Hvilke ulemper er der ved vagotomi og antrektomi i forbindelse med total duodenal diversion og Roux-en-Y-rekonstruktion?
V. Schumpelick, B. Dreuw, K. Ophoff, N. Ponschek, M. Niewiera (Aachen)
I dag, mere end 165 år efter at Beaumont opdagede, at maven kunne udskille saltsyre, sjældent indeholder galde ved sundhed, men i situationer med “voldsom lidenskab” duodenogastrisk refluks diskuteres stadig, og fokus ligger nu på dens rolle som en vigtig medfaktor for udviklingen af Barrett-øsofagus og karcinom i den gastroøsofageale junktion . Duodenale sekreter indeholder hovedsagelig galdesyrer, pancreassaft, lecithin, lysolecithin, bicarbonat og phospholipase A og B. Den cytotoksiske virkning af galdesyrer og lysolecithin er blevet påvist eksperimentelt . Mens sur gastroøsofageal refluks (GER) kan behandles med succes med moderne protonpumpehæmmerbehandling og en række åbne eller laparoskopiske antirefluxprocedurer, er behandling af duodeno-gastrisk refluks fortsat en terapeutisk udfordring .
For at forhindre, at duodenalt indhold refluerer ind i maven (og efterfølgende refluerer ind i spiserøret), skal duodenalsaften afledes fra mavesækken. Der findes en række forskellige operationer til at opnå en duodenal afledning. Roux-en-Y gastrojejunostomi , suprapapillær Roux-en-Y duodenojejunostomi (såkaldt duodenal switch operation) eller interposition af et jejunalt segment mellem mave og duodenum . For at undgå mavesår kræver den klassisk udførte Roux-en-Y gastrojejunostomi en yderligere antrektomi og vagotomi for at reducere mavesyresekretionen.
Kirurgen skal huske på, at en masse mulige bivirkninger, forstyrrelser af tarmmotiliteten og pancreocibal asynkroni er ledsaget af sådanne procedurer. På grund af den igangværende diskussion om det maligne potentiale af alkalisk duodenogastroøsofageal refluks, dets tilstedeværelse i kompliceret gastroøsofageal refluks sygdom og forsøg på behandling med Roux-en-Y diversion , har vi reanalyseret en række dyreforsøg og kliniske undersøgelser udført mellem 1981 og 1996. Oprindeligt var de designet til at analysere risikoen for ulcus, omfanget af duodenogastrisk refluks, mavesyreindholdet, mavetømning og motilitet ved forskellige typer gastrointestinale anastomoser, f.eks. Roux-en-Y loop, jejunal interposition, Billroth I og II anastomose . Resultaterne af disse undersøgelser bidrager til en bedre forståelse af virkningerne af vagotomi, antrektomi og Roux-en-Y-procedurer på den øvre gastrointestinale fysiologi.
Vagotomi
Vagotomi som behandling af gastroduodenalt ulcus blev introduceret af Dragstedt i 1943 . Vagotomi falder ikke kun sammen med en reduktion af sekretionens cefale fase, men også med en betydelig reduktion af mavens motoriske aktivitet, især i antrum. Dette resulterer i en indledningsvis øget udtømning af flydende måltider og en forsinket tømning af faste måltider . Som følge af tabet af antral forsuring øges serumgastrin. I tilfælde af truncal vagotomi eller beskadigelse af kragefod (antrale grene af nervus vagus) forstyrres den pyloriske motilitet med alvorlig ændring af mavetømningen og stase. Dissektion af levergrenene kan føre til galdestensdannelse og skade af den celiakale gren til diarré.
Reduceret mavesyreindhold efter vagotomi forringer den naturlige modstandskraft mod bakteriel overvækst. Denne virkning forstærkes af hypomotilitet, gastrointestinal stase og svigt i den interdigestive tarmmotilitet. Reduceret mavesyre med pH-stigning over 3 vil reducere pepsinaktiviteten med forringelse af den indledende fase af proteinfordøjelsen.
Mastrisk tømning efter vagotomi
Elektromyografiske optagelser i dyreforsøg tyder på, at efter vagotomi er den basale elektriske rytme (fase I af det migrerende motoriske kompleks) forstyrret . Vi undersøgte den elektriske og mekaniske aktivitet i mavevæggen efter truncal vagotomi hos 5 hunde. Aktiviteten blev verificeret ved hjælp af implanterede elektroder og tryktransducere. (for detaljer se ).
