Welche Nachteile haben Vagotomie und Antrektomie in Verbindung mit einer totalen Duodenal-Diversion und einer Roux-en-Y-Rekonstruktion?
V. Schumpelick, B. Dreuw, K. Ophoff, N. Ponschek, M. Niewiera (Aachen)
Heute, mehr als 165 Jahre nach der Entdeckung von Beaumont, dass der Magen Salzsäure absondern kann, im gesunden Zustand selten Galle enthält, aber in Situationen „heftiger Leidenschaft“, ist der duodenogastrale Reflux immer noch in der Diskussion, und der Schwerpunkt liegt jetzt auf seiner Rolle als Hauptkofaktor für die Entwicklung des Barrett-Ösophagus und des Karzinoms des gastroösophagealen Übergangs . Die Sekrete des Zwölffingerdarms enthalten hauptsächlich Gallensäuren, Pankreassaft, Lecithin, Lysolecithin, Bikarbonat und Phospholipase A und B. Die zytotoxische Wirkung von Gallensäuren und Lysolecithin wurde experimentell nachgewiesen. Während der saure gastroösophageale Reflux (GER) mit moderner Protonenpumpeninhibitor-Therapie und verschiedenen offenen oder laparoskopischen Antirefluxverfahren erfolgreich behandelt werden kann, bleibt die Behandlung des duodeno-gastrischen Refluxes eine therapeutische Herausforderung .
Um zu verhindern, dass Zwölffingerdarminhalt in den Magen (und damit in die Speiseröhre) refluxiert, muss der Zwölffingerdarm-Saft aus dem Magen abgeleitet werden. Es gibt eine Reihe von Operationen, um eine Duodenalableitung zu erreichen. Roux-en-Y-Gastrojejunostomie, suprapapilläre Roux-en-Y-Duodenojejunostomie (so genannte Duodenal-Switch-Operation) oder Interposition eines Jejunalsegments zwischen Magen und Duodenum. Um Magengeschwüre zu vermeiden, erfordert die klassisch durchgeführte Roux-en-Y-Gastrojejunostomie eine zusätzliche Antrektomie und Vagotomie zur Reduktion der Magensäuresekretion.
Der Chirurg muss bedenken, dass mit solchen Eingriffen viele mögliche Nebenwirkungen, Störungen der Darmmotilität und pankreatische Asynchronität einhergehen. Aufgrund der anhaltenden Diskussion über das bösartige Potenzial des alkalischen duodenogastroösophagealen Refluxes, sein Vorhandensein bei komplizierter gastroösophagealer Refluxkrankheit und Behandlungsversuche durch Roux-en-Y-Diversion haben wir eine Reihe von Tierversuchen und klinischen Studien, die zwischen 1981 und 1996 durchgeführt wurden, neu analysiert. Ursprünglich sollten sie das Ulkusrisiko, das Ausmaß des duodenogastralen Refluxes, den Säuregehalt des Magens, die Magenentleerung und die Motilität verschiedener Arten von gastrointestinalen Anastomosen, z. B. Roux-en-Y-Schlinge, jejunale Interposition, Billroth I- und II-Anastomose, analysieren. Die Ergebnisse dieser Studien helfen, die Auswirkungen von Vagotomie, Antrektomie und Roux-en-Y-Verfahren auf die Physiologie des oberen Gastrointestinaltrakts besser zu verstehen.
Vagotomie
Die Vagotomie als Behandlung des gastroduodenalen Ulkus wurde 1943 von Dragstedt eingeführt. Die Vagotomie geht nicht nur mit einer Reduktion der kephalen Phase der Sekretion einher, sondern auch mit einer deutlichen Verringerung der motorischen Aktivität des Magens, insbesondere des Antrums. Dies führt zu einer anfänglich verstärkten Evakuierung von flüssigen Mahlzeiten und einer verzögerten Entleerung von festen Mahlzeiten. Als Folge des Verlustes der antralen Ansäuerung ist der Serumgastrinspiegel erhöht. Bei einer Stammvagotomie oder einer Verletzung des Krähenfußes (antrale Äste des Nervus vagus) ist die Pylorusmotilität gestört, was zu einer schwerwiegenden Veränderung der Magenentleerung und Stase führt. Die Durchtrennung der Leberäste kann zur Gallensteinbildung und die Verletzung des Zöliakieastes zur Diarrhö führen.
