Heutige Relevanz Magenszintigraphie

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Heutige Relevanz Magenszintigraphie

Mark Fox

Professor Gastroenterologie, Universität Zürich, CH Leitender Arzt, Magendarm Funktion: Basel,

Zentrum für Integrative Gastroenterologie, Klinik Arlesheim, Basel, CH

SVMTRA / ASTRM 2021 1 11/12/2021

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Declarations

• Personal payments/honoraria/fees

• Reckitt Benckiser, Medtronic, Shire, Schwabe

• Research grants, Equipment grants

• Medtronic, Reckitt Benckiser, AstraZeneca, Nestlé International, Chocosuisse, Weleda

• Educational grants, Travel grant or fellowship

• Medtronic, , Reckitt Benckiser Diversatek, Laborie, Mui Scientific, Almirall

SVMTRA / ASTRM 2021 2

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Einführung: Dyspepsie

• Dyspeptische Symptome treten sehr häufig auf (Prävalenz ∼15%) und sind der dritthäufigste Grund für eine Überweisung an Gastroenterologen

• Funktionelle Dyspepsie, eine Erkrankung der Gehirn-Darm-Interaktion, ist die häufigste Ursache für Oberbauchschmerzen, Blähungen und Übelkeit

Locke et al. NGM 2005;17:29–34 3

N=657

Fox et al. Nature Reviews Gastroenterology Hepatology 2018

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• Postprandiale Völlegefühl

• Übelkeit, Erbrechen

• Abdominellen Schmerzen

• Blähungen

• Refluxbeschwerden

• Gewichtsverlust

Tack et al. Nature Reviews Gastroenterology

& Hepatology 10, 125 (2013)

Gastroparesis Cardinal Symptom Index Leuven Functional Dyspepsia Scale

Einführung: Klinik

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Einführung: Diagnostik

• Endoskopie und Radiologie werden durchgeführt für den Ausschluss von Neoplasien und strukturellen Veränderungen (z.B. Hernien), Entzündung...

• Mehrheit der Untersuchungen sind unauffällig und erklären die Beschwerden der Patienten nicht!

- Keine Beurteilung der Magen-Darm Motilität oder Funktion - Selten Einblick in die Ursachen der Symptome

Wird das Herz nur in Ruhe untersucht? oder ein Knie, ohne es zu bewegen?!

5 SVMTRA / ASTRM 2021

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Einführung: Diagnostik

• Wenn Gastroskopie und abdominale Bildgebung keine Pathologie zeigen, ist eine Untersuchung der Magenentleerung mit Gammaszintigraphie

indiziert, um die Ursache der Symptome zu identifizieren.

Fox et al. Nature Reviews Gastro Hep 2018, Camilleri & Sanders Gastroenterology 2021, Schol et al. UEG Guidelines NGM 2021

• Die Diagnose eine Gastroparese benötigt (i) typische Symptome oder klinische Präsentation (ii) eine verzögerte Magenentleerung ohne

Hinweise auf eine mechanische Obstruktion.

− Eine verzögerte Magenentleerung liegt vor in:

~40% Functionelle Dyspepsie

Tack et al. Gastro 2004; Karamanoliset al, Gut 2007

~75% Chronische Übelkeit & Erbrechen mit V. a. Gastroparese

(NIH Gastroparesis Clinical Research Consortium), Pasrichaet al. CGH 2011

SVMTRA / ASTRM 2021 6

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5-10 %

CNS diseases

stress

brain stem insult / tumor

Parkinson`s disease multiple sclerosis

spinal diseases

SCG

idiopathic gastroparesis

Dysautonomia:

Diabetic neuropathies amyloidosis Primary autonomic

neuropathy

Infiltrative diseases amyloidosis scleroderma

VN

Pharmacotherapies Opiates

anticholinergics post-surgical gastroparesis

20-40 %

20-50 %

10-20 %

Camilleri M et al. in: Sleisenger and Fortran`s Gastrointestinal disease, 1998 diabetic (type 1& 2)

gastroparesis

Camilleri et al. Nat Rev Gastro Hepatol 2019

Magenentlerungsstörung: Ätiologie

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Indikationen: Magenszintigraphie

