Jaké jsou nevýhody vagotomie a antrektomie spojené s totální duodenální diverzí a Roux-en-Y rekonstrukcí?
V. Schumpelick, B. Dreuw, K. Ophoff, N. Ponschek, M. Niewiera (Aachen)
Dnes, více než 165 let poté, co Beaumont objevil, že žaludek může vylučovat kyselinu chlorovodíkovou, zřídka obsahuje žluč ve zdraví, ale v situacích „prudké vášně“ je duodenogastrický reflux stále diskutován a pozornost se nyní zaměřuje na jeho roli jako hlavního kofaktoru pro rozvoj Barrettova jícnu a karcinomu gastroezofageálního spojení . Duodenální sekret obsahuje především žlučové kyseliny, pankreatickou šťávu, lecitin, lysolecitin, bikarbonát a fosfolipázu A a B. Cytotoxický účinek žlučových kyselin a lysolecitinu byl prokázán experimentálně . Zatímco kyselý gastroezofageální reflux (GER) lze úspěšně léčit moderní terapií inhibitory protonové pumpy a různými otevřenými nebo laparoskopickými antirefluxními postupy, léčba duodeno-gastrického refluxu zůstává terapeutickou výzvou .
Aby se zabránilo refluxu duodenálního obsahu do žaludku (a následnému refluxu do jícnu), je třeba odvést duodenální šťávu ze žaludku. Existuje celá řada operací k dosažení duodenální diverze. Roux-en-Y gastrojejunostomie , suprapapilární Roux-en-Y duodenojejunostomie (tzv. duodenální switch operace) nebo interpozice jejunálního segmentu mezi žaludek a dvanáctník . Aby se zabránilo ulceracím na žaludku, vyžaduje klasicky prováděná Roux-en-Y gastrojejunostomie dodatečnou antrektomii a vagotomii ke snížení sekrece žaludeční kyseliny.
Chirurg musí mít na paměti, že tyto zákroky provází řada možných vedlejších účinků, poruchy střevní motility a pankreociální asynchronie. Vzhledem k probíhající diskusi o maligním potenciálu alkalického duodenogastroezofageálního refluxu, jeho přítomnosti u komplikované gastroezofageální refluxní choroby a pokusů o léčbu pomocí Roux-en-Y diverze , jsme znovu analyzovali řadu experimentů na zvířatech a klinických studií provedených v letech 1981-1996. Původně byly zaměřeny na analýzu rizika vzniku vředu, rozsahu duodenogastrického refluxu, žaludeční acidity, vyprazdňování žaludku a motility různých typů gastrointestinálních anastomóz, např. Roux-en-Y kličky, jejunální interpozice, Billrothovy anastomózy I a II . Výsledky těchto studií pomáhají lépe pochopit vliv vagotomie, antrektomie a Roux-en-Y postupů na fyziologii horní části gastrointestinálního traktu.
Vagotomie
Vagotomii jako léčbu gastroduodenálního vředu zavedl Dragstedt v roce 1943 . Vagotomie se shoduje nejen se snížením cefalické fáze sekrece, ale také s výrazným snížením motorické aktivity žaludku, zejména antra. To má za následek zpočátku zvýšenou evakuaci tekutých jídel a opožděné vyprazdňování pevných jídel . V důsledku ztráty antrální acidifikace se zvyšuje sérový gastrin. V případě kmenové vagotomie nebo poranění Vraní nožky (antrální větve bloudivého nervu) dochází k poruše pylorické motility se závažnou alterací vyprazdňování žaludku a stázou. Disekce jaterních větví může vést k tvorbě žlučových kamenů a poranění celiakální větve k průjmu.
Snížená žaludeční acidita po vagotomii zhoršuje přirozenou odolnost vůči bakteriálnímu přerůstání. Tento účinek je umocněn hypomotilitou, gastrointestinální stázou a poruchou interdigestivní střevní motility. Snížená žaludeční acidita se zvýšením pH nad 3 sníží aktivitu pepsinu se zhoršením počáteční fáze trávení bílkovin.