Der verringerte Säuregehalt des Magens nach Vagotomie beeinträchtigt die natürliche Resistenz gegen bakterielle Überwucherung. Dieser Effekt wird durch Hypomotilität, gastrointestinale Stase und Ausfall der interdigestiven Darmmotilität verstärkt. Ein verminderter Säuregehalt des Magens mit einem pH-Wert von über 3 reduziert die Pepsinaktivität und beeinträchtigt die Anfangsphase der Proteinverdauung.
Magenentleerung nach Vagotomie
Elektromyographische Aufzeichnungen im Tierversuch deuten darauf hin, dass nach Vagotomie der basale elektrische Rhythmus (Phase I des wandernden motorischen Komplexes) gestört ist. Wir untersuchten die elektrische und mechanische Aktivität der Magenwand nach trunkaler Vagotomie bei 5 Hunden. Die Aktivität wurde mit Hilfe von implantierten Elektroden und Druckwandlern überprüft. (für Details siehe ).
In der Magenwand traten lang anhaltende Motilitätsstörungen auf, die sich in einer Desorganisation des elektrischen Grundrhythmus ausdrückten. Entsprechend dem Motilitätsmuster wurden Perioden von Tachygastrie und Tachyarrhythmie identifiziert. Diese Perioden unterbrachen die reguläre Nüchternmotilität und hielten auch in der postprandialen Phase an. Die gleichzeitige Registrierung der mechanischen Aktivität der Magenwand während der Störungen des elektrischen Rhythmus zeigte ein vollständiges Fehlen der Kontraktilität. Dies könnte ein pathophysiologisches Korrelat für die häufig beschriebene verzögerte Magenentleerung nach Vagotomie sein.
Kardiorespiratorische Effekte nach Vagotomie
In einer anderen Studie an 38 urethananästhesierten Meerschweinchen wurde eine niederfrequente (1-30 Hz) elektrische afferente Stimulation des abdominalen Vagus vor und nach bilateraler zervikaler Vagotomie durchgeführt. Verschiedene kardiovaskuläre und respiratorische Parameter wurden gemessen (für Einzelheiten siehe )
Die elektrische afferente Stimulation des abdominalen Vagus löste kardiovaskuläre und respiratorische Reflexe aus, die durch die bilaterale zervikale Vagotomie eliminiert wurden: zwei Drittel der Tiere zeigten eine Bradykardie mit Arrhythmie. Ein weiteres Drittel zeigte keine Veränderung der Herzfrequenz. Die häufigste Blutdruckreaktion war eine biphasische Blutdruckveränderung mit einem anfänglichen Abfall und einem darauf folgenden Anstieg. Eine lang anhaltende Stimulation führte bei 75 % der Tiere zu einem Blutdruckanstieg von 25 bis 30 mmHg. Es wurde eine Beschleunigung der Atemfrequenz festgestellt. In dieser Studie wird ein vago-vagaler und/oder vagosympathischer Reflex angenommen. Die klinische Bedeutung dieser Ergebnisse für kardiorespiratorische Veränderungen nach Vagotomie ist ungewiss: Es konnte jedoch gezeigt werden, dass es retrograde Effekte des abdominalen Vagus gibt, die zweifellos durch eine abdominale Vagotomie beeinflusst werden.
Intragastrischer pH-Wert und Ulkusrisiko nach Vagotomie und Roux-en-Y
Wir haben eine Studie an Ratten durchgeführt, um den Einfluss der Vagotomie und der Länge der Jejunalschleife einer Roux-en-Y-Galleableitung auf den Magen-pH-Wert und das Magengeschwürrisiko zu untersuchen. Einhundertundsiebzig männliche Wistar-Ratten wurden unter allgemeiner Äthernarkose operiert und in Gruppen aufgeteilt. Nach 1/3-Resektion des Magens wurde eine Roux-en-Y-Schlinge von 3, 6, 9 und 15 cm Länge angelegt, wobei in der 15-cm-Gruppe eine zusätzliche Vagotomie durchgeführt wurde. Bei den Kontrollen wurde eine Billroth I- und Billroth II-Anastomose durchgeführt und eine Gruppe wurde nur gastrotomiert.
Zehn Monate später wurden die Tiere einer Endoskopie unterzogen, der pH-Wert des Magens anhand von Proben über eine Magensonde bestimmt und die Magensekretion durch Injektion von 2 mg/kg Histamin s.c. stimuliert. Die ulkusfreien Tiere erhielten eine 7-tägige Stimulation durch Histamin, bevor die Untersuchungen wiederholt wurden. Alle Geschwüre wurden schließlich durch Autopsie und histologische Verifizierung bestätigt (für Einzelheiten siehe ).