• Evaluation der „therapie-refraktäre“ Dyspepsie

• Primäre Motilitätsstörung

− Idiopathische Gastroparese

− Funktionelle Dyspepsie

− Therapie-refraktäre GERD

• Sekundäre Motilitätsstörungen bei

− Diabetes mellitus Typ II

− Sklerodermie

− M. Parkinson

− Post-operative Gastroparese / Passagestörungen

11/12/2021 SVMTRA / ASTRM 2021 8

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Zeile: Magenszintigraphie

• Verständnis der Physiologie

− der gastrischen Dysfunktion (v.a. Entleerungsstörung)

− von dyspeptischen Beschwerden

− Identifikation von pathologischen Mechanismen

• mit dem Ziel

− Aussagekräftige Erklärung von Beschwerden

− Einer vernünftigen, zielgerichteten Behandlung

− Verbesserung der Lebensqualität

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Samsom et al Diabetes Care 2003;26:3116-3122

N=186 Patienten mit typ I Diabetes

Magenszintigraphie – Validität

Assoziation der Magenentleerung mit Symptomen

(11)

Magenszintigraphie – Validität

Assoziation der Magenentleerung mit Symptomen

(12)

0 20 40 60 80 100 120 140 160

None Mild Moderate Severe Völlegefühl

Solid emptying t1/2 (min)

0 20 40 60 80 100 120 140

None Mild Moderate Severe Übelkeit

Solid emptying t1/2 (min)

#

Tack et al. Gastro 2005

# significant p < 0.05

Magenszintigraphie – Validität

Assoziation der Magenentleerung mit Symptomen

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• Prospektive Studies (N=435) Patienten mit V. a. Gastroparese

• Standard «Eggbeater» Testmahl

− 319 (75%) verzögerte Entleerung

− 106 (25%) normale Entleerung

✗ sehr schwacher Zusammenhang mit der Schwere der Symptome

✗ keine Assoziation mit Ätiologie

Pasricha J CGH 2011; 34:567-76 Note: Amongst diabetic patients, glycemic control at baseline (HbA1c) was similar in the CUNV

(median: 7.85; range: 7.1–8.75) and gastroparetic groups (median 7.35; range: 6.55–8.65).

Magenszintigraphie – Validität

Assoziation der Magenentleerung mit Symptomen

(14)

Systematische Review mit Meta-Regression

• Keine Assoziation in der ersten Analyse (14 Studien)

• Assoziation zwischen Magenentleerung und therapeutischer Wirkung prokinetischer

Medikamente nur in qualitativ hochwertigen Studien mit optimalen szintigraphischen

Methoden (9 Studien)

Magenszintigraphie – Validität

Assoziation der Magenentleerung mit Therapieergebnisse

Vijayvargiya et al. Gastroenterology 2019

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Magenszintigraphie – Relevanz

• Das klinische Management orientiert sich an den

Ergebnissen der

Magenentleerungstudie

− diätetische Therapie

− Prokinetika

− Einlage Gastrotomie

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• Aktuelle Methoden erklären keine Symptome, stellen keine schlüssige Diagnose und leiten die Therapie nicht!

• Fokus auf eine einzige Messung (z. B. Magenentleerungs- halbwertszeit (t50), Magenretention nach 2-4 Std.) ist nicht ausreichend!

• Anderer wichtige Aspekte des Magenfunktions werden nicht gemessen!

• Akkommodation / Relaxation

• Antrale Kontraktionswellen

• Viszerale Sensibilität

• Ist es die Szintigrafie an sich, oder ist es die Art und Weise, wie sie angewendet wird?