Vyprazdňování žaludku po vagotomii
Elektromyografické záznamy v pokusech na zvířatech naznačují, že po vagotomii je narušen bazální elektrický rytmus (fáze I migrujícího motorického komplexu) . Studovali jsme elektrickou a mechanickou aktivitu žaludeční stěny po kmenové vagotomii u 5 psů. Aktivita byla ověřována pomocí implantovaných elektrod a snímačů tlaku. (Podrobnosti viz ).
V žaludeční stěně se vyskytly dlouhotrvající poruchy motility vyjádřené jako dezorganizace základního elektrického rytmu. Podle vzorce motility byla identifikována období tachygastrie a tachyarytmie. Tato období přerušovala pravidelnou motilitu nalačno a přetrvávala i v postprandiálním období. Současná registrace mechanické aktivity žaludeční stěny během poruch elektrického rytmu odhalila úplnou absenci kontraktility. To může být jedním z patofyziologických korelátů často popisovaného opožděného vyprazdňování žaludku po vagotomii.
Kardiorespirační účinky po vagotomii
V jiné studii na 38 morčatech v uretanové anestezii byla provedena nízkofrekvenční (1-30 Hz) elektrická aferentní stimulace břišní pochvy před a po oboustranné cervikální vagotomii. Bylo měřeno několik kardiovaskulárních a respiračních parametrů (podrobnosti viz )
Elektrická aferentní stimulace břišního vagu vyvolala kardiovaskulární a respirační reflexy, které byly eliminovány bilaterální cervikální vagotomií: dvě třetiny zvířat vykazovaly bradykardii s arytmií. Další třetina neměla žádné změny srdeční frekvence. Nejčastější reakcí na krevní tlak byla bifázická změna krevního tlaku s počátečním poklesem a následným zvýšením. Dlouhodobá stimulace vedla u 75 % zvířat ke zvýšení krevního tlaku o 25 až 30 mmHg. Bylo zaznamenáno zrychlení dechové frekvence. Na základě této studie se uvažuje o vago-vagovém a/nebo vagosympatickém reflexu. Klinické důsledky těchto výsledků pro kardiorespirační změny po vagotomii jsou nejisté: lze však prokázat, že existují retrográdní účinky břišního vagu, které budou nepochybně ovlivněny břišní vagotomií.
Intragastrické pH a riziko vředů po vagotomii a Roux-en-Y
Provedli jsme studii na potkanech, abychom zjistili vliv vagotomie a délky jejunální kličky Roux-en-Y biliární diverze na žaludeční pH a riziko vzniku žaludečních vředů. Sto sedmdesát samců potkanů kmene Wistar bylo operováno v celkové éterové anestezii a rozděleno do skupin. Po 1/3 resekci žaludku byla vytvořena Roux-en-Y klička o délce 3, 6, 9 a 15 cm s dodatečnou vagotomií ve skupině 15 cm. U kontrol byla provedena anastomóza podle Billrotha I a Billrotha II a jedné skupině byla provedena pouze gastrotomie.
O deset měsíců později byla zvířatům provedena endoskopie, měření pH žaludku ze vzorků odebraných žaludeční sondou a stimulace žaludeční sekrece injekcí 2 mg/kg histaminu s.c. Zvířata bez vředů dostala 7denní stimulaci histaminem před opakováním vyšetření. Všechny vředy byly nakonec potvrzeny pitvou a histologickým ověřením (podrobnosti viz ).