Langvarige motilitetsforstyrrelser udtrykt som en desorganisering af den grundlæggende elektriske rytme opstod i mavevæggen. I henhold til motilitetsmønsteret blev der identificeret perioder med tachygastria og tachyarytmi. Disse perioder afbrød den regelmæssige fastemotilitet og varede ved i den postprandiale periode. Samtidig registrering af mavevæggens mekaniske aktivitet under forstyrrelser i den elektriske rytme afslørede en fuldstændig fravær af kontraktilitet. Dette kan være et patofysiologisk korrelat til den ofte beskrevne forsinkede gastriske tømning efter vagotomi.
Cardiorespiratoriske virkninger efter vagotomi
I en anden undersøgelse på 38 urethanbedøvede marsvin blev der udført lavfrekvent (1-30 Hz) elektrisk afferent stimulation af den abdominale vagus med lav frekvens (1-30 Hz) før og efter bilateral cervikal vagotomi. Flere kardiovaskulære og respiratoriske parametre blev målt (for detaljer se )
Den elektriske afferente stimulering af den abdominale vagus fremkaldte kardiovaskulære og respiratoriske reflekser, som blev elimineret ved bilateral cervikal vagotomi: to tredjedele af dyrene viste en bradykardi med arytmi. En anden tredjedel havde ingen ændring af hjerterytmen. Bifasisk blodtryksændring med et indledende fald og en efterfølgende stigning var den mest almindelige blodtryksreaktion. Langvarig stimulering resulterede i en blodtryksstigning på 25 til 30 mmHg hos 75 % af dyrene. Der blev konstateret en acceleration af åndedrætsfrekvensen. Denne undersøgelse tyder på, at der er tale om en vago-vagal og/eller vagosympatisk refleks. Den kliniske betydning af disse resultater for kardiorespiratoriske ændringer efter vagotomi er usikker: det kunne dog påvises, at der er retrograde virkninger af den abdominale vagus, som utvivlsomt vil blive påvirket af abdominal vagotomi.
Intragastrisk pH og ulcusrisiko efter vagotomi og Roux-en-Y
Vi har udført en undersøgelse på rotter for at undersøge indflydelsen af vagotomi og længden af den jejunale løkke af en Roux-en-Y galdeomledning på gastrisk pH og mavesårrisiko. Et hundrede og halvfjerdsindstyve Wistar-hanrotter blev opereret under generel æteranæstesi og inddelt i grupper. Efter 1/3 resektion af mavesækken blev der anlagt en Roux-en-Y-loop på 3, 6, 9 og 15 cm med yderligere vagotomi i 15 cm-gruppen. For kontrolgrupperne blev der foretaget en Billroth I- og Billroth II-anastomose, og en gruppe blev kun gastrotomeret.
Ten måneder senere gennemgik dyrene endoskopi, gastrisk pH fra prøver ved hjælp af mavesonde og stimuleret mavesekretion med injektion af 2 mg/kg histamin s.c. De ulcusfrie dyr fik en 7 dages stimulering med histamin, inden undersøgelserne blev gentaget. Alle mavesår blev endelig bekræftet ved obduktion og histologisk kontrol (for nærmere oplysninger se ).
Der blev fundet en høj forekomst af stomalsulceration hos rotter, som var direkte relateret til længden af det interponerede jejunalsegment (figur 1). De refluksfrie maver med langt Roux-en-Y-led udviklede stomalsulcerationer hos 72,7 % inden for 10 måneder, efter yderligere histaminstimulering hos 91 %. Intervallet for ulcusmanifestation kunne forkortes til 10 dage ved kontinuerlig histaminstimulering, mens forskellene mellem grupperne forblev uændret. En yderligere vagotomi forårsagede en signifikant reduktion af ulcusrisikoen fra 93 % til 17 % for den 15 cm lange Roux-en-Y-loop. Den gastriske pH-værdi blev påvirket af længden af det jejunale segment. En ekstra vagotomi forårsagede en signifikant forhøjelse
af pH fra 1,8 til 4,2 for de 15 cm lange Roux-en-Y-sløjfer (figur 2). Analysen af mavesekretionen viste, at sekretionsvolumen (figur 3) og syreudskillelse (figur 4) ikke påvirkes signifikant af længden af Roux-en-Y-leddet. Kun vagotomi reducerer syresekretionen signifikant, men ikke sekretionsvolumen. De fuldstændige resultater er opsummeret i tabel I.