Bei den Ratten wurde eine hohe Inzidenz von Magengeschwüren festgestellt, die direkt mit der Länge des dazwischen liegenden Jejunalsegments zusammenhing (Abbildung 1). Die refluxfreien Mägen mit langem Roux-en-Y-Glied entwickelten innerhalb von 10 Monaten in 72,7 % Stomageschwüre, nach zusätzlicher Histaminstimulation in 91 %. Das Intervall der Ulkusmanifestation konnte durch kontinuierliche Histaminstimulation auf 10 Tage verkürzt werden, wobei die Unterschiede zwischen den Gruppen unverändert blieben. Eine zusätzliche Vagotomie bewirkte eine signifikante Verringerung des Ulkusrisikos von 93 % auf 17 % für die 15 cm lange Roux-en-Y-Schlinge. Der pH-Wert des Magens wurde durch die Länge des Jejunalsegments beeinflusst. Eine zusätzliche Vagotomie verursachte eine signifikante Erhöhung
des pH-Wertes von 1,8 auf 4,2 für den 15 cm langen Roux-en-Y (Abbildung 2). Die Analyse der Magensekretion zeigte, dass das Sekretionsvolumen (Abbildung 3) und die Säuresekretion (Abbildung 4) nicht signifikant von der Länge des Roux-en-Y-Gliedes beeinflusst werden. Nur die Vagotomie reduziert die Säuresekretion signifikant, nicht aber das Sekretionsvolumen. Die vollständigen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefasst.
Wir schließen aus dieser Studie, dass es eine schützende Rolle des postresektionalen intestinogastrischen Refluxes auf die gastrojejunale Anastomose in Bezug auf die Stomaulzeration gibt. Der pH-Wert des Magens und das Auftreten von Geschwüren werden durch die Länge des Jejunalsegments beeinflusst: Je länger das Segment, desto saurer ist der pH-Wert und desto höher ist das Ulkusrisiko. Ein refluxprophylaktisches Verfahren mit einer langen Roux-en-Y-Duodenal-Diversion ist daher stark ulkusgefährdet und benötigt eine zusätzliche Vagotomie, um das Risiko einer Stoma-Ulzeration zu senken.
Antrektomie
In einer weiteren Studie an 67 Ratten mit demselben Design wie die oben erwähnte Studie wurde der Einfluss der Antrektomie und des Ausmaßes der Magenresektion auf den pH-Wert im Magen und das Auftreten von Geschwüren bei der Roux-en-Y-Diversion untersucht. Das Roux-en-Y-Glied wurde mit einer Länge von 9 cm gewählt, um einen refluxfreien Zustand zu erreichen. Es wurden fünf Gruppen mit 1/3, 1/2, 2/3, 2/3 Resektion mit zusätzlicher Vagotomie und eine Kontrollgruppe mit reiner Gastrotomie gebildet. Das Ulkusrisiko war in allen Resektionsgruppen signifikant erhöht, nicht jedoch in der Gruppe mit zusätzlicher Vagotomie. Der pH-Wert war niedrig und unterschied sich in den Resektionsgruppen nicht von den Kontrollgruppen. Erst nach zusätzlicher Vagotomie stieg der pH-Wert über pH 3. Die Magenanalyse zeigte, dass die Säuresekretion pro Stunde in allen Resektionsgruppen signifikant reduziert war, ohne dass es Unterschiede zwischen den Gruppen gab. Eine zusätzliche Vagotomie führte zu einer weiteren signifikanten Reduktion der Säuresekretion. Das Sekretionsvolumen wurde durch eine 1/3- und 1/2-Magenresektion und signifikant stärker durch eine 2/3-Resektion ohne zusätzlichen Effekt der Vagotomie reduziert. Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass bei refluxfreiem Zustand mit langem Roux-en-Y die Antrektomie keinen Einfluss auf den intragastrischen pH-Wert hat, obwohl sie die Säuresekretion und das Sekretionsvolumen reduziert. Auch eine ausgedehntere Resektion hat wenig Einfluss auf die Sekretionsparameter und keinen Einfluss auf das Ulkusrisiko. Nur eine zusätzliche Vagotomie erhöht den Magen-pH-Wert signifikant und reduziert das Risiko für Magengeschwüre.
Die Antektomie führt auch zu einem Abfall der Serum-Gastrin-Konzentration, wodurch die trophische Wirkung von Gastrin auf die Magenschleimhaut aufgehoben wird.