U potkanů byl zjištěn vysoký výskyt stomálních ulcerací, který přímo souvisel s délkou interponovaného jejunálního segmentu (obrázek 1). U žaludků bez refluxu s dlouhým Roux-en-Y koncem se během 10 měsíců vyvinuly stomální ulcerace v 72,7 %, po dodatečné stimulaci histaminem v 91 %. Interval manifestace vředů bylo možné kontinuální stimulací histaminem zkrátit na 10 dní, přičemž rozdíly mezi skupinami zůstaly nezměněny. Dodatečná vagotomie způsobila významné snížení rizika vzniku vředu z 93 % na 17 % u 15 cm dlouhé Roux-en-Y kličky. Žaludeční pH bylo ovlivněno délkou jejunálního segmentu. Dodatečná vagotomie způsobila významné zvýšení
výše pH od 1,8 do 4,2 pro Roux-en-Y o délce 15 cm (obrázek 2). Analýza žaludeční sekrece ukázala, že objem sekrece (Obrázek 3) a sekrece kyseliny (Obrázek 4) nejsou délkou končetiny Roux-en-Y významně ovlivněny. Pouze vagotomie významně snižuje sekreci kyseliny, nikoli však objem sekrece. Kompletní výsledky jsou shrnuty v tabulce I.
Na základě této studie jsme dospěli k závěru, že existuje protektivní role postresekčního intestinogastrického refluxu na gastrojejunální anastomózu týkající se stomických ulcerací. Žaludeční pH a výskyt vředů jsou ovlivněny délkou jejunálního segmentu, čím je segment delší, tím je pH kyselejší a riziko vředů vyšší. Preventivní refluxní zákrok využívající dlouhou Roux-en-Y duodenální diverzi je proto silně náchylný k vředům a vyžaduje dodatečnou vagotomii, aby se snížilo riziko vzniku stomální ulcerace.
Antrektomie
V jiné studii na 67 potkanech se stejným designem jako výše uvedená studie byl studován vliv antrektomie a rozsahu resekce žaludku na intragastrické pH a výskyt vředů u Roux-en-Y diverze. Pro dosažení stavu bez refluxu byla zvolena končetina Roux-en-Y dlouhá 9 cm. Bylo vytvořeno pět skupin s resekcí 1/3, 1/2 , 2/3, 2/3 s dodatečnou vagotomií a jedna kontrolní skupina pouze s gastrotomií. Riziko vzniku vředu bylo významně zvýšeno ve všech skupinách s resekcí, nikoli však ve skupině s dodatečnou vagotomií. V resekčních skupinách bylo pH nízké a nelišilo se od kontrol. Pouze po dodatečné vagotomii se pH zvýšilo nad pH 3. Analýza žaludku ukázala, že sekrece kyseliny za hodinu byla významně snížena ve všech resekčních skupinách, bez vzájemných rozdílů. Dodatečná vagotomie vedla k dalšímu významnému snížení sekrece kyseliny. Objem sekrece se snížil při 1/3 a 1/2 resekci žaludku a významně více se snížil při 2/3 resekci bez dalšího vlivu vagotomie. Souhrnně tato studie ukázala, že v případě reflux free stavu s dlouhým Roux-en-Y nemá antrektomie žádný vliv na intragastrické pH, i když snižuje sekreci kyseliny a objem sekrece. Dokonce i delší resekce má malý vliv na parametry sekrece a nemá žádný vliv na riziko vzniku vředu. Pouze dodatečná vagotomie významně zvyšuje žaludeční pH a snižuje riziko vzniku stomální ulcerace.
Antrektomie také způsobí pokles sérové koncentrace gastrinu, což odstraní trofický účinek gastrinu na žaludeční sliznici .
Roux-en-Y klička
Historie
V průběhu posledních 100 let od doby, kdy Cesar Roux (1857-1934) začal využívat svůj postup „Loop-en-Y“ pro obstrukci žaludečního vývodu, upadla tato technika na počátku 20. století v nemilost kvůli vysokému výskytu pooperačních žaludečních vředů. Později, s dodatečnou vagotomií, byla v 50. a 60. letech 20. století obnovena a upravena pro více aplikací. Největší vliv na její oživení měla léčba postgastrektomických syndromů, včetně alkalické refluxní gastritidy, žaludeční atonie, dumpingových a dalších syndromů, a také pro příležitostnou léčbu komplikované refluxní ezofagitidy. Roux-en-Y anastomóza byla navíc použita k drenáži různých orgánů, jako jsou žlučové cesty, slinivka břišní a jícen.
V 70. letech 20. století se ukázalo, že Roux-en-Y postup má více specifických nevýhod. Hlavní komplikací loop-en-Y je takzvaný Rouxův syndrom, který vzniká sekundárně v důsledku žaludeční nebo eferentní jejunální stázy, případně obou. Klinicky se tento komplex příznaků skládá z epigastrické plnosti, nevolnosti, intermitentního nebo postprandiálního zvracení nebo postprandiální bolesti břicha. Tyto příznaky se vyskytují až u 50 % všech pacientů . Tyto komplikace omezují široké využití Roux-en-Y gastrektomie pro léčbu alkalického GER.
Duodenogastrický reflux po Roux-en-Y
Pro zjištění množství postresekčního intestinogastrickéhorefluxu po různých typech gastrointestinální anastomózy byl studován duodenogastrický reflux žlučových kyselin a lysolecitinu u 48 prasat po Roux-Y-gastroenterostomii a porovnáván s různými typy gastroduodenostomie a jejunální interpozice (podrobnosti viz ).
Zjistilo se, že intragastrické koncentrace žlučových kyselin a lysolecitinu jsou po gastroduodenostomii zvýšené ve srovnání s kontrolami. Účinná prevence refluxu byla možná Roux-en-Y duodenální diverzí o délce 50 cm nebo interpozicí 25 cm izoperistaltického jejuna. Koncentrace žlučových kyselin a lysolecitinu byly nejnižší po Roux-en-Y diverzi.
Výsledky této studie zdůrazňují, že Roux-en-Y diverze má nízký výskyt duodenogastrického refluxu. Jedná se tedy o účinný postup k odstranění primárního nebo sekundárního duodenogastrického refluxu.
Vyprazdňování žaludku po Roux-en-Y
Vyprazdňování žaludku je po Roux-en-Y gastrojejunostomii často opožděné. Bylo prokázáno, že poruchy motility v Roux-en-Y končetině působí jako funkční obstrukce výtoku .
Záznamy intraluminálního tlaku u pacientů se syndromem Rouxovy stáze ukázaly, že motilita je změněna jak nalačno, tak v postprandiálním stavu. Tyto změny motility jsou doprovázeny poruchami tranzitu . Je popsáno normální vyprazdňování žaludku i opožděné vyprazdňování žaludku po Roux-en-Y . Studovali jsme vyprazdňování žaludku po Roux-en-Y gastrojejunostomii v experimentu na zvířatech s použitím 12 fen bígla a středně viskózního nutričního jídla (Meritene®). Čtyři normální psi byli použiti jako kontrola, 4 podstoupili Billrothovu I gastrektomii a 4 Roux-en-Y gastrektomii v celkové anestezii bez další vagotomie. Po šesti týdnech bylo implantováno 8 tenzometrických snímačů síly, 1 na žaludeční remnant, 4 na Rouxovo raménko, resp. duodenum, a 3 na jejunum, začínající 30 cm distálně od Treitzova ligamenta. Vyprazdňování žaludku bylo měřeno rentgenologicky a současně byla na polygrafu zaznamenávána motilita (podrobnosti viz ).
Vyprazdňování žaludku po Roux-Y gastrektomii bylo téměř lineární a nelišilo se od vyprazdňování u intaktních kontrolních psů. Na rozdíl od Roux-en-Y gastrektomie bylo vyprazdňování po Billroth I gastrektomii zpočátku zrychlené a následovala pomalá fáze vyprazdňování. Během počátečního období se segmentační aktivita Roux-en-Y končetiny významně lišila od propulzivního kontrakčního vzorce dvanáctníku po rekonstrukci podle Billrotha I. V tomto období byla aktivita dvanáctníku výrazně nižší než v případě rekonstrukce podle Billrotha I. Síla a frekvence kontrakcí gastrointestinálního traktu byly po obou rekonstrukčních postupech ekvivalentní.
Výsledky této studie ukázaly, že po resekci žaludku a Roux-en-Y anastomóze je vzor jejunální motility po Roux-en-Y zákroku hluboce změněn a je zodpovědný za rychlost vyprazdňování žaludku, která je pomalejší než po resekci Billroth I a srovnatelná s normálním vyprazdňováním žaludku. Naše výsledky dále naznačují, že po subtotální gastrektomii jsou střevní kontraktilní vzorce důležitými determinanty vyprazdňování žaludku.
Závěr
Konvenční Roux-en-Y duodenální diverze s využitím dlouhé končetiny (50-60 cm) je účinným postupem k odstranění duodenogastrického refluxu. Je spojena se zvýšeným rizikem vzniku stomální ulcerace, kvůli které je nutná další vagotomie a antrektomie. Vagotomie a antrektomie způsobují parasympatickou denervaci střeva, zhoršené vyprazdňování žaludku, sníženou sekreci žaludeční kyseliny, zmenšení velikosti žaludečního rezervoáru, ztrátu pyloru se změnami ve vyprazdňování žaludku, přerušení neurohumorálních vztahů a zpětnovazebných mechanismů žaludku, duodena, pankreatu a hepatobiliárního systému a také snížený trofický účinek gastrinu na žaludeční sliznici. V kombinaci s Roux-en-Y biliární diverzí se k vedlejším účinkům Rouxovy končetiny přidává negativní vliv na vyprazdňování žaludku, ztráta stimulace duodenální sliznice chymem a postupně i negativní vliv na uvolňování gastrointestinálních hormonů a sekreci trávicích žláz (sekretinu, CCK-pankreozymin, GIP, motilin), změny motility celého střevního traktu a disociace mezi motilitou obcházeného duodena a zbytku gastrointestinálního traktu. Klinicky to může u přiměřeného počtu pacientů vést k epigastrické plnosti, nevolnosti, intermitentnímu nebo postprandiálnímu zvracení nebo postprandiální bolesti břicha.
Suprapapilární Roux-en-Y duodenojejunostomie (duodenální switch) bez vagotomie a antrektomie zřejmě přináší méně nevýhod , a proto by mohla být lepší alternativou než klasická Roux-en-Y duodenální diverze. Vzhledem k zachování 3-7 cm úseku dvanáctníku se schopností vylučovat bikarbonáty a neutralizovat žaludeční kyselinu je výskyt stomálního vředu teoreticky nízký a v experimentálních a klinických pracích by se mohla prokázat jeho pravdivost. To umožňuje vytvořit dostatečně dlouhou kličku (50-60 cm), aby se zabránilo alkalickému refluxu bez obav ze vzniku stomálního vředu. Další nežádoucí účinky včetně pankreociální asynchronie, duodenální hypomotility a bakteriálního přerůstání s možnými změnami trávení a asimilace však mohou být stejné jako u konvenční Roux-en-Y duodenální diverze. Proto by měla být omezena na vzácné případy jinak neléčitelných pacientů, dokud pozdní výsledky podtrhují původně optimistické výsledky duodenálního přepojení .
1. Beaumont W. Experimenty a pozorování žaludeční šťávy a fyziologie trávení. plattsburgh: Allen FP, 1933.
2. Attwood SE, Smyrk TC, DeMeester TR, Mirvish SS, Stein HJ, Hinder RA. Duodenoezofageální reflux a vznik adenokarcinomu jícnu u potkanů. 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. Duodenoezofageální reflux indukuje adenokarcinom jícnu bez exogenního karcinogenu. J Gastrointest Surg 1998;2(3):260-268.
4. Pera M, Trastek VF, Carpenter HA, Fernandez PL, Cardesa A, Mohr U, Pairolero PC. Vliv pankreatického a biliárního refluxu na vznik karcinomu jícnu. Ann Thorac Surg 1993;55(6):1386-1392.
5. Grant R, Grossmann MI, Wang KJ, Ivy AC. Cytolytický účinek některých gastrointestinálních sekretů a enzymů na epiteliální buňky žaludeční a duodenální sliznice. J Comp Cell Physiol 1951;37:137.
6. Orchard R, Reynolds K, Fox B, Andrews R, Parkins RA, Johnson AG. Vliv lysolecitinu na strukturu žaludeční sliznice a rozdíl potenciálů. Gut 1977;18(6):457-461.
7. Clark GW, Smyrk TC, Mirvish SS, Anselmino M, Yamashita Y, Hinder RA, DeMeester TR, Birt DF. Vliv gastroduodenální šťávy a dietního tuku na vývoj Barrettova jícnu a neoplazie jícnu: experimentální model na potkanech. Ann Surg Oncol 1994;1(3):252-261.
8. Fein M, Ireland AP, Ritter MP, Peters JH, Hagen JA, Bremner CG, DeMeester TR. Duodenogastrický reflux potencuje škodlivé účinky gastroezofageálního refluxu. J Gastrointest Surg 1997;1(1):27-33.
9. Ireland AP, Peters JH, Smyrk TC, DeMeester TR, Clark GW, Mirvish SS, Adrian TE. Žaludeční šťáva chrání před vznikem adenokarcinomu jícnu u potkana. Ann Surg 1996;224(3):358-370.
10. Pera M, Cardesa A, Bombi JA, Ernst H, Pera C, Mohr U. Influence of esophagojejunostomy on the induction of adenocarcinoma of the distal esophagus in Sprague-Dawley rats by subcutaneous injection of 2,6dimethylnitrosomorpholine. Cancer Res 1989;49(23):6803-6808.
11. Niemela S. Duodenogastrický reflux u pacientů s potížemi v horní části břicha nebo žaludečním vředem se zvláštním zřetelem na gastritidu spojenou s refluxem. Scand J Gastroenterol Suppl 1985;115:1-56.
12. Scudamore HH, Eckstam EE, Fencil WJ, Jaramillo CA. Bile reflux gastritis. Diagnostika, medikamentózní a chirurgická terapie. Am J Gastroenterol 1973;60(1):9-22.
13. Ellis-FH J, Gibb SP. Vagotomie, antrektomie a Roux-en-Y diverze u komplexní reoperace gastroezofageální refluxní choroby. Ann Surg 1994;220(4):536-542.
14. DeMeester TR, Fuchs KH, Ball CS, Albertucci M, Smyrk TC, Marcus JN. Experimentální a klinické výsledky proximální end-to-end duodenojejunostomie pro patologický duodenogastrický reflux. Ann Surg 1987;206(4):414-426.
15. Schumpelick V, Stachow R, Schreiber HW. Pozdní výsledky jejunální interpozice. Scand J Gastroenterol 1984;92 227-231.
16. Stein HJ, Barlow AP, DeMeester TR, Hinder RA. Komplikace gastroezofageální refluxní choroby. Úloha dolního jícnového svěrače, expozice jícnu kyselině a kyselině/alkalinu a duodenogastrický reflux. Ann Surg 1992;216(1):3543.
17. Stein HJ, Kauer WK, Feussner H, Siewert JR. Bile reflux in benignant and malignant Barrett’s esophagus:e ffect of medical acid suppression and Nissen fundoplication. J Gastrointest Surg 1998;2(4):333-341.
18. Arlt G, Schumpelick V, Riechert B, Kloppel G. The ulcer risk in reflux preventive gastric operations. Experimentální studie. Scand J Gastroenterol Suppl 1984;92 125-128.
19. Begemann F, Schumpelick V. Problémy při hodnocení duodenogastrického refluxu pomocí měření žlučových kyselin a lysolecitinu. Scand J Gastroenterol Suppl 1981;67 51-53.
20. Bolder U, Bares R, Arlt G, Hojabri K, Schumpelick V. Retence žlučových kyselin po Roux-en-Y biliární rekonstrukci prokázaná pomocí tauro-23-(75Se)selen-25-homocholové kyseliny. Experimentální studie na zvířatech. 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. 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. 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. Gastrointestinální motilita a vyprazdňování žaludku po Billroth II gastrektomii u psů. Dig Dis Sci 1989;34(8):1199-1210.