Vi konkluderer ud fra denne undersøgelse, at der er en beskyttende rolle af den postresektionelle intestinogastriske refluks på den gastrojejunale anastomose med hensyn til stomal ulceration. Den gastriske pH-værdi og ulcusincidensen er påvirket af længden af det jejunale segment, jo længere segmentet er, jo mere sur er pH-værdien, og jo højere er ulcusrisikoen. En refluksforebyggende procedure, hvor der anvendes en lang Roux-en-Y duodenal diversion, er derfor stærkt ultralignende og kræver en ekstra vagotomi for at mindske risikoen for stomal ulceration.
Antrektomi
I en anden undersøgelse på 67 rotter med samme design som den ovenfor nævnte undersøgelse blev indflydelsen af antrektomi og omfanget af gastrisk resektion på intragastrisk pH og ulcusforekomst ved Roux-en-Y-diversion undersøgt. Roux-en-Y-leddet blev valgt 9 cm langt for at opnå en refluksfri tilstand. Der blev oprettet fem grupper med 1/3, 1/2 , 2/3, 2/3, 2/3 resektion med yderligere vagotomi og en kontrolgruppe med kun gastrotomi. Ulcusrisikoen var signifikant forøget i alle resektionsgrupper, men ikke i gruppen med ekstra vagotomi. pH-værdien var lav og adskilte sig ikke fra kontrollerne i resektionsgrupperne. Kun efter yderligere vagotomi steg pH over pH 3. Gastrisk analyse viste, at syreudskillelsen pr. time var signifikant reduceret i alle resektionsgrupper, uden forskelle mellem hinanden. Yderligere vagotomi resulterede i en signifikant yderligere reduktion af syreudskillelsen. Sekretionsmængden blev reduceret ved 1/3 og 1/2 gastrisk resektion og signifikant mere reduceret ved 2/3 resektion uden yderligere effekt af vagotomi. Sammenfattende viste denne undersøgelse, at i tilfælde af refluksfri tilstand med lang Roux-en-Y, har antrektomi ingen effekt på den intragastriske pH-værdi, selv om den reducerer syresekretion og sekretionsvolumen. Endnu mere udvidet resektion har kun ringe effekt på sekretionsparametre og ingen effekt på ulcusrisikoen. Kun yderligere vagotomi øger den gastriske pH-værdi signifikant og reducerer risikoen for stomalsulceration.
Antrektomi vil også medføre et fald i serumgastrinkoncentrationen, hvilket fjerner gastrins trofiske virkning på maveslimhinden .
Roux-en-Y loop
Historie
I de sidste 100 år, siden Cesar Roux (1857-1934) begyndte at anvende sin “Loop-en-Y”-procedure til obstruktion af gastrisk outlet, faldt denne teknik i unåde i begyndelsen af det 20. århundrede på grund af en høj forekomst af postoperativ stomal ulceration. Senere blev den med yderligere vagotomi genoplivet i 1950’erne og 1960’erne og blev tilpasset til flere forskellige anvendelser. Den største faktor i dens genoplivning har været behandlingen af postgastrektomisyndromer, herunder alkalisk refluksgastritis, gastrisk atoni, dumping og andre syndromer samt til lejlighedsvis behandling af kompliceret refluksøsofagitis. Roux-en-Y-anastomose er desuden blevet anvendt til at dræne forskellige organer som galdevejene, bugspytkirtlen og spiserøret.
I 1970’erne blev det tydeligt, at Roux-en-Y-proceduren har mere specifikke ulemper. Den vigtigste komplikation ved loop-en-Y er det såkaldte Roux-syndrom, der er sekundær til gastrisk eller efferent jejunal stase eller begge dele. Klinisk består dette symptomkompleks af epigastrisk fylde, kvalme, intermitterende eller postprandiale opkastninger eller postprandiale abdominale smerter. Disse symptomer forekommer hos op til 50 % af alle patienter . Disse komplikationer begrænser den udbredte anvendelse af Roux-en-Y gastrektomi til behandling af alkalisk GER.