Roux-en-Y-Schlinge
Geschichte
In den letzten 100 Jahren, seit Cesar Roux (1857-1934) sein „Loop-en-Y“-Verfahren zur Behandlung von Magenausgangsobstruktionen einsetzte, geriet diese Technik zu Beginn des 20. Jahrhunderts aufgrund einer hohen Inzidenz von postoperativen Magengeschwüren in Ungnade. Später wurde sie in den 1950er und 1960er Jahren mit einer zusätzlichen Vagotomie wiederbelebt und für verschiedene Anwendungen angepasst. Der wichtigste Faktor für ihre Wiederbelebung war die Behandlung von Postgastrektomie-Syndromen, einschließlich alkalischer Refluxgastritis, Magenatonie, Dumping-Syndromen und anderen Syndromen, sowie die gelegentliche Behandlung von komplizierter Refluxösophagitis. Darüber hinaus wurde die Roux-en-Y-Anastomose zur Drainage verschiedener Organe wie Gallenwege, Bauchspeicheldrüse und Speiseröhre verwendet.
In den 1970er Jahren wurde deutlich, dass das Roux-en-Y-Verfahren spezifische Nachteile hat. Die Hauptkomplikation des Roux-en-Y-Verfahrens ist das so genannte Roux-Syndrom, das auf eine gastrische oder efferente jejunale Stase oder auf beides zurückzuführen ist. Klinisch gesehen besteht dieser Symptomenkomplex aus epigastrischem Völlegefühl, Übelkeit, intermittierendem oder postprandialem Erbrechen oder postprandialen Bauchschmerzen. Diese Symptome treten bei bis zu 50 % aller Patienten auf. Diese Komplikationen schränken die breite Anwendung der Roux-en-Y-Gastrektomie zur Behandlung der alkalischen GER ein.
Duodenogastrischer Reflux nach Roux-en-Y
Um das Ausmaß des postresektionalen intestinogastrischen Refluxes nach verschiedenen Arten der gastrointestinalen Anastomose zu untersuchen, wurde der duodenogastrische Reflux von Gallensäuren und Lysolecithin bei 48 Schweinen nach Roux-Y-Gastroenterostomie untersucht und mit verschiedenen Arten der Gastroduodenostomie und der jejunalen Interposition verglichen (für Einzelheiten siehe ).
Die intragastrischen Konzentrationen von Gallensäuren und Lysolecithin waren nach Gastroduodenostomie im Vergleich zu Kontrollen erhöht. Eine wirksame Refluxprophylaxe war durch eine Roux-en-Y-Duodenal-Diversion von 50 cm Länge oder durch Interposition von 25 cm isoperistaltischem Jejunum möglich. Die Gallensäure- und Lysolecithinkonzentrationen waren nach der Roux-en-Y-Diversion am niedrigsten.
Die Ergebnisse dieser Studie unterstreichen, dass die Roux-en-Y-Diversion eine geringe Inzidenz des duodenogastrischen Refluxes aufweist. Es handelt sich also um ein wirksames Verfahren zur Beseitigung des primären oder sekundären duodenogastrischen Refluxes.
Magenentleerung nach Roux-en-Y
Die Magenentleerung ist nach einer Roux-en-Y-Gastrojejunostomie häufig verzögert. Es konnte gezeigt werden, dass Motilitätsstörungen im Roux-en-Y-Glied wie eine funktionelle Auslassobstruktion wirken.
Intraluminaldruckmessungen bei Patienten mit Roux-Stase-Syndrom zeigten, dass die Motilität sowohl im nüchternen als auch im postprandialen Zustand verändert ist. Diese Motilitätsveränderungen gehen mit Störungen des Transits einher. Sowohl eine normale Magenentleerung als auch eine verzögerte Magenentleerung sind nach Roux-en-Y beschrieben. Wir untersuchten die Magenentleerung nach Roux-en-Y-Gastrojejunostomie in einem Tierversuch mit 12 weiblichen Beagle-Hunden und einer mittelviskosen Nährstoffmahlzeit (Meritene®). Vier normale Hunde dienten als Kontrolle, 4 unterzogen sich einer Billroth-I-Gastrektomie und 4 einer Roux-en-Y-Gastrektomie unter Vollnarkose ohne zusätzliche Vagotomie. Sechs Wochen später wurden 8 Dehnungsmessstreifen-Kraftaufnehmer implantiert, 1 am Magenrest, 4 am Roux-Glied bzw. am Duodenum und 3 am Jejunum, beginnend 30 cm distal des Ligamentum Treitz. Die Magenentleerung wurde röntgenologisch gemessen, während die Motilität gleichzeitig auf einem Polygraphen aufgezeichnet wurde (für Einzelheiten siehe ).
Die Magenentleerung nach Roux-Y-Gastrektomie war nahezu linear und unterschied sich nicht von derjenigen intakter Kontrollhunde. Im Gegensatz zur Roux-en-Y-Gastrektomie war die Entleerung nach der Billroth-I-Gastrektomie anfänglich beschleunigt, gefolgt von einer langsamen Entleerungsphase. Während der Anfangsphase unterschied sich die Segmentierungsaktivität des Roux-en-Y-Gliedes signifikant von dem propulsiven Kontraktionsmuster des Duodenums nach Billroth-I-Rekonstruktion. Kraft und Frequenz der gastrointestinalen Kontraktionen waren nach beiden Rekonstruktionsverfahren gleichwertig.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass nach Magenresektion und Roux-en-Y-Anastomose das jejunale Motilitätsmuster nach dem Roux-en-Y-Verfahren tiefgreifend verändert ist und für die Magenentleerungsrate verantwortlich ist, die langsamer ist als nach Billroth I-Resektion und mit der normalen Magenentleerung vergleichbar ist. Unsere Ergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass nach einer subtotalen Gastrektomie die Kontraktionsmuster des Darms wichtige Determinanten der Magenentleerung sind.
Schlussfolgerung
Die konventionelle Roux-en-Y-Duodenal-Diversion mit einem langen Glied (50-60 cm) ist ein wirksames Verfahren zur Beseitigung des duodenogastrischen Refluxes. Sie birgt ein erhöhtes Risiko für Stomaulzerationen, was eine zusätzliche Vagotomie und Antrektomie erforderlich macht. Vagotomie und Antrektomie bewirken eine parasympathische Denervierung des Darms, eine gestörte Magenentleerung, eine verminderte Magensäuresekretion, eine verringerte Größe des Magenreservoirs, einen Verlust des Pylorus mit Veränderungen der Magenentleerung, eine Unterbrechung der neurohumoralen Beziehungen und Rückkopplungsmechanismen des Magens, des Zwölffingerdarms, der Bauchspeicheldrüse und des hepatobiliären Systems sowie eine verminderte trophische Wirkung von Gastrin auf die Magenschleimhaut. In Kombination mit einer biliären Roux-en-Y-Diversion kommen die Nebenwirkungen des Roux-Glieds hinzu: negative Auswirkungen auf die Magenentleerung, Verlust der Stimulation der Zwölffingerdarmschleimhaut durch Chymus und konsekutiv ein negativer Einfluss auf die Freisetzung von gastrointestinalen Hormonen und die Sekretion von Verdauungsdrüsen (Sekretin, CCK-Pankreozym, GIP, Motilin), Veränderungen der Motilitätsmuster des gesamten Darmtrakts und eine Dissoziation zwischen den Motilitätsmustern des umgangenen Zwölffingerdarms und des restlichen Gastrointestinaltrakts. Klinisch kann dies bei einer angemessenen Anzahl von Patienten zu epigastrischem Völlegefühl, Übelkeit, intermittierendem oder postprandialem Erbrechen oder postprandialen Bauchschmerzen führen.
Die suprapapilläre Roux-en-Y-Duodenojejunostomie (duodenaler Switch) ohne Vagotomie und Antrektomie scheint weniger Nachteile mit sich zu bringen und könnte daher eine bessere Alternative als die klassische Roux-en-Y-Duodenalumleitung sein. Durch den Erhalt eines 3-7 cm langen Duodenalsegments mit seiner Fähigkeit, Bikarbonate abzusondern und Magensäure zu neutralisieren, ist die Inzidenz von Magengeschwüren theoretisch gering und konnte in experimentellen und klinischen Arbeiten nachgewiesen werden. Dadurch kann die Schlinge lang genug sein (50-60 cm), um einen alkalischen Reflux zu verhindern, ohne ein Magengeschwür befürchten zu müssen. Allerdings können andere Nebenwirkungen wie pankreatische Asynchronie, duodenale Hypomotilität und bakterielle Überwucherung mit möglichen Veränderungen der Verdauung und Assimilation die gleichen sein wie bei der konventionellen Roux-en-Y-Duodenal-Diversion. Daher sollte sie auf die seltenen Fälle von ansonsten unbehandelbaren Patienten beschränkt werden, solange die Spätergebnisse die anfänglich optimistischen Ergebnisse des Duodenalwechsels unterstreichen.
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