Magenszintigraphie –

Einschränkungen der aktuellen Methode

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Funktionen des Magens

• Lagerung von Lebensmitteln (Reservoir)

• Mechanischer Verdauung (Trituration)

• Chemischer Verdauung

• Zufuhr von Nährstoffen zum Dünndarm

• Regulierung der Nahrungsaufnahme Dysfunktion führt direkt zu:

− Störende Völlegefühl

− Übelkeit und Erbrechen

− Maldigestion

Dysfunktion führt indirekt zu:

− Gastro-esophageale Reflux

− Hypo-/Hyperglykämie

− Gestörte Pharmakokinetik

22 12.11.2021

GastropareseGesund

SVMTRA / ASTRM 2021

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Der Magen

Funktion und Dysfunktion

Receptive relaxation

Adaptive relaxation

Accommodation

}

Trituration Peptic digestion Early-phase EmptyingGastric emptying

Excessive or impaired

relaxation

Antral

hypomotility

Abnormal pacemaker Abnormal antro-pyloro-

duodenal synchronization

Pylorospasm

Abnormal nutrient delivery

& neurohormal feedback

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• Getränketests

• Barostat / Manometrie

• Szintigraphie

• Atemtest

• Elektogastrographie

• SPECT

• MRT

Untersuchung der Magenfunktion

Schwizer, Steingötter, Fox Sc J Gastroenterology 2007

Barostat Manometry

Scintigraphy

13

C

(20)

Magenszintigraphie: Methodik

“Eggbeater Testmahlzeit”: Referenz standard

• Fettarme Mahlzeit 244kcal, ~300g (72% Kohlenhydrate, 24% Eiweiss, 2% Fett)

− 120g “Eggbeater” scrambled egg white

➢ 1 mCi Tc-99 sulfur colloid (manchmal In-111)

− 2 Schieben Brot, 30g Erdbeerkonfitur

− 120ml Wasser

„Mayo-Klinik Testmahlzeit“: Alternativ

• Fettreiche Mahlzeit 320kcal (32% Fett)

− 100 mg [13C]–S platensis, 27 g freeze-dried egg mix, 6 saltine crackers, and 180 mL of water

➢ 1 mCi Tc-99 sulfur colloid (manchmal In-111)

• Viele andere „lokale Standards“ existieren

Die meisten verwenden kleine und fettarme Testmahlzeiten

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• Testmahlzeit

• Kleine Testmahlzeiten

• Kann die normale postprandiale Funktion nicht auslösen

Kwiatek, M. A., D. Menne, et al. (2009). Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol.

• Methodik

• Inhomogene Radiomarkierung der Mahlbestandteilen

• Nur das Eiweiss

• Analyze

• Fokus auf eine einzige Messung (z.B. T₅₀) kann die Komplexität der Magenfunktion nicht erfassen!

Magenszintigraphie –

Einschränkungen der aktuellen Methode

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Magenszintigraphie – flüssige und feste Entleerung

Solid meal (Egg Omlette 340kcal)

Time (Min)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Gastric retention (%)

0 20 40 60 80 100

+1 STD

-1 STD

tlag t1/2

Fluid

(500ml Glucose 10%, 365kcal)

Time (Min)

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0 20 40 60 80 100

+1 STD

-1 STD

Gastric retention (%) t1/2

Magenentleerung: T_lag, T₅₀

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Dyspeptic patient Impaired relaxation:

Large proportion of solid meal in antrum

Healthy subject Full relaxation:

Large proportion of solid meal in fundus

Troncon et al., 1994

Fundus

Antrum

Gastric accommodation: intragastric distribution of a liquid meal

Magenszintigraphie – Verteilung der Mahlzeit im Magen

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Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Antrale Kontraktilität

Gesund

Antrum Pylorus

Gastroparese

Antrum Pylorus

Methodik

• Fourier-Transformation der Bildgebung

(Kantenerkennung) ermöglicht die Beurteilung der Frequenz der antralen Kontraktionswellen durch Szintigraphie oder MRT (Technik wurde gegen Manometrie validiert)

• abnorme kontraktile Aktivität kann bei diabetische Gastroparese und funktionelle Dyspepsie vorkommen.