Duodenogastrisk refluks efter Roux-en-Y
For at undersøge mængden af postresektionel intestinogastrisk refluks efter forskellige typer gastrointestinal anastomose blev den duodenogastriske refluks af galdesyrer og lysolecithin undersøgt hos 48 grise efter Roux-Y-gastroenterostomi og sammenlignet med forskellige typer gastroduodenostomi og jejunal interposition (for detaljer se ).
De intragastriske koncentrationer af galdesyrer og lysolecithin viste sig at være forhøjede efter gastroduodenostomi sammenlignet med kontroller. En effektiv forebyggelse af refluks var mulig ved Roux-en-Y duodenal diversion med en længde på 50 cm eller ved interposition af 25 cm isoperistaltisk jejunum. Galdesyre- og lysolecithinkoncentrationerne var lavest efter Roux-en-Y-diversion.
Resultaterne af denne undersøgelse understreger, at Roux-en-Y-diversion har en lav forekomst af duodenogastrisk refluks. Dette er således en effektiv procedure til at fjerne primær eller sekundær duodenogastrisk refluks.
Gastrisk tømning efter Roux-en-Y
Gastrisk tømning er ofte forsinket efter Roux-en-Y gastrojejunostomi. Det blev vist, at motilitetsforstyrrelser i Roux-en-Y-leddet fungerer som en funktionel udførselsobstruktion .
Intraluminale trykregistreringer hos patienter med Roux-stasis syndrom viste, at motiliteten er ændret i fastende såvel som i postprandial tilstand . Disse motilitetsforandringer ledsages af forstyrrelser i transit . Der er beskrevet normal mavetømning såvel som forsinket mavetømning efter Roux-en-Y. Vi undersøgte den gastriske tømning efter Roux-en-Y gastrojejunostomi i et dyreforsøg med 12 beaglehundehunner og et mellemviskøst næringsstofmåltid (Meritene®). Fire normale hunde blev brugt som kontrol, 4 gennemgik en Billroth I gastrektomi og 4 en Roux-en-Y gastrektomi under generel anæstesi uden yderligere vagotomi. Seks uger senere blev der implanteret 8 strain gauge-krafttransducere, 1 på maveresteren, 4 på henholdsvis Roux-leddet og duodenum og 3 på jejunum, der begyndte 30 cm distalt fra Treitz-ligamentet. Tømningen af mavesækken blev målt radiografisk, mens motiliteten blev registreret samtidig på en polygraf (for nærmere oplysninger se ).
Gastrisk tømning efter Roux-Y gastrektomi var næsten lineær og adskilte sig ikke fra tømningen hos intakte kontrolhunde. I modsætning til Roux-en-Y gastrektomi var tømningen efter Billroth I gastrektomi indledningsvis accelereret og efterfulgt af en langsom tømningsfase. I den indledende periode adskilte segmenteringsaktiviteten i Roux-en-Y-leddet sig signifikant fra det propulsive kontraktile mønster i duodenum efter Billroth I-rekonstruktion. Styrken og frekvensen af gastrointestinale sammentrækninger var ækvivalente efter begge rekonstruktionsprocedurer.
Resultaterne af denne undersøgelse viste, at efter gastrisk resektion og Roux-en-Y-anastomose er det jejunale motilitetsmønster dybt ændret efter Roux-en-Y-proceduren og er ansvarlig for mavetømningshastigheden, som er langsommere end efter Billroth I-resektion og sammenlignelig med normal mavetømning. Vores resultater viser endvidere, at efter subtotal gastrektomi er tarmens kontraktile mønstre vigtige determinanter for gastrisk tømning.
