere ruotato rendendo possibile studiare la morfologia del canale anale funzionale ed evidenziare e localizzare potenziali lesioni dello sfintere anale interno. Le pressioni all'interno del canale anale sono asimmetriche sia in senso assiale che lungo tutta la circonferenza21. Ciò dimostra
come le fibre dei 3 muscoli principali presenti a questo livello (sfintere anale esterno, interno e muscolo pubo-rettale) si intersechino in modo diverso nei vari quadranti e contribuiscano in maniera differente lungo la lunghezza del canale22. Con la manometria anorettale ad alta risoluzione 3D si può evidenzia come l’andamento delle linee isobariche nel quadrante posteriore assuma un aspetto simile a un ferro di cavallo, rispecchiando la struttura anatomica del muscolo pubo-rettale.
Con 3D-HRAM, il canale anale, lungo la linea mediana, ha una maggiore estensione craniale sul versante posteriore rispetto a quello anteriore. La sua lunghezza, rispetto a quella misurata con l'ecografia, è maggiore sia anteriormente, che lateralmente che posteriormente: ciò è dovuto al fatto che ogni trasduttore è lungo 4 mm e non discrimina tra una lunghezza di 1 mm e una di 4mm21.
14
è definita come il segmento in cui la pressione anale di riposo supera di almeno il 30% quella rettale23.
La riduzione della pressione basale del canale anale richiama la possibilità che vi sia una lesione sfinterica, soprattutto se registrata nei pazienti affetti da “passive incontinence”24. La 3D-HRAM può aggiungere al dato pressorio quantitativo anche la possibilità di localizzare la sede del danno sfinteriale: uno studio recente ha dimostrato un certo grado di correlazione positiva tra riduzione della pressione a riposo e presenza di difetti sfinteriali rilevati all’ecografia endoanale anche se la correlazione non è risultata statisticamente significativa considerando il valore medio della pressione a riposo mentre lo è risultata per la pressione durante lo squeezing24.
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Profilo pressorio basale
Fig. IV: Profilo manometrico con tecnica convenzionale a perfusione. I quattro cateteri selezionati sono posizionati in senso radiale.
Fig.V: Profilo manometrico 3D-HRAM.
Sulla destra sono indicate le posizioni dei sensori. Le pressioni sono rappresentate attraverso i colori indicati nella scala posizionata a sinistra; l'asse x indica il tempo. Nel riquadro in basso a sinistra: il pressure circle, il “dumbbell” (manubrio) e la visualizzazione planare relativi al momento indicato dalla linea rosso presente nella visualizzazione 2D.
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Contrazione volontaria massimale (squeezing)
Dopo un intervallo di 3 minuti, il paziente viene invitato ad eseguire una contrazione volontaria massimale della muscolatura perineale della durata di alcuni secondi. Con la manometria 3D-HRAM si può visualizzare le zone in cui l’incremento pressorio risulta maggiore e questa possibilità permette di individuare le strutture muscolari effettivamente reclutate durante questa manovra. La pressione generata nella parte caudale del canale anale è principalmente determinata dello sfintere esterno, quella nella parte craniale è principalmente a carico dal muscolo pubo-rettale 20, a dimostrazione del fatto che la continenza non è solo frutto della funzionalità dello sfintere anale esterno25(Fig.VI).
Fig.VI: Possibile apporto dei singoli muscoli al profilo pressorio del canale anale61.
Le lunghezze dei singoli muscoli misurate con US sono state sovrapposte alle immagini manometriche. La figura C è ottenuta mediante la sottrazione dei 2 profili (riposo e squeeze) al fine di ottenere il contributo esclusivo dei muscoli volontari.
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Tuttavia esiste una grande variabilità nei profili manometrici ottenuti con 3D-HRAM13. Il contributo allo squeezing non deriva in egual misura dall'intero canale anale: in alcuni soggetti può prevalere l'azione del muscolo pubo- rettale, in altri la porzione distale dello sfintere. Ciò non necessariamente si traduce in differenze in termini quantitativi e di efficacia. Questa osservazione deve essere tenuta in considerazione nella valutazione dei tracciati manometrici con 3D-HRAM poichè apparenti anomalie possono invece essere variazioni interindividuali da considerarsi comunque normali13(Fig.VI).
Fig.VI: Tre differenti morfologie di squeeze. (A) Il contributo è assicurato dall'intero canale anale (dimostrato dall'estensione della HPZ). (B) Due distinte aree di HPZ: la prossimale probabilmete riflette la contrazione del muscolo puborettale mentre quella distale è dovuta alla contrazione dello sfintere anale esterno. (C) Il contributo allo squeeze è rappresentato dalla sola porzione distale dello sfintere esterno62.
È inoltre possibile individuare le manovre eseguite scorrettamente in cui vengono reclutate anche altre strutture che creano artefatti nella visualizzazione del profilo manometrico (muscoli glutei, adduttori). Il reclutamento di muscoli non sfinteriali si traduce infatti in un incremento pressorio uniforme del canale anale.
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Fondamentale è spiegare bene al paziente la manovra per evitare che venga eseguita scorrettamente26. La manovra di squeezing deve essere eseguita dal paziente per almeno 20 sec e deve essere ripetuta 3 volte facendo riposare il paziente alcuni secondi tra una manovra e l’altra. I valori pressori durante lo squeezing sono calcolati dal software come media delle tre prove. Durante lo squeezing, il canale anale da una forma a manubrio (dumbbell) assume una forma più simile a una clessidra (sand clock). In visualizzazione planare la forma tipica assunta è quella del λ. Le pressioni di squeezing sono maggiori nelle porzioni inferiori e anteriori del canale anale e l'HPZ aumenta di lunghezza durante lo squeeze Così come con la risonanza magnetica è possibile visualizzare un movimento in senso craniale dell'angolo ano-rettale durante lo squeezing, con la 3D-HRAM è possibile apprezzare lo stesso movimento a carico del picco pressorio posteriore: a riposo la linea che congiunge il picco pressorio anteriore con quello posteriore forma con la linea orizzontale un angolo di 37° che diventa di 50° durante lo squeezing: Raizada et al21. ipotizzano che questo movimento sia determinato dalla funzione elevatrice del piano pelvico.