• Etwas höhere Dosen radioaktiver Marker sind erforderlich

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Scintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Parker, Tucker, Perkins, Blackshaw, Hay, Hoad, Marciani, Gowland, Fox NGM 2016 28(4): 554-568; NGM 2017 29(11)

• Einfache Änderungen an der Methodik

• Kombination Getränketest mit Szintigraphie

− Grösse der Testmahlzeit erhöhen (300kcal, 400ml)

− Beurteilt die frühe und späte Magenentleerung sowie T₅₀ und Retentionszeit

− Beurteilt die Entleerung von Feststoffen (Agarperlen mit bekannter Bruchfestigkeit)

− Messung der viszeralen Sensibilität

• Testmahlzeit (z.B. Ensure, Fortisip) überall verfügbar,

einfach zu vorbereiten, günstig und Ergebnisse einfach

zu interpretieren und verfügbar sein!

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• 400ml Fortisip 2kcal (1:1) Wasser

• 40 ml / min 0.75kcal/ml (300 kcal) +/- fester Mageninhalt

12 Agarperle (11.5 mm Durchmesser, 0.8N/m2 Bruchfestigkeit)

• Visual Analogue Score: Sättigung, Völlegefühl, Blähungen, Sodbrennen, Übelkeit, Oberbauchschmerzen.

• Baseline und alle 15 min während der Untersuchung

• 70 Gesunde Probanden

• 400+ konsekutive Patients

1.) Fullness

Sehr stark

2.) Wind / Bloating

3.) Discomfort (unpleasant sensation, pressure in stomach)

4.) Pain none

very strong

400ml

I

I I I

none

very strong very strong very strong

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Methodik

Parker et al. NGM 2016; ^0.0

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Men Under 40

Women Under 40

Men 40- 60

Women 40-60

Men Over 60

Women Over 60

FD Patients

• Bei Gesunden

− NTM löst normale Völlegefühl

• Bei Patienten

− NTM löst dyspeptische Symptome (95% können alles trinken)

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Parker et al. Neurogastro Motil 2016; 28(4): 554-568.

Gastric ROI Darm ROI

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Analyse der frühen und späten Entleerung

Flüssig Flüssig

+ Agarperlen

(28)

Parker et al. Neurogastro Motil 2016; 28(4): 554-568.

Gastric ROI Darm ROI

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Analyse der frühen und späten Entleerung

Frühphase Spätphase

(29)

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Entleerung der fester Mageninhalt

1 2

3

5 4 6

Agarperlen

(30)

hours postprandial

solids liquids

0 1 2 3

Volume (ml)

0 400

Obstruktion oder Gastroparese

Meal

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

“True Gastroparesis”

9%

klinischen Serie von 340 Patienten mit dyspeptischen Symptomen

Hay et al. NGM 2021 in press

(31)

0 1 2 3

0

400 Meal

Volume (ml)

Gastric Dumping

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Magendumping

13%

(32)

0 1 2 3

0

400 Meal

Volume (ml)

Rapid early GE

Slow late GE

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Funktionelle Dyspepsie «gestörter Regulation»

46%

(33)

0 1 2 3

0 400 Meal

Volume (ml)

Normal GE

Szintigraphie: “Nottingham Test Meal”

Funktionelle Dyspepsie «Hypersensibilität»

33%

(34)

Heutige Relevanz Szintigraphie

• Aktuelle Tests der Magenfunktion,

einschliesslich Szintigraphie, weisen wichtige Einschränkungen auf, die ihren klinischen

Nutzen einschränken

• Einfache Änderungen der Methodik

verbessern die Testsensibilität für klin.

relevante Störungen Magenfunktion

• Gemeinsam können wir die

Magenfunktion verstehen

(35)

Vielen Dank für die

Aufmerksamkeit

(36)

(37)

(38)

Ascona III Meeting

Advances in Clinical Measurement Gastrointestinal Motility & Function

1-6. May 2022

Centro Stefano Franscini,

Monté Verita, Ascona, Switzerland

Local Organization Mark Fox, Henriette Heinrich, Serhat Bor (hands-on training) Esophagus: John Pandolfino, Peter Kahrilas

Reflux: Sabine Roman, Prakash Gyawali, Edoardo Savarino Gastrointestinal: Jutta Keller, Heinz Hammer, Daniel Pohl

Continence: Emma Carrington, Henriette Heinrich, Mark Scott,

Charlie Knowles, Bill Whitehead, Adil Bharucha, Satish Rao

International Working Group for Disorders of Gastrointestinal Motility & Function