Konklusion
Den konventionelle Roux-en-Y duodenal diversion ved hjælp af en lang gren (50-60 cm) er en effektiv procedure til at fjerne duodenogastrisk refluks. Den medfører en øget risiko for stomal ulceration, hvilket gør en yderligere vagotomi og antrektomi nødvendig. Vagotomi og antrektomi forårsager en parasympatisk denervation af intestinum, nedsat mavetømning, nedsat mavesyresekretion, nedsat størrelse af gastrisk reservoir, tab af pylorus med ændringer i mavetømningen, afbrydelse af neurohumorale relationer og feedbackmekanismer i maven, duodenum, pancreas og det hepatobiliære system samt en reduceret trofisk effekt af gastrin på maveslimhinden. I kombination med Roux-en-Y galdeomledning tilføjes Roux-leddets bivirkninger med negative virkninger på gastrisk tømning, tab af stimulering af duodenalslimhinden med chymus og efterfølgende en negativ indflydelse på frigivelsen af gastrointestinale hormoner og sekretion fra fordøjelseskirtler (sekretin, CCK-pancreozymin, GIP, motilin), ændringer i motilitetsmønstrene i hele tarmkanalen og en dissociation mellem motilitetsmønstrene i det omgåede duodenum og resten af mave-tarmkanalen. Klinisk kan dette resultere i epigastrisk fylde, kvalme, intermitterende eller postprandiale opkastninger eller postprandiale abdominalsmerter hos et rimeligt antal patienter.
Den suprapapillære Roux-en-Y duodenojejunostomi (duodenal switch) uden vagotomi og antrektomi synes at medføre færre ulemper , og kan derfor være et bedre alternativ end den klassiske Roux-en-Y duodenal diversion. Da bevarelsen af et 3-7 cm segment af duodenum med dets evne til at udskille bikarbonater og neutralisere mavesyre, er forekomsten af mavesår teoretisk set lav og kunne bevises at være sandt i eksperimentelt og klinisk arbejde. Dette gør det muligt at gøre løkken lang nok (50-60 cm) til at forhindre alkalisk refluks uden frygt for mavesår. Andre bivirkninger, herunder pancreocibal asynkroni, duodenal hypomotilitet og bakteriel overvækst med mulige ændringer i fordøjelsen og assimilationen, kan imidlertid være de samme som ved konventionel Roux-en-Y duodenal diversion. Derfor bør den begrænses til de sjældne tilfælde af patienter, der ellers ikke kan behandles, så længe de sene resultater understreger de oprindeligt optimistiske resultater af duodenal switch .
1. Beaumont W. Eksperimenter og observationer om mavesækken og fordøjelsens fysiologi. plattsburgh: Allen FP, 1933.
2. Attwood SE, Smyrk TC, DeMeester TR, Mirvish SS, Stein HJ, Hinder RA. Duodenoesophageal reflux og udvikling af esophageal adenocarcinom hos rotter. Surgery 1992;111(5):503-510.
3. Fein M, Peters JH, Chandrasoma P, Ireland AP, Oberg S, Ritter MP, Bremner CG, Hagen JA, DeMeester TR. Duodenoesophageal reflux inducerer esophageal adenocarcinom uden eksogent carcinogen. J Gastrointest Surg 1998;2(3):260-268.
4. Pera M, Trastek VF, Carpenter HA, Fernandez PL, Cardesa A, Mohr U, Pairolero PC. Indflydelse af pancreas- og biliær refluks på udviklingen af øsofaguscarcinom. Ann Thorac Surg 1993;55(6):1386-1392.
5. Grant R, Grossmann MI, Wang KJ, Ivy AC. Den cytolytiske virkning af nogle gastrointestinale sekreter og enzymer på epitelcellerne i mave- og duodenalslimhinden. J Comp Cell Physiol 1951;37:137.
6. Orchard R, Reynolds K, Fox B, Andrews R, Parkins RA, Johnson AG. Virkning af lysolecithin på maveslimhindenes struktur og potentialforskel. Gut 1977;18(6):457-461.
7. Clark GW, Smyrk TC, Mirvish SS, Anselmino M, Yamashita Y, Hinder RA, DeMeester TR, Birt DF. Effekten af gastroduodenal juice og fedt i kosten på udviklingen af Barrett-øsofagus og esofageal neoplasi: en eksperimentel rottemodel. Ann Surg Oncol 1994;1(3):252-261.
8. Fein M, Ireland AP, Ritter MP, Peters JH, Hagen JA, Bremner CG, DeMeester TR. Duodenogastrisk refluks potenserer de skadelige virkninger af gastroøsofageal refluks. J Gastrointest Surg 1997;1(1):27-33.
9. Ireland AP, Peters JH, Smyrk TC, DeMeester TR, Clark GW, Mirvish SS, Adrian TE. Gastric juice beskytter mod udvikling af esophageal adenocarcinom hos rotte. Ann Surg 1996;224(3):358-370.
