Vad är nackdelarna med vagotomi och antrektomi i samband med total duodenal diversion och Roux-en-Y-rekonstruktion?
V. Schumpelick, B. Dreuw, K. Ophoff, N. Ponschek, M. Niewiera (Aachen)
I dag, mer än 165 år efter det att Beaumont upptäckte att magsäcken kan utsöndra saltsyra och sällan innehåller galla vid hälsa, men i situationer av ”våldsam passion”, diskuteras fortfarande duodenogastrisk reflux, och fokus ligger nu på dess roll som en viktig medfaktor för utvecklingen av Barretts esofagus och karcinom i den gastroesofageala övergången . Duodenala sekret innehåller huvudsakligen gallsyror, bukspottkörtelsaft, lecitin, lysolecitin, bikarbonat och fosfolipas A och B. Den cytotoxiska effekten av gallsyror och lysolecitin har bevisats experimentellt . Medan sur gastroesofageal reflux (GER) kan behandlas framgångsrikt med modern behandling med protonpumpshämmare och en rad olika öppna eller laparoskopiska antirefluxprocedurer, förblir behandlingen av duodeno-gastrisk reflux en terapeutisk utmaning .
För att förhindra att duodenalt innehåll flödar tillbaka till magsäcken (och därefter till matstrupen) måste den duodenala saften avledas från magsäcken. Det finns en rad olika operationer för att åstadkomma en duodenal avledning. Roux-en-Y gastrojejunostomi , suprapapillär Roux-en-Y duodenojejunostomi (s.k. duodenal switch operation) eller interposition av ett jejunalsegment mellan magsäcken och tolvfingertarmen . För att undvika stomsår kräver den klassiska Roux-en-Y gastrojejunostomin en extra antrektomi och vagotomi för att minska magsyrasekretionen.
Kirurgen måste hålla i minnet att många möjliga biverkningar, störningar av tarmmotiliteten och pankreocibal asynkroni åtföljs av sådana ingrepp. På grund av den pågående diskussionen om den maligna potentialen hos alkalisk duodenogastroesofageal reflux, dess förekomst vid komplicerad gastroesofageal refluxsjukdom och behandlingsförsök med Roux-en-Y diversion , har vi omanalyserat en rad djurförsök och kliniska studier som utförts mellan 1981 och 1996. Ursprungligen var de utformade för att analysera risken för ulcus, omfattningen av duodenogastrisk reflux, gastrisk surhet, gastrisk tömning och motilitet av olika typer av gastrointestinala anastomoser, t.ex. Roux-en-Y-loop, jejunal interposition, Billroth I- och II-anastomoser . Resultaten av dessa studier bidrar till en bättre förståelse av effekterna av vagotomi, antrektomi och Roux-en-Y-förfaranden på den övre gastrointestinala fysiologin.
Vagotomi
Vagotomi som behandling av gastroduodenalt ulcus introducerades av Dragstedt 1943 . Vagotomi sammanfaller inte bara med en minskning av sekretionens cefala fas utan också med en betydande minskning av den motoriska aktiviteten i magsäcken, särskilt i antrum. Detta resulterar i en initialt ökad evakuering av flytande måltider och en fördröjd tömning av fasta måltider . Som en följd av den förlorade antrala acidifieringen ökar gastrinet i serum. Vid truncal vagotomi eller skada på kråkfoten (antrala grenar av vagusnerven) störs den pyloriska motiliteten med allvarlig förändring av magsäckstömningen och stasis. Dissektion av levergrenarna kan leda till gallstensbildning och skada på celiakusgrenen till diarré.
Reducerad magsyra efter vagotomi försämrar det naturliga motståndet mot bakteriell överväxt. Denna effekt förstärks av hypomotilitet, gastrointestinal stasis och misslyckande av den interdigestiva tarmmotiliteten. Minskad syrahalt i magsäcken med pH-höjning över 3 minskar pepsinaktiviteten med försämring av det inledande skedet av proteindesmältningen.
Magentömning efter vagotomi
Elektromyografiska registreringar i djurförsök visar att efter vagotomi störs den elektriska basala rytmen (fas I i det migrerande motoriska komplexet). Vi studerade den elektriska och mekaniska aktiviteten i magsäcksväggen efter truncal vagotomi hos 5 hundar. Aktiviteten kontrollerades med hjälp av implanterade elektroder och tryckgivare. (för detaljer se ).
Långvariga motilitetsstörningar uttryckta som en desorganisation av den grundläggande elektriska rytmen förekom i magväggen. Enligt motilitetsmönstret identifierades perioder av takygastria och takyarytmi. Dessa perioder avbröt den regelbundna fastande motiliteten och kvarstod under den postprandiala perioden. Samtidig registrering av magväggens mekaniska aktivitet under störningar i den elektriska rytmen avslöjade en fullständig avsaknad av kontraktilitet. Detta kan vara ett patofysiologiskt korrelat till den ofta beskrivna fördröjda gastriska tömningen efter vagotomi.