Sintomi di incontinenza fecale dovuti a lesioni o debolezze dello sfintere anale esterno possono associarsi una riduzione delle pressioni di squeezing. Un vantaggio importante offerto dalla 3D-HRAM, è dato dal poter identificare la sede della debolezza sfinteriale27 causa dell’incontineza fecale, soprattutto nell’incontinenza di tipo urge23.
Inoltre, poter distinguere una incontinenza causata da disfunzione prevalente degli sfinteri o del muscolo pubo rettale potrebbe cambiare sostanzialmente la strategia terapeutica. Secondo alcuni autori l'alto tasso di insuccesso della sfinteroplastica è dovuto al fatto che questo intervento non va ad agire sul muscolo pubo rettale28.
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Altro parametro che può essere misurato in questa fase è l'indice di affaticamento, espresso come coefficiente tra la pressione massima di squeezing e il gradiente di decremento della stessa29. Tuttavia il valore di questo indice è controverso sia nei pazienti con stipsi che in quelli con incontinenza fecale30.
Contrazione volontaria massimale (squeezing)
Fig. VIII: Profilo manometrico con tecnica convenzionale a perfusione. I tre cateteri selezionati sono disposti in senso longitudinale.
Fig. IX: Profilo manometrico 3D-HRAM
Sulla destra sono indicate le posizioni dei sensori. Le pressioni sono rappresentate attraverso i colori indicati nella scala posizionata a sinistra; l'asse x indica il tempo. Nel riquadro in basso a sinistra: il pressure circle, il “Sand clock” (clessidra) e la visualizzazione planare relativi al momento indicato dalla linea rosso presente nella visualizzazione 2D.
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Ponzamento (push straining)
Durante la manovra di ponzamento (push straining) viene valutata la capacità di rilassamento dello sfintere anale: il paziente viene invitato a simulare l’atto defecatorio. Normalmente durante la defecazione c'è un aumento della pressione endorettale dovuto alla manovra di Valsalva e un decremento di quella endoanale. Una contrazione paradossa con incremento della pressione oppure un assente o incompleto rilasciamento (inferiore al 20% rispetto ai valori basali) dello sfintere anale è da considerarsi patognomonica di defecazione dissinergica. Tuttavia bisogna accertarsi che non siano presenti artefatti ad invalidare il dato ottenuto. La percentuale di rilasciamento è calcolata usando la seguente formula:
100 anale riposo di Pressione nto rilasciame di Pressione 11
La manovra di push straining deve essere eseguita dal paziente per almeno 30 sec, deve essere ripetuta 3 volte facendo riposare il paziente alcuni secondi tra una manovra e l’altra. La tipica immagine 3D della manovra di push straining è quella di una tromba (trumpet) come risultato dell’aumento della pressione endorettale e riduzione di quella endoanale31. Nella manovra di push straining alcuni soggetti
sani non presentano un aumento del gradiente retto anale ma un rilasciamento ritardato anale che comunque rientra in un contesto fisiologico: alcuni di questi pazienti possono essere erroneamente classificati come dissinergici con la manometria convenzionale13(Fig.X).
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Fig.X: Manovra di push straining.
(A) Il profilo pressorio sembra mostrare una contrazione paradossa. (B) Le pressioni anali sono mostrate in relazione a quelle rettali e si osserva che in realtà il paziente riesce comunque a sviluppare un cambiamento appropriato del gradiente retto-anale62.
È possibile visualizzare con la 3D-HRAM la discesa del perineo durante il push straining. Vitton ha definito dal punto di vista manometrico la sindrome del perineo discendente come la discesa della zona ad alta pressione (HPZ) durante lo straining. La 3D-HRAM sembra in grado di diagnosticare la sindrome del perineo discendente al pari della defecografia sebbene l'entità della discesa venga sottostimata a causa probabilmente della posizione del paziente che risulta differente nelle due indagini e a causa del metodo di misurazione basato su punti di riferimento differenti.
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Ponzamento (push straining)
Fig. XI: Profilo manometrico con tecnica convenzionale a perfusione.
I cateteri p1, p2 e p3 sono disposti in senso longitudinale all’interno del canale anale. P8 rappresenta il catetere riferito al retto.
Fig.XII: Profilo manometrico 3D-HRAM.
In 3D-HRAM, grazie al grande numero di canali di registrazione e alla visione pseudo tridimensionale, è possibile una visualizzazione completa e costante di tutta la struttura sfinteriale, anche in caso di perineo discendente.
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Riflesso retto-anale inibitorio (RAIR)
Il Riflesso retto-anale inibitorio (RAIR), descritto da Gowers7 nel 1877 e nel 1935 da Denny-Brown32, è mediato dal plesso mioenterico ed è modulato dal midollo spinale33. Questo riflesso è evocato dal riempimento rettale e si pensa sia coinvolto nella discriminazione tra gas e feci facilitando il contatto con l'area sensoriale del canale anale34. La distensione rettale determina una inibizione del tono muscolare del canale anale. Il RAIR è massimo nelle porzioni intermedia e superiore35, corrispondenti allo sfintere anale interno, e posteriormente nella porzione che corrisponde al muscolo pubo-rettale. Con il rilasciamento dello sfintere anale interno, lo sfintere anale esterno diventa la principale struttura contenitiva35. L'estremità più distale del pallone per la distensione rettale deve collocarsi tra i 10 e gli 8 cm dal margine anale esterno e questo deve assumere, una volta gonfiato, una forma se non sferica almeno "a pera": il diametro massimo non deve cioè essere inferiore alla metà della lunghezza. Un posizionamento dei sensori troppo anteriore e distale può non rilevare la presenza del RAIR, e questo spiegherebbe la grande variabilità diagnostica riportata in letteratura36. Il RAIR è valutato durante l' insufflazione del palloncino con incrementi progressivi di volume di 20 mL17. La soglia di comparsa del riflesso retto-anale inibitorio è definita come il primo volume di distensione al quale corrisponde la comparsa di una deflessione nella traccia pressoria che abbia le caratteristiche morfologiche del Rilasciamento Riflesso dello sfintere anale interno. Si definisce RAIR iniziale la comparsa di una deflessione superiore a 5-10 mmHg e completo quando l'inibizione sfinterica del 50% permane per almeno un minuto. Si definisce durata del rilasciamento (misurata in secondi) la misurazione del tempo che separa l'inizio della caduta del tono indotto dalla insufflazione fino al momento in cui questo recupera il valore
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basale. L'ampiezza e la durata del riflesso dipendono dalla frequenza e dall'entità della distensione rettale37. Si può anche utilizzare la percentuale di rilasciamento calcolata come Pressione basale - pressione residua x 100. confermando precedenti osservazioni38.
La mancata evocazione del riflesso inibitorio retto-anale caratterizza il profilo manometrico del morbo di Hirschprung. Il morbo di Hirschprung è un’ anomalia congenita caratterizzata dall'assenza, per un tratto del canale alimentare, del plesso mioenterico e del plesso sottomucoso che servono a garantire la coordinazione dei movimenti peristaltici intestinali. Nella diagnosi di questa patologia, la manometria anorettale ha una specificità e una sensibilità rispettivamente del 93% e dell'83%, e anche se manca di valori standardizzati, viene utilizzata come metodica di screening quando vi sia un sospetto clinico39. Un RAIR anormale può presentarsi anche in pazienti con un alterato riflesso sacrale o un danno al nervo pudendo. Questi pazienti solitamente soffrono di incontinenza di tipo urge (perdita di materiale fecale nonostante il tentativo da parte del paziente di trattenerle) e hanno sintomi che possono essere riferiti alla sindrome della cauda equina o a una neuropatia del nervo pudendo40.
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RAIR (Riflesso Retto-Anale Inibitorio)
Fig. XIII: Profilo manometrico con tecnica convenzionale a perfusione. I tre cateteri selezionati sono disposti in senso radiale.
Fig. XIV: Profilo manometrico 3D-HRAM
Sulla destra sono indicate le posizioni dei sensori. Le pressioni sono rappresentate attraverso i colori indicati nella scala posizionata a sinistra; l'asse x indica il tempo. Nel riquadro in basso a sinistra: il pressure circle, il cilindro e la visualizzazione planare relativi al momento indicato dalla linea rosso presente nella visualizzazione 2D
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Sensory-motor Response (SRM)
La Sensory-motor Response (SRM) è una contrazione transitoria che avviene durante la fase iniziale del riflesso inibitorio retto-anale (RAIR)41. Il muscolo pubo rettale potrebbe essere responsabile di questa risposta42 in quanto è la porzione prossimale del canale anale ad evidenziare il massimo incremento pressorio durante l'SMR. Ancora resta sconosciuto il significato di questa contrazione. Una ipotesi è che l'SRM permetta di distinguere il contenuto dell'ampolla rettale (gas o feci) e quindi di promuovere o meno la defecazione a seconda della volontà dell'individuo34.
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Sensibilità
La sensibilità viene valutata chiedendo al paziente di descrivere il tipo di percezione che ogni insufflazione induce.
La soglia di percezione dello stimolo cosciente (ml) è il volume di insufflazione al
quale il paziente riferisce di percepire un senso di "presenza d'aria", di "movimento all'interno del retto", di "sensazione di gonfiore".
La soglia di percezione dello stimolo costante (ml) identifica il volume di
insufflazione al quale il paziente riferisce di percepire un senso di "bisogno di defecare" scomparendo contestualmente la sensazione di "gonfiore" . Molti pazienti con stipsi che riferiscono di non avvertire più spontaneamente lo stimolo evacuativo hanno difficoltà a riconoscere e/o descrivere correttamente questa sensazione43.
Il massimo volume tollerato (ml) è definito come il volume di insufflazione che
evoca una sensazione di discomfort che può insorgere sia a livello addominale sia a livello rettale, più raramente ad entrambi. Alcuni dati dimostrano che la percezione della distensione rettale è direttamente correlata al grado di tensione della parete anale. Una ridotta soglia di sensibilità nei pazienti con incontinenza fecale può indicare una incontinenza di tipo urge, al contrario, un innalzamento della soglia , sempre nei pazienti che riferiscono incontinenza fecale, può indicare una incontinenza fecale di tipo passivo(perdita involontaria e incosciente di materiale fecale o gas).
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Studio della compliance rettale
Questa misura si ottiene dai valori pressori rettali rilevati attraverso le graduali insufflazioni del palloncino. La distensione del palloncino causa nel retto un iniziale incremento pressorio, successivamente una deflessione e infine un valore di stato quando che indica che il retto si è adattato al volume del palloncino. La compliance è definita come quoziente tra la variazione pressoria e la variazione volumetrica del palloncino11. La riduzione della compliance rettale può essere
osservata in pazienti con intestino irritabile o dopo terapia radiante pelvica. Un aumento della compliance può invece indicare la presenza di megaretto o può presentarsi in alcuni casi di stipsi funzionale31.