10. Pera M, Cardesa A, Bombi JA, Ernst H, Pera C, Mohr U. Indflydelse af esophagojejunostomi på induktion af adenocarcinom i det distale esophagus hos Sprague-Dawley-rotter ved subkutan injektion af 2,6dimethylnitrosomorpholin. Cancer Res 1989;49(23):6803-6808.
11. Niemela S. Duodenogastrisk refluks hos patienter med øvre maveklager eller mavesår med særlig henvisning til refluks-associeret gastritis. Scand J Gastroenterol Suppl 1985;115:1-56.
12. Scudamore HH, Eckstam EE, Eckstam EE, Fencil WJ, Jaramillo CA. Galde reflux gastritis. Diagnostik, medicinsk og kirurgisk behandling. Am J Gastroenterol 1973;60(1):9-22.
13. Ellis-FH J, Gibb SP. Vagotomi, antrektomi og Roux-en-Y diversion ved kompleks reoperativ gastroøsofageal reflukssygdom. Ann Surg 1994;220(4):536-542.
14. DeMeester TR, Fuchs KH, Ball CS, Albertucci M, Smyrk TC, Marcus JN. Eksperimentelle og kliniske resultater med proximal end-to-end duodenojejunostomi ved patologisk duodenogastrisk refluks. Ann Surg 1987;206(4):414-426.
15. Schumpelick V, Stachow R, Schreiber HW. Senere resultater af jejunal interposition. Scand J Gastroenterol 1984;92 227-231.
16. Stein HJ, Barlow AP, DeMeester TR, Hinder RA. Komplikationer ved gastroøsofageal reflukssygdom. Den nederste øsofageale sphincter, øsofageal syre- og syre/alkalieksponering og duodenogastrisk refluks spiller en rolle. Ann Surg 1992;216(1):3543.
17. Stein HJ, Kauer WK, Feussner H, Siewert JR. Galde refluks i benign og malign Barretts esophagus: e fekt af medicinsk syreundertrykkelse og Nissen fundoplikation. J Gastrointest Surg 1998;2(4):333-341.
18. Arlt G, Schumpelick V, Riechert B, Kloppel G. Ulcusrisikoen ved refluksforebyggende maveoperationer. En eksperimentel undersøgelse. Scand J Gastroenterol Suppl 1984;92 125-128.
19. Begemann F, Schumpelick V. Problemer ved vurdering af duodenogastrisk refluks ved hjælp af måling af galdesyre og lysolecithin. Scand J Gastroenterol Suppl 1981;67 51-53.
20. Bolder U, Bares R, Arlt G, Hojabri K, Schumpelick V. Galdesyreretention efter Roux-en-Y galdevejsrekonstruktion påvist ved tauro-23-(75Se)selena-25-homocholsyre. En eksperimentel dyreundersøgelse. Scand J Gastroenterol 1990;25(7):681-688.
21. Buhner S, Ehrlein HJ, Thoma G, Schumpelick V. Canine motility and gastric emptying after subtotal gastrectomy. Am J Surg 1988;156(3 Pt 1):194-200.
22. Buhner S, Ehrlein HJ, Thoma G, Schumpelick V. Effekter af næringsstoffer på gastrointestinal motilitet og gastrisk tømning efter Billroth-I gastrektomi hos hunde. Dig Dis Sci 1988;33(7):784-794.
23. Ehrlein HJ, Thoma G, Keinke O, Tsiamitas C, Schumpelick V. Effekter af næringsstoffer på gastrointestinal motilitet og gastrisk tømning efter distal gastrektomi med Roux-Y gastrojejunostomi hos hunde. Dig Dis Sci 1987;32(5):538-546.
24. Ehrlein HJ, Buhner S, Thoma G, Schemann M, Keinke O, Tsiamitas C, Schumpelick V. Gastric emptying after Roux-Y and Billroth-I gastrectomy depends on viscosity of meal and contractile patterns of small intestine in dogs. Dig Dis Sci 1987;32(5):529-537.
25. Ehrlein HJ, Wulschke S, Thoma G, Schumpelick V. Gastrointestinal motilitet og gastrisk tømning efter Billroth II gastrektomi hos hunde. Dig Dis Sci 1989;34(8):1199-1210.