Kardiorespiratoriska effekter efter vagotomi
I en annan studie på 38 uretanbedövade marsvin utfördes lågfrekvent (1-30 Hz) elektrisk afferent stimulering av den abdominella vagus före och efter bilateral cervikal vagotomi. Flera kardiovaskulära och respiratoriska parametrar mättes (för detaljer se )
Den elektriska afferenta stimuleringen av abdominella vagus framkallade kardiovaskulära och respiratoriska reflexer som eliminerades genom bilateral cervikal vagotomi: två tredjedelar av djuren uppvisade en bradykardi med arytmi. En annan tredjedel hade ingen förändring av hjärtfrekvensen. Bifasisk blodtrycksförändring med en inledande minskning och en efterföljande ökning var den vanligaste blodtrycksreaktionen. Långvarig stimulering resulterade i en blodtrycksökning på 25-30 mmHg hos 75 % av djuren. En acceleration av andningsfrekvensen noterades. En vago-vagal och/eller vagosympatisk reflex anses föreligga enligt denna studie. De kliniska konsekvenserna av dessa resultat för kardiorespiratoriska förändringar efter vagotomi är osäkra: det skulle dock kunna påvisas att det finns retrograda effekter av den abdominella vagus som otvivelaktigt kommer att påverkas av abdominell vagotomi.
Intragastriskt pH och ulcusrisk efter vagotomi och Roux-en-Y
Vi har utfört en studie på råttor för att undersöka påverkan av vagotomi och längden på den jejunala slingan vid en Roux-en-Y galldiversion på gastriskt pH och risken för stomasår. Etthundrasjuttio manliga Wistar-råttor opererades under allmän eteranestesi och delades in i grupper. Efter 1/3 resektion av magsäcken skapades en Roux-en-Y-slinga på 3, 6, 9 och 15 cm med ytterligare vagotomi i 15 cm-gruppen. För kontrollerna utfördes en Billroth I- och Billroth II-anastomos och en grupp gastrotomiserades endast.
Tio månader senare genomgick djuren endoskopi, pH i magsäcken från prover genom magsond och stimulerad magsekretion med injektion av 2 mg/kg histamin s.c. De ulcusfria djuren fick en 7 dagars stimulering med histamin innan undersökningarna upprepades. Alla sår bekräftades slutligen genom obduktion och histologisk kontroll (för detaljer se ).
En hög förekomst av stomalsulceration hittades hos råttor, vilket var direkt relaterat till längden på det interponerade jejunalsegmentet (figur 1). De refluxfria magarna med långt Roux-en-Y-led utvecklade stomalsulcerationer hos 72,7 % inom 10 månader, efter ytterligare histaminstimulering hos 91 %. Intervallet för ulcusmanifestation kunde förkortas till 10 dagar genom kontinuerlig histaminstimulering, medan skillnaderna mellan grupperna förblev oförändrade. En extra vagotomi orsakade en signifikant minskning av ulcusrisken från 93 % till 17 % för den 15 cm långa Roux-en-Y-slingan. Det gastriska pH-värdet påverkades av längden på det jejunala segmentet. En ytterligare vagotomi orsakade en signifikant höjning
av pH från 1,8 till 4,2 för de 15 cm långa Roux-en-Y-slingorna (figur 2). Analysen av magsekretionen visade att sekretionsvolymen (figur 3) och syrasekretionen (figur 4) inte påverkas signifikant av längden på Roux-en-Y-ledet. Endast vagotomi minskar signifikant syrasekretionen men inte sekretionsvolymen. De fullständiga resultaten sammanfattas i tabell I.
Vi drar från denna studie slutsatsen att det finns en skyddande roll för postresektionell intestinogastrisk reflux på den gastrojejunala anastomosen när det gäller stomal ulceration. Det gastriska pH-värdet och ulcusincidensen påverkas av längden på det jejunala segmentet, ju längre segmentet är, desto surare är pH-värdet och desto högre är ulcusrisken. Ett refluxförebyggande ingrepp som använder en lång Roux-en-Y duodenal diversion är därför starkt ulcerationsbenägen och behöver en extra vagotomi för att minska risken för stomal ulceration.
Antrektomi
I en annan studie på 67 råttor med samma utformning som den ovan nämnda studien undersöktes inflytandet av antrektomi och omfattningen av magsäcksresektionen på det intragastrika pH-värdet och ulcusförekomsten vid Roux-en-Y-avledning. Roux-en-Y-ledet valdes 9 cm långt för att uppnå ett refluxfritt tillstånd. Fem grupper skapades med 1/3, 1/2 , 2/3, 2/3, 2/3 resektion med ytterligare vagotomