十二指腸迂回術、Roux-en-Y再建術に伴う迷走神経切断術、抗切除術の欠点は何ですか？
V. Schumpelick、B. Dreuw、K. Ophoff、N. Ponschek、M. Niewiera（アーヘン）
今日、Beaumontが胃から塩酸が分泌されることを発見してから165年以上が経過し、健康時には胆汁をほとんど含まないが「激しい情熱」の状況では十二指腸胃逆流はまだ議論中で、現在はBarrett食道や胃食道接合部の癌の発生の主要な補助因子としての役割に焦点が当たっている 。 十二指腸分泌液には主に胆汁酸、膵液、レシチン、リゾレシチン、重炭酸塩、ホスホリパーゼAおよびBが含まれている。胆汁酸とリゾレシチンの細胞毒性は実験的に証明されている . 胃食道逆流症（GER）は、最新のプロトンポンプ阻害剤治療や様々な開腹・腹腔鏡下逆流防止術でうまく治療できるが、十二指腸-胃逆流症の治療は依然として治療上の課題である … 続きを読む
十二指腸の内容物が胃に逆流する（そして食道に連続して逆流する）のを防ぐには、十二指腸液を胃から迂回させる必要がある。 十二指腸迂回術には様々な手術があります。 Roux-en-Y胃腸管切開術、乳頭上Roux-en-Y十二指腸切開術（いわゆる十二指腸スイッチ手術）、胃と十二指腸の間に空腸セグメントを挿入する方法などがあります。 胃潰瘍を回避するために、古典的なRoux-en-Y胃腸管切除術では、胃酸分泌を抑えるためにさらに抗切除術と迷走神経切断術が必要である。
外科医は、このような手術には多くの副作用、腸の運動障害、膵臓の非同期性が伴う可能性があることを心に留めておく必要がある。 アルカリ性十二指腸胃食道逆流症の悪性度，複雑性胃食道逆流症における存在，Roux-en-Y陽転術による治療の試みについて議論が続いているため，1981年から1996年までに行われた一連の動物実験と臨床研究を再分析した。 当初は、Roux-en-Yループ、空腸間膜、Billroth IおよびII吻合などの異なるタイプの胃腸吻合について、潰瘍のリスク、十二指腸胃逆流の程度、胃酸値、胃排出、運動性を解析するためにデザインされたものである。 これらの研究結果は、迷走神経切断術、前方切除術、Roux-en-Y術が上部消化管生理に及ぼす影響をより良く理解するのに役立つ。
迷走神経切断術
胃十二指腸潰瘍の治療法としての迷走神経切断術は、1943年にDragstedtによって紹介された 。 膣切開は、分泌物の頭相の減少だけでなく、胃、特に肛門の運動活性の著しい低下と同時に行われる。 その結果、最初は流動食の排出が増加し、固形食の排出が遅延する。 前庭の酸性化が失われた結果、血清ガストリンが増加する。 迷走神経切断術やCrow’s Foot（迷走神経前庭枝）の損傷では、幽門運動が阻害され、胃排出の激しい変化とうっ滞が起こる。 肝枝の解離は胆石形成に、腹腔枝の損傷は下痢につながることがある。
迷走神経切断後の胃酸の減少は、細菌の過繁殖に対する自然な抵抗力を損ねる。 この効果は、運動低下、胃腸のうっ滞、消化管間運動の不全によって増強される。 pHが3より高くなり胃酸が減少すると、タンパク質消化の初期段階が損なわれ、ペプシン活性が低下する。
Gastric emptying after vagotomy
Electromyographic recordings in animal experiments implicate that after vagotomy the basal electrical rhythm (phase I of the migrating motoric complex) is disturbed …迷走神経切断後の胃排出は、基本的な電気リズムが乱れる。 我々は5頭の犬を用いて、迷走神経切断後の胃壁の電気的および機械的活動を調査した。 活動は植え込み型電極と圧力変換器によって確認された． (詳細はこちらをご覧ください）。
胃壁には基本的な電気的リズムの乱れとして表現される長期の運動障害が発生した。 運動パターンに従って、頻脈および頻脈性不整脈の期間が特定された。 これらの期間は通常の空腹時の運動を中断させ、食後も持続した。 電気的リズムの障害時に胃壁の機械的活動を同時に登録すると、収縮が完全に欠如していることが明らかになった。 このことは、迷走神経切断後にしばしば報告される胃排出の遅延の病態生理学的相関の1つである可能性がある。
迷走神経切断後の心肺効果
別の研究では、38匹の尿素麻酔したモルモットを用いて、両側頸部迷走神経切断の前後に腹部迷走神経の低周波（1-30 Hz）電気求心性刺激を行った。 その結果、3分の2の動物が不整脈を伴う徐脈を呈し、その反射は両側頸部迷走神経切断により消失した。 3 分の 2 は不整脈を伴う徐脈を示し，残りの 3 分の 1 は心拍数の変化を認めなかった． 血圧は、最初に低下し、次に上昇する二相性の血圧変化が最も一般的な反応であった。 長時間の刺激により、75％の動物で25〜30mmHgの血圧上昇が見られた。 呼吸数の加速が認められた。 このことから、迷走神経反射および/または迷走神経交感神経反射が考えられる。 迷走神経切断後の心肺機能の変化に関するこれらの結果の臨床的意義は不明です。ただし、腹部迷走神経の逆行性作用が存在し、腹部迷走神経切断によって疑いなく影響を受けることは実証されました。
迷走神経切断およびRoux-en-Y後の胃内pHと潰瘍リスク
我々は、迷走神経切断とRoux-en-Y胆汁転換の空腸ループの長さが胃内pHとストマ潰瘍リスクに及ぼす影響を調査するためにラットの研究を実施した。 170匹の雄のWistarラットを全身エーテル麻酔下で手術し、群に分けた。 胃を1/3切除した後、3、6、9、15cmのRoux-en-Yループを作成し、15cm群ではさらに迷走神経切断を行った。 対照群にはBillroth IとBillroth IIの吻合を行い、1群には胃切開のみを行った。
10ヶ月後、内視鏡検査、胃管による胃のpH測定、2mg/kgヒスタミンs.c.注射による胃液分泌促進が行われた。 すべての潰瘍は最終的に剖検と組織学的検証によって確認された（詳細は以下を参照）。
ラットではストーマ潰瘍の発生率が高く、それは空腸セグメントの長さに直接関係していた(図1)。 長いRoux-en-Y胃の逆流防止胃では10ヶ月以内に72.7%が、さらにヒスタミン刺激後に91%でストーマ潰瘍を発症した。 ヒスタミンの連続刺激により潰瘍の発現間隔は10日に短縮されたが、群間の差は変わらなかった。 迷走神経切断術の追加により，長さ15 cmのRoux-en-Yループの潰瘍リスクは93%から17%に有意に減少した． 胃のpHは空腸セグメントの長さに影響された． 迷走神経切断術を追加すると，有意に上昇した
長さ15cmのRoux-en-Yでは、pHが1,8から4,2まで変化した（図2）。 胃液分泌の解析では、分泌量（図3）と酸分泌量（図4）はRoux-en-Yの辺縁の長さに大きく影響されないことが示された。 迷走神経切断術のみが酸分泌量を有意に減少させるが、分泌量は減少させない。 完全な結果は表Iにまとめられている。
この研究から、ストーマ潰瘍に関して、切除後の腸胃酸の逆流が胃空腸吻合に保護的役割を果たすと結論づけた。 胃のpHと潰瘍の発生率は空腸セグメントの長さに影響され、セグメントが長いほどpHは酸性になり、潰瘍のリスクは高くなる。 したがって、長いRoux-en-Y十二指腸迂回路を用いた逆流防止術は潰瘍ができやすく、ストマ潰瘍のリスクを下げるために迷走神経切断術を追加する必要がある。
切除術
上記の研究と同じデザインの67匹のラットを用いた別の研究では、切除術と胃の切除範囲が胃内pHとRoux-en-Y迂回術の潰瘍発生に与える影響が研究された。 Roux-en-Yの辺縁は逆流しないように9cmの長さを選択した。 1/3、1/2、2/3、2/3切除に迷走神経切断を追加した5群と、胃切開のみの対照群1群を作成した。 潰瘍リスクはすべての切除群で有意に上昇したが、迷走神経切断を追加した群では上昇しなかった。 pHは低値であり、切除群では対照群と差がなかった。 胃の分析では，すべての切除群で 1 時間あたりの酸分泌が有意に減少したが，両群間に差はなかった． 迷走神経切断を追加すると、酸分泌はさらに有意に減少した。 分泌量は、1/3 および 1/2 の胃切除で減少し、2/3 の胃切除では迷走神経切断の追加効果なしに有意に減少した。 以上より，長尺Roux-en-Yを用いた逆流防止術の場合，胃切除は酸分泌と分泌量を減少させるが，胃内pHには影響を与えないことが明らかとなった． さらに切除範囲を広げても分泌パラメータにはほとんど影響を与えず、潰瘍のリスクにも影響を与えない。 迷走神経切断術の追加のみが胃内pHを有意に上昇させ、ストーマ潰瘍のリスクを減少させる。
また、切除により血清ガストリン濃度が低下し、ガストリンの胃粘膜に対する栄養効果がなくなる .
Roux-en-Y loop
歴史
CesarRoux（1857-1934）が胃排出障害に対して「Loop-en-Y」法を利用し始めてから100年、20世紀初頭に術後の口内潰瘍が多く、この技術は不評であった。 その後、迷走神経切断術を追加することにより、1950年代から1960年代にかけて復活し、多方面に応用されるようになった。 復活の最大の要因は、アルカリ性逆流性胃炎、胃アトニー、ダンピングなどの胃切除後症候群の治療と、時に合併する逆流性食道炎の治療に用いられたことである。 また、胆道、膵臓、食道など多様な臓器のドレナージにも使用されています。
1970年代に入り、Roux-en-Y法にはより具体的な欠点があることが明らかになった。 Roux-en-Y法の主な合併症はいわゆるRoux症候群で、胃または噴門側空腸のうっ血、あるいはその両方による二次的なものである。 臨床的には、この症状は心窩部膨満感、吐き気、間欠的または食後の嘔吐、食後の腹痛から構成される。 これらの症状は全患者の最大50％に発生する。 これらの合併症はアルカリ性GERの治療にRoux-en-Y胃切除術を広く使用することを制限している。
Roux-en-Y後の十二指腸胃逆流
異なるタイプの消化管吻合後の腸胃還流量を調べるために、Roux-Y胃腸切除後の豚48匹で胆汁酸とリゾレシチンの十二指腸胃還流を調べ、異なるタイプの胃腸切除や空腸挿入と比較した（詳細は参照）。
胃瘻造設術後の胃内胆汁酸とリゾレシチンの濃度は、対照と比較して上昇することが判明した。 50cmのRoux-en-Y十二指腸迂回術、または25cmの等流路空腸の挿入により、効果的な逆流防止が可能であった。 胆汁酸およびリゾレシチンの濃度はRoux-en-Y迂回術後に最も低くなった．
本研究の結果は、Roux-en-Y分流が十二指腸胃逆流の発生率が低いことを強調するものである。 したがって、これは原発性または二次性十二指腸胃逆流を除去するための有効な方法である。
Roux-en-Y術後の胃排出
Roux-en-Y術後の胃排出はしばしば遅延する。 Roux-en-Y limbの運動障害は機能的な出口障害として作用することが示された．
Roux-stasis症候群の患者における管腔圧の記録は、食後だけでなく空腹時にも運動が変化していることを示した。 これらの運動変化は通過障害を伴っている。 Roux-en-Y後では，正常な胃排出と胃排出の遅延が報告されている． 我々は，12頭の雌のビーグル犬と中粘性の栄養食（Meritene®）を用いた動物実験でRoux-en-Y胃腸管切開術の胃排出を検討した． 対照として正常犬4頭を用い，4頭はBillroth I型胃切除術を，4頭は迷走神経切断術を追加することなく全身麻酔下でRoux-en-Y型胃切除術を施行した． 6週間後、胃残留部に1個、Roux辺縁部と十二指腸にそれぞれ4個、Treitz靭帯から30cm遠位の空腸に3個の歪みゲージ式力変換器を埋め込んだ。 胃排出量はX線写真で測定し、運動量は同時にポリグラフで記録した（詳細はこちらをご覧ください）。
Roux-Y胃切除術後の胃排出はほぼ直線的で、無傷の対照犬と差がなかった。 Roux-en-Y胃切除術とは対照的に，Billroth I胃切除術後の胃排出は，最初に加速され，その後，ゆっくりとした排出の段階が続いた． この間，Roux-en-Y胃切除肢の分節化活動はBillroth I再建後の十二指腸の推進性収縮パターンと有意に異なっていた． 消化管収縮の力および頻度は両再建術後に同等であった．
本研究の結果から，胃切除後，Roux-en-Y吻合術後の空腸運動パターンは大きく変化し，Billroth I切除後よりも遅く，通常の胃排出速度に匹敵する胃排出速度をもたらす要因であることがわかった． この結果は，胃亜全摘術後，腸の収縮パターンが胃排出の重要な決定因子であることをさらに示している．
迷走神経切断と端部切除を行わない乳頭上Roux-en-Y十二指腸吻合術（十二指腸スイッチ）は欠点が少ないため、従来のRoux-en-Y十二指腸迂回術より良い選択肢となる可能性があると思われます。 重炭酸塩の分泌と胃酸の中和機能を有する十二指腸の3-7cmのセグメントを温存するため、ストマ潰瘍の発生率は理論的に低く、実験および臨床研究においてそのことが証明されつつある。 このため、ループを十分に長く（50〜60cm）することで、胃潰瘍の心配なくアルカリ性の逆流を防ぐことができます。 しかし、膵臓と食道の非同期性、十二指腸の運動低下、消化・吸収の変化を伴う細菌の過剰増殖などの副作用は、従来のRoux-en-Y十二指腸迂回術と同様であると考えられます。 したがって、十二指腸切替術は、当初の楽観的な結果を裏付けるような結果が得られる限り、治療不能な患者のまれなケースに限定されるべきである。
1. Beaumont W. Experiments and observations on the gastric juice and the physiology of digestion.Plattsburgh: アレンFP,1933.
2. Attwood SE, Smyrk TC, DeMeester TR, Mirvish SS, Stein HJ, Hinder RA. Duodenoesophageal reflux and the development of esophageal adenocarcinoma in rats（ラットにおける十二指腸食道逆流と食道腺癌の発生）. 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.邦訳は「食道逆流と食道癌」。 十二指腸食道逆流は、外因性の発癌物質を伴わずに食道腺癌を誘発する。 J Gastrointest Surg 1998;2(3):260-268.
4. Pera M, Trastek VF, Carpenter HA, Fernandez PL, Cardesa A, Mohr U, Pairolero PC. 食道癌の発生における膵臓および胆汁の逆流が及ぼす影響。 Ann Thorac Surg 1993;55(6):1386-1392.
5. Grant R, Grossmann MI, Wang KJ, Ivy AC. 胃および十二指腸粘膜の上皮細胞に対するいくつかの胃腸分泌物および酵素の細胞溶解作用。 J Comp Cell Physiol 1951;37:137.
6. Orchard R, Reynolds K, Fox B, Andrews R, Parkins RA, Johnson AG. 胃粘膜構造および電位差に対するリゾレシチンの影響。 Gut 1977;18(6):457-461.
7. Clark GW, Smyrk TC, Mirvish SS, Anselmino M, Yamashita Y, Hinder RA, DeMeester TR, Birt DF. バレット食道および食道新生物の発生に対する胃十二指腸液および食事脂肪の影響：実験的ラットモデル。 Ann Surg Oncol 1994;1(3):252-261.
8. Fein M, Ireland AP, Ritter MP, Peters JH, Hagen JA, Bremner CG, DeMeester TR. 十二指腸胃逆流は胃食道逆流の傷害作用を増強する。 J Gastrointest Surg 1997;1(1):27-33.
9. Ireland AP, Peters JH, Smyrk TC, DeMeester TR, Clark GW, Mirvish SS, Adrian TE. 胃液がラットの食道腺癌の発生を防ぐ。 Ann Surg 1996;224(3):358-370.
10. Pera M, Cardesa A, Bombi JA, Ernst H, Pera C, Mohr U. Influence of esophagojeunostomy onduction of distal esophagus in the Sprague-Dawley rats by subcutaneous injection of 2,6dimethylnitrosomorpholine. Cancer Res 1989;49(23):6803-6808.
11. Niemela S. 上腹部愁訴または胃潰瘍を有する患者における十二指腸胃逆流、特に逆流性胃炎に関連して. Scand J Gastroenterol Suppl 1985;115:1-56。
12. Scudamore HH, Eckstam EE, Fencil WJ, Jaramillo CA. 胆汁還流性胃炎。 診断、内科的および外科的治療。 Am J Gastroenterol 1973;60(1):9-22.
13. Ellis-FH J, Gibb SP. 複雑な再手術による胃食道逆流症に対する膣切開術、肛門切除術、Roux-en-Yダイバージョン。 Ann Surg 1994;220(4):536-542.
14. DeMeester TR, Fuchs KH, Ball CS, Albertucci M, Smyrk TC, Marcus JN. 病的十二指腸逆流に対する近位端十二指腸吻合術の実験的および臨床的結果。 Ann Surg 1987;206(4):414-426.
15. Schumpelick V, Stachow R, Schreiber HW. 空腸インターポジションの晩期成績。 Scand J Gastroenterol 1984;92 227-231.
16. Stein HJ, Barlow AP, DeMeester TR, Hinder RA. 胃食道逆流症の合併症。 下部食道括約筋、食道酸および酸/アルカリ曝露、十二指腸胃逆流の役割。 Ann Surg 1992;216(1):3543.
17. Stein HJ, Kauer WK, Feussner H, Siewert JR. 良性および悪性Barrett食道における胆汁逆流：内科的酸分泌抑制とNissen fundoplicationの効果. J Gastrointest Surg 1998;2(4):333-341.
18. Arlt G, Schumpelick V, Riechert B, Kloppel G. The ulcer risk in reflux preventive gastric operises. 実験的研究。 Scand J Gastroenterol Suppl 1984;92 125-128。
19. Begemann F, Schumpelick V. 胆汁酸とリゾレシチン測定による十二指腸胃酸逆流評価の問題点。 Scand J Gastroenterol Suppl 1981;67 51-53。
20. Bolder U, Bares R, Arlt G, Hojabri K, Schumpelick V. tauro-23-(75Se)selena-25-homocholic acidで示したRoux-en-Y胆道再建後の胆汁酸貯留。 動物実験的研究。 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. Effects of nutrients on gastrointestinal motility and gastric emptying after Billroth-I gastrectomy in dogs.「イヌのビルロスI胃切除術後の消化管運動と胃排出に対する栄養素の影響」. Dig Dis Sci 1988;33(7):784-794.
23. Ehrlein HJ, Thoma G, Keinke O, Tsiamitas C, Schumpelick V. Effects of nutrients on gastrointestinal motility and gastric emptying after distal gastrectomy with Roux-Y gastrojejunostomy in dogs. Dig Dis Sci 1987;32(5):538-546.
24. Roux-YおよびBillroth-I胃切除術後の胃排出は、イヌの食事の粘度と小腸の収縮パターンに依存する。 Dig Dis Sci 1987;32(5):529-537.
25. Ehrlein HJ, Wulschke S, Thoma G, Schumpelick V. Gastrointestinal motility and gastric emptying after Billroth II gastrectomy in dogs. Dig Dis Sci 1989;34(8):1199-1210.