Riflesso della tosse (cough reflex)
Un rapido aumento della pressione endoaddominale dovrebbe determinare la contrazione dello sfintere anale esterno. Questo riflesso permette di mantenere la continenza e può essere valutato chiedendo al paziente di tossire. Si misurano la pressione endorettale con il palloncino insufflato (rappresenta una stima della pressione endoaddominale) e quella endoanale: se l'incremento della seconda durante il colpo di tosse è maggiore di quello rilevato nel retto, il riflesso è considerato normale. Un difetto sfinteriale o una lesione dell'innervazione possono causare un riflesso anomalo. Questa manovra non è comunemente eseguita presso il nostro ambulatorio.
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TEST SIGNIFICATO INTERPRETAZIONE
Pressione a riposo
Valutazione SAI e SAE e in minor misura cuscinetti emorroidari
P aumentata: Ipertonia del SAI e\o del SAE. P diminuita: Possibile lesione sfinterica, in particolare nei pazienti con incontinenza passiva24.
Pressione di contrazione
(squeezing) Valutazione SAE
L’alterata contrazione volontaria sfinterica, ridotta nella sua ampiezza e/o nella sua durata, è correlata con disfunzioni dello sfintere anale esterno ed è un reperto tipico dei pazienti con “incontinenza tipo urge”58.
È possibile l'elaborazione dell'indice di affaticamento. Riflesso Inibitorio Retto Anale (RAIR) Valutazione rilasciamento SAI Assente: Hirschprung.
Evocabile ad alti volumi: megaretto55.
Durata prolungata: può essere presente nell' incontinenza fecale idiopatica e nel fecal soiling58. Risposta alterata nei pazienti con
danno al riflesso sacrale o al nervo pudendo40.
Sensazioni rettali
Valutazione delle sensazioni del retto a differenti volumi
Una ridotta sensibilità rettale può essere dovuta ad alterazione delle proprietà biomeccaniche del retto o ad alterazione delle vie afferenti59.
Nel caso di ridotta percezione del bolo fecale si riduce la sensazione della distensione rettale che stimola abitualmente la contrazione volontaria sfinterica per procrastinare la defecazione58.
Compliance rettale
Valutazione delle proprietà biomeccaniche del retto
Aumentata: megaretto40.
Diminuita: una riduzione della distensibilità del retto, come nel caso di proctiti, radioterapia, “sphincter saving operations”, riduce la capacità di adattamento tonico del retto e ne scatena le contrazioni fasiche riflesse con conseguente incontinenza58.
Ponzamento (Push straining)
Valutazione sincronismo tra incremetno pressione endorettale e abbassamento pressione endoanale durante i tentativi per defecare
Si descrivono tre tipi di disfunzione5:
Tipo 1: Adeguato aumento della pressione endorettale associata a aumento della
pressione anale.
Tipo 2: Aumento inadeguato della pressione endorettale associata a assente o inadeguata riduzione della pressione
Tipo 3: aumento adeguato della pressione endorettale associata a riduzione inadeguata della pressione anale.
Tipo 4: aumento inadeguato della pressione endorettale associata a riduzione inadeguata della pressione anale.
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2.3 Defecazione dissinergica
Tra le indicazioni all’esecuzione della manometria anorettale, la defecazione dissinergica (sinonimi: anismo, dissinergia del pavimento pelvico, defecazione ostruita, outlet obstruction) rappresenta la principale indicazione alla manometria anorettale44.
La defecazione dissinergica indica un quadro di stipsi nel quale prevalgono i sintomi di dischezia e la necessità di ricorrere a manovre manuali per facilitare la defecazione. Si tratta di una sintomatologia legata a cause funzionali ed organiche differenti non facilmente individuabili ad un iniziale approccio anamnestico e all’esame obiettivo. In alcuni casi esistono delle modificazioni organiche della struttura perineale e del pavimento pelvico responsabili della sintomatologia (rettocele, prolasso rettale, sindrome del perineo discendente); in altri casi, invece, disturbi della motilità pelvi-perineale rappresentano il principale meccanismo responsabile. Tuttavia nella maggior parte dei pazienti risulta difficile individuare una causa unica perché cause organiche e funzionali si intrecciano nella fisiopatologia del disturbo45. Le cause funzionali sono da riferire a una alterazione della fisiologia della defecazione nelle sue componenti sensitive e muscolari45.
2.3.1 Ruolo della manometria nella diagnosi
Una volta escluse le patologie organiche di tipo neoplastico ed infiammatorio può essere intrapreso il percorso diagnostico per la valutazione della defecazione che si avvale di esami strumentali sia morfologici che funzionali oltre che di una attenta esplorazione rettale alla visita medica e della raccolta dell‘anamnesi46. La valutazione morfologica è necessaria per l'identificazione di alterazioni anatomiche anorettali. La manometria anorettale e il test di espulsione del palloncino hanno un ruolo fondamentale nella
31 valutazione della defecazione dissinergica.
La manometria anorettale dovrebbe essere eseguita nei pazienti con sintomi di stipsi persistenti che non abbiano risposto al trattamento di primo livello (modificazioni dietetico-comportamentali e lassativi osmotici) e che iniziano l'iter diagnostico per una stipsi cronica funzionale in cui si sospetti una defecazione dissinergica47. La manometria anorettale è in grado di valutare i meccanismi funzionali alla base della defecazione ostruita: ipertono del canale anale, assente o alterato riflesso rettoanale inibitorio, ridotte sensazioni rettali, aumento della compliance rettale, alterata coordinazione motoria retto-anale nella defecazione simulata. L’esame è affiancato poi alle altre indagini strumentali (test di espulsione del palloncino, defecografia) per una valutazione integrale anatomo-fisiologica delle alterazioni della dinamica defecatoria.
Normalmente l'aumento della pressione intra-addominale e la peristalsi del colon-retto associate a un rilasciamento delle forze contenitive rappresentate dai muscoli del pavimento pelvico e del complesso sfinteriale permettono l'evacuazione delle feci.
Per la diagnosi di defecazione dissinergica Rao5 ha proposto che vengano soddisfatte le seguenti condizioni:
A. I pazienti devono soddisfare i criteri diagnostici per la stipsi funzionale (Roma III) B. I pazienti devono dimostrare un pattern manometrico dissinergico (tipo 1-4)
C. Uno o più dei seguenti criteri:
1. Test di espulsione del palloncino posititivo. 2. Un rallentamento del transito colico.
3. Incapacità di espellere ≥50% del mezzo di contrasto durante la defecografia. Attraverso la valutazione delle pressioni endoanale e endorettale generate durante il
32
ponzamento, è stata proposta da Rao48 una classificazione manometrica della defecazione
dissinergica che prevede 4 pattern manometrici differenti:
Tipo I Il paziente è in grado di generare una adeguata forza propulsiva (pressione endorettale >45 mmHg) in presenza però di una contrazione paradossa dello sfintere anale.
Tipo II
Il paziente non è in grado di generare una adeguata forza propulsiva (pressione endorettale <45 mmHg) in presenza però di una contrazione paradossa dello sfintere anale.
Tipo III Il paziente è in grado di generare una adeguata forza propulsiva (pressione endorettale >45 mmHg) in assenza o con un inadeguato (<20%) rilasciamento dello sfintere anale.
Tipo IV
Il paziente non è in grado di generare una adeguata forza propulsiva (pressione endorettale >45 mmHg) in assenza o con un inadeguato (<20%) rilasciamento dello sfintere anale.
Alcuni pazienti infine non avvertono la necessità di evacuare in presenza di una normale distensione delle pareti del retto (iposensiblità rettale)5.
Utilizzando la manometria ad alta risoluzione, Ratuapli et al.49 hanno identificato 4 fenotipi differenti:
High anal I pazienti presentano una pressione anale elevata a riposo e durante la manovra di push straining.
Low rectal
I pazienti presentano una pressione rettale bassa durante la manovra di push straining ma rilasciamento sfinteriale completo. Questo fenotipo corrisponde al tipo II della classificazione di Rao.
High anal and low rectal
I pazienti presentano entrambe le caratteristiche (high anal e low rectal). Corrisponde al tipo 4 della classificazione di Rao.
Short HPZ L'high pressure zone è più corta rispetto ai limiti. Probabilmente la causa è da ricercare in una lesione strutturale degli sfinteri.
33
sottolineare che in questo studio solo il 50% delle pazienti con stipsi e Tempo di espulsione del palloncino anormale rientrava in uno dei 4 fenotipi di defecazione ostruita, probabilmente a causa del fatto che la manometria anorettale esplora un numero limitato di variabili o forse perché sono necessarie nuove variabili che descrivano meglio la fisiologia della defecazione.
Jung et al., nella ricerca di nuove variabili manometriche da studiare, ha proposto la valutazione dell'IPV (Integrated Pressurized Volume)6. Questo parametro e i suoi derivati
sono stati sviluppati applicando l’idea alla base del Distal Contractile Integral utilizzato nello studio fisiopatologico esofageo. Il canale anale, approssimato a un cilindro, viene diviso in 5 volumi uguali che possono essere studiate singolarmente o, con maggior significatività, come rapporto tra loro. L'IPV moltiplica tra loro l' ampiezza pressoria del volume preso in esame durante la manovra di push straining, la durata dello stesso e la distanza dall'orifizio anale. I pazienti sono stati divisi in 3 gruppi a seconda del tempo necessario per espellere il palloncino: T <30 sec, T 30-60 sec, T> 60 sec e mentre non ci sono differenze significative tra i 3 gruppi per quanto riguarda i parametri standard, gli IPV sono risultati differenti.L'IPV si è quindi dimostrato essere un parametro predittivo di test di espulsione del palloncino positivo (ponendo il cut off di normalità a 1 minuto). Questo studio è stato fatto su soggetti asintomatici per cui l'utilità clinica deve ancora essere valutata. Nessuna altra variabile manometrica ad oggi è risultata essere predittiva di test di espulsione del palloncino positivo.
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Test di espulsione del palloncino
Il test consiste nell’invitare il paziente, seduto su una comoda, ad espellere un palloncino riempito con acqua tiepida. La mancata espulsione può indicare un inadeguato rilasciamento degli sfinteri e/o una forza propulsiva insufficiente. Non rappresenta un esame standardizzato, variando da centro a centro la quantità di acqua con cui viene riempito il palloncino e variando il tempo massimo di espulsione che rientra in un range di normalità e la posizione del paziente17. Bove et al.17 raccomandano di eseguire il test con
un palloncino riempito con 50 mL di acqua tiepida, facendo sedere il paziente su una comoda. Viene considerato normale un tempo di espulsione <180 secondi. Gli Autori concludono che un test negativo è utile per identificare i pazienti che non hanno dissinergia del pavimento pelvico, con una specificità dell‘89% ed una sensibilità dell‘88%, valore predittivo positivo del 67% e valore predittivo negativo del97%47. Un test anomalo può far
sospettare la diagnosi di defecazione dissinergica che deve essere però affiancarsi ad altri test ( manometria e/o defecografia).
2.3.2 Ruolo della manometria nel trattamento
Contribuendo alla diagnosi di dissinergia del pavimento pelvico, la manometria è in grado di indirizzare il paziente verso il trattamento terapeutico più adatto.
L’assenza del RAIR può suggerire la diagnosi di malattia di Hirschsprung e quindi indirizzare il paziente verso un intervento chrurgico.
L’innalzamento dei volumi soglia delle sensazioni rettali è frequente nei pazienti con stipsi cronica e pone indicazione alla terapia riabilitativa pelvica che viene impostata sull’esame manometrico50
35
L’obiettivo della terapia riabilitativa è quello di ripristinare una normale dinamica defecatoria. Per la defecazione dissinergica, il trattamento standard è rappresentato dal biofeedback che si è mostrato efficace anche quando siano presenti insieme alle alterazioni funzionali quelle organiche23. Il biofeedback è una tecnica strumentale che agisce tramite un condizionamento comportamentale volto a correggere l'errore nella contrazione o nel rilasciamento sfinteriale durante la defecazione51. In genere un ciclo riabilitativo dura circa 4 mesi: nel 77% dei casi vi è un miglioramento significativo e nel 20% dei casi i pazienti diventano asintomatici45. Nei casi in cui siano presenti anche delle alterazioni organiche
gravi, la percentuale di miglioramenti si abbassa al 50%, e una terapia chirurgica può rendersi necessaria. La manometria anorettale è necessaria per documentare l'esito della terapia riabilitativa
In uno studio retrospettivo che ha coinvolto 203 sottoposti alla 3D-HRAM, la terapia con biofeedback è stata raccomandata nel 58.6% dei casi con un tasso di successo del 60% nei pazienti con stipsi e dell'80% nei pazienti con incontinenza fecale52. Oltre a questo studio, non ne esistono altri che valutino il ruolo delle tecniche manometriche ad alta risoluzione e 3D nella terapia riabilitativa.
2.4 Tecnica convenzionale vs 3D-HRAM: vantaggi e svantaggi
Allo stato attuale non esiste un protocollo standard e internazionale di riferimento per tutti i centri. Con lo sviluppo della manometria 3D-HRAM si è cercato di sviluppare un protocollo standardizzato, grazie anche alla sua maggior semplicità di esecuzione dell’esame e alla sua maggior riproducibilità 53.
36
maggior numero di sensori e sono posti a una minor distanza l'uno e dall'altro: questo permette una rappresentazione dei profili pressori dell'ano-retto più definita con una minor perdita di dati54a causa della asimmetria all'interno del canale anale.
I vantaggi dei sistemi a perfusione (tecnica convenzionale) sono:
i bassi costi;
diametri relativamente modesti delle sonde;
la stabilità alle variazioni di temperatura;
I vantaggi dei sistemi con trasduttori allo stato solido(tecniche ad alta risoluzione e 3D sono:
l'enorme frequenza di risposta in grado di cogliere variazioni pressorie con frequenze da 0 a 20.000 Hz;
le dimensioni dell’apparecchiatura meno ingombrante dei sistemi a perfusione;
minor tempo di assemblaggio delle componenti;
Assenza dell'interferenza associata alla pressione idrostatica;
La rappresentazione topografica delle pressioni permessa dai nuovi software permette all'operatore una più facile comprensione del profilo manometrico osservato, rendendo più intuitiva la interpretazione dei dati1. In particolare con la manometria 3D-HRAM si può ottenere anche una rappresentazione tridimensionale e quindi morfologica dell'ano-retto, con la possibilità di sospettare anche lesioni strutturali degli sfinteri e confermare o escludere il loro contributo nel disturbo defecatorio25.
La manometria convenzionale per effettuare lo studio delle zone sfinteriali prevede l’utilizzo del la metodica del Pull-Through continuo (o Rapid Pull-Through) . Il catere
37
viene estratto a una velocità costante dal canale anale tramite un estrattore meccanico e contemporaneamente vengono registrate le pressioni32. Con le nuove metodiche non è necessaria l'esecuzione della manovra di pull through 55, 3 e questo permette una maggior rapidità di esecuzione2, una riduzione degli artefatti. Un altro svantaggio non secondario del Pull Through è rappresentato dal fatto che lo scorrimento della sonda nell’ano-retto durante l’estrazione causa una contrazione riflessa dell’apparato sfinteriale la cui entità non è prevedibile potendo determinare artefatti nella registrazione del profilo pressorio a riposo2.
Con le nuove tecniche ad alta risoluzione sono possibili classificazioni più accurate49. Alcuni sottotipi di defecazione ostruita come ad esempio il rilasciamento ridotto del complesso sfinteriale o la contrazione paradossa del muscolo pubo-rettale sono maggiormente individuabili con le nuove tecniche.
Gli svantaggi principali delle nuove tecniche sono rappresentate dall'elevato costo a fronte di una minor durata, la maggior fragilità dell'apparecchiatura e il diametro della sonda che per alcuni pazienti può causare un maggior fastidio.
2.5 Valori Normali
Come per le tecniche precedenti in letteratura mancano dati certi e approvati da tutti sui valori pressori da considerarsi normali, a causa soprattutto della difficile confrontabilità dei dati trai i vari centri poiché manca un protocollo di esecuzione internazionale, e alla dipendenza dell'esame dall'operatore. Questi ultimi aspetti potrebbero influenzare in minor misura l'alta risoluzione 3D: tutti gli studi concordano sull'alta riproducibilità dell'indagine. Per quanto riguarda pubblicazioni riguardanti soggetti asintomatici, l'unico studio presente
38
riguarda quello di Li et al.17 i quali hanno eseguito la manometria 3D-HRAM su 110
soggetti asintomatici di origine asiatica. Gli studi di Carrington et al.13 e di Lee et al.15 avevano evidenziato significative differenze tra i valori normali tra la popolazione anglosassone e quella coreana, quindi i valori di Li et al. 17. potrebbero non essere applicabili 17, anche se in base alla nostra esperienza si sono rivelati affidabili. Li et al. hanno eseguito la manometria ad alta risoluzione 3D in 110 soggetti sani, 46 donne e 64 uomini; l'età era compresa tra 18 e 80 anni con una mediana di 52 anni. Le pressioni di squeezing (167 mmHg vs 194 mmHg) e intrarettali e la pressione residua anale sono risultate essere superiori negli uomini rispetto alle donne, con una differenza statisticamente significativa (p<0,05) mentre la durata di squeezing è risultata superiore nelle donne (p<0,05). Il gradiente pressorio retto-anale è risultato essere negativo (-13±5.8 mmHg). I valori pressori a riposo (massimo e medio) e di squeezing sono risultati inversamente proporzionali all'età e le variazioni inter-individuali sono risultate maggiori tra le donne. I valori delle pressioni di riposo anali sono confrontabili con quelle della manometria convenzionale, così come la lunghezza del canale anale. Nello studio si sottolinea come la presenza di un gradiente pressorio retto-anale negativo non correli necessariamente con una alterata defecazione così come infatti non esiste una correlazione tra il test di espulsione del palloncino e il valore del gradiente pressorio retto-anale.
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TEST TOTALE UOMINI DONNE
Pressione di riposo
massima (mmHg) 65.9-72.3 65.2-73.8 63.6-73.4
Pressione di riposo media
(mmHg) 57.8-63.9 56.5-65.5 55.8-64.6
Massima pressione di
squeezing (mmHg) 172.5-194.2 180.9-208.6* 150.5-184.3*
Lunghezza HPZ(cm) 3.4-3.7 3.4-3.8 3.3-3.7
Durata di squeezing (s) 12.2-14.4 10.8-13.8* 13.2-16.3* Pressione anale residua
(mmHg) 70.0-82.0 72.6-89.7* 51.8-78.7* Indice di rilasciamento (%) 20.2-28.5 16.6-28.3 21.2-33.0 Pressione endorettale (mmHg) 48.6-73.8 53.5-91.2* 31.2-60.4* Gradiente pressorio retto- anale (mmHg) -24.6-1.5 -28.5-1.7 -29.8-4.1 Prima sensazione (cc) 39.9-45.0 40.6-47.8 36.4-43.6 Stimolo defecatorio (cc) 92.3-104.4 94.2-110.8 82.2-98.6 Dolore (cc) 144.4-156.7 147.1-162 134.6-155.4
Tabella II: valori normali per sesso espressi con un intervallo di confidenza del 95%.
40
TEST ETÀ < 50 ANNI ETÀ > 50 ANNI
Pressione di riposo massima
(mmHg) 69.6-78.3* 60.1-68.9*
Pressione di riposo media
(mmHg) 60.5-68.9* 52.9-61.5*
Massima pressione di
squeeze(mmHg) 172.8-205.1* 163.1-193.1*
Lunghezza HPZ(cm) 3.3-3.7 3.5-3.8
Durata di squeeze (s) 12.0-15.1 11.5-14.6
Pressione anale residua
(mmHg) 66.4-93.5 61.9-76.9
Indice di rilasciamento (%) 18.8-32.5 18.2-28.1
Pressione intra rettale (mmHg) 41.8-58.3 42.2-57.6
Gradiente retto- anale
(mmHg) -34.2- -16.9 -22.2-19.2
Prima sensazione (cc) 39.7-47.9 36.4-43.6
Stimolo defecatorio (cc) 89.3-106.9 82.2-98.6
Dolore (cc) 139.4-158.4 134.6-155.4
Tabella III: valori normali per età espressi con un intervallo di confidenza del 95%. * Differenza statisticamente significativa
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3. STUDIO CLINICO
3.1 Introduzione
Durante l’esame manometrico convenzionale, la defecazione dissinergica viene valutata mediante l’identificazione dei pattern pressori descritti da Rao, dal gradiente retto-anale calcolato su due punti singoli di registrazione (endoanale ed endorettale) e mediante il test di espulsione del palloncino.
I dati ottenuti da queste valutazioni sono tuttavia spesso discordanti tra loro e talvolta non correlano con il dato clinico.
La manometria anorettale ad alta risoluzione e la manometria 3D-HRAM utilizzando un numero maggiore di sensori di rilevazione pressoria, permettono una migliore visualizzazione delle pressioni endoanali ed endorettali, garantiscono maggiore accuratezza diagnostica e una più completa valutazione della dinamica anorettale durante la contrazione e durante la simulazione dell’atto defecatorio.
Questi indubbi progressi apportati dall’uso di questa nuova tecnica ci hanno spinto alla ricerca di nuovi indici di calcolo nella valutazione della defecazione dissinergica, più specifici e affidabili nella comprensione dei meccanismi fisiopatologici.
Ispirandosi ai parametri manometrici utilizzati nella manometria esofagea ad alta risoluzione e alle valutazioni proposte da Jung et al.54 nel calcolo dell’ IPV (Integrated Pressurized Volume)lo studio in oggetto si è proposto di valutare la dinamica defecatoria mediante un nuovo indice di calcolo, che è stato denominato Recto-Anal Delta-Contractile Integral (RAD-CI).
42
3.2 Scopo dello studio
- Valutazione delle correlazioni tra i parametri calcolati con manometria convenzionale a perfusione e con 3DHRAM in pazienti con dischezia.
- Valutazione dell’indice RAD-CI (Recto-Anal Delta-Contractile Integral) e sua eventuale correlazione con l’esito del test di espulsione del palloncino in pazienti con pattern dissinergico alla 3D-HRAM.
3.3 Materiali e metodi
Durante il periodo Marzo-Luglio 2015, presso gli ambulatori di Fisiopatologia Digestiva della U.O. Gastroenterologia Universitaria dell’Azienda Ospedaliera Universitaria Pisana, 21 pazienti, con dischezia, sono stati sottoposti a manometria convenzionale e successivamente a 3DHRAM. Gli esami manometrici sono stati completati dal test di espulsione del palloncino. Tutti i pazienti hanno compilato l‘Obstructed Defaecation Syndrome score (ODS). Un consenso informato è stato ottenuto da tutti i pazienti
Manometria convenzionale con sistema a perfusione
I pazienti hanno eseguito la sera e la mattina prima dell'esame un clisma di 150 cc.di acqua tiepida come preparazione intestinale in previsione della procedura manometrica. L'indagine è stata effettuata con il paziente in decubito laterale sinistro. Sono stati utilizzati uno strumento a perfusione (Dyno Compact 3000, Medica, Mirandola – Italia) ed un catetere ad 8 canali: 4 avevano aperture radiali disposte sullo stesso livello e distanziate
43
tra loro di 90° e 4 longitudinali orientate sempre secondo angoli di 90° ma a configurazione elicoidale. La pressione di riposo è stata misurata tramite estrazione continua (Rapid Pull Throgh) a velocità costante. Successivamente sono state registrate le pressioni durante la contrazione volontaria massimale e il push straining, e sono state valutate la presenza del RAIR e le sensibilità rettali.
Test di espulsione del palloncino
Tutti i pazienti hanno completato la valutazione con il test di espulsione del palloncino, effettuato con paziente seduto su comoda e con palloncino riempito con 50 ml di acqua tiepida. E’ stato considerato il test positivo in caso di mancata espulsione dopo un periodo di 180 secondi.
Manometria 3D-HRAM
I pazienti sono stati sottoposti a manometria 3D-HRAM con sonda allo stato solido (Manoscan 360TM, Medtronic- USA). ). L'indagine è stata effettuata con il paziente in decubito laterale sinistro. Tutti i dati manometrici sono stati analizzati utilizzando il software ManoViewTM. Tutte le pressioni sono state calcolate utilizzando come riferimento la pressione atmosferica. Precedentemente ad ogni esame è stata effettuata la calibrazione pressoria dello strumento per pressioni comprese tra 0 mmHg e 300 mmHg. La sonda 3DHRAM contiene 256 sensori disposti in 16 anelli egualmente allineati in senso assiale ognuno dei quali a sua volta possiede 16 trasduttori disposti radialmente, di cui uno relativo al palloncino posizionato nell'estremità prossimale. Il palloncino ha una lunghezza di 33 mm e una capacità massima di 400 mL.
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Il protocollo di esecuzione ha previsto la valutazione dei parametri nel seguente ordine cronologico e secondo le seguenti modalità:
La pressione di riposo è stata registrata per 30 sec dopo aver atteso qualche minuto in modo da far rilassare il più possibile il paziente.
La contrazione volontaria massimale è stata valutata invitando il paziente a contrarre lo sfintere anale con la maggior forza e per il maggior tempo possibile. La manovra è stata ripetuta 3 volte.
Il push straining è stato eseguito invitando il paziente a simulare l’atto defecatorio. La manovra è stata ripetuta 3 volte.
Il riflesso retto-anale inibitorio e la sensibilità rettale sono stati indagati contemporaneamente attraverso l’insufflazione di volumi di aria crescenti (20 cc ogni 20 secondi) nel palloncino montato sulla sonda. Come valori di riferimento sono stati considerati quelli proposti da Li et al15.
RAD-CI (Recto-Anal Delta-Contractile Integral)
La 3D-HRAM ha permesso il calcolo di un nuovo indice di valutazione della defecazione dissinergica, il RAD-CI (Recto-Anal Delta-Contractile Integral).
I valori pressori (endoanali ed endorettali) evidenziati durante il push straining sono stati elaborati per identificare il contractile integral (CI) endoanale e endorettale considerando utile per l’analisi la manovra di push straining che ha registrato la pressione endoanale più bassa. Il CI, tenendo in considerazione lo spazio, il tempo e l’ampiezza della pressione integrata, è in grado di quantificare la durata e l’intensità dei valori pressori registrati durante il push straining.
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Il CI endoanale è stato scelto su uno spazio comprendente l’estensione del canale anale ed un tempo comprendente tutta la durata del push straining escludendo tramite la funzione “isobaric contour” le pressioni inferiori alla pressione media a riposo del canale anale. Il CI endorettale, per i limiti imposti dal catetere, è stato calcolato per uno spazio di 10 mm e per tutta la durata del push straining.
Per la valutazione del RAD-CI si è reso necessario poter comparare il CI endoanale con quello rettale. Ciò è stato reso possibile dividendo il CI endoanale per la lunghezza del canale anale ottenendo in questo modo un valore CI espresso su 10 mm. La differenza tra il CI rettale e quello endoanale così ottenuti, esprime il valore del RAD-CI.
Analisi e metodi statistici
Ai fini della valutazione del grado di correlazione tra le due metodiche sono stati considerati i tracciati manometrici dei pazienti la cui presenza di contrazione paradossa alla manometria convenzionale è stata confermata alla 3DHRAM. I valori pressori del canale anale a riposo, la contrazione volontaria massimale (intensità e durata) e le pressioni endoanali e endorettali durante il ponzamento ottenuti con la manometria 3D-HRAM sono stati confrontati con quelli ottenuti con la tecnica convenzionale. È stata ricercata inoltre una correlazione tra le due metodiche per quanto riguarda il gradiente retto-anale, il RAIR e la sensibilità rettale. I profili manometrici sono stati classificati in base ai pattern manometrici identificati da Rao.
Il test di espulsione del palloncino è stato correlato con il RAD-CI e il Gradiente Pressorio Retto-Anale valutato secondo standard.
L’analisi statistica è stata effettuata utilizzando il test t di Student per dati appaiati e ANOVA univariata. Il coefficiente di Pearson è stato utilizzato per valutare la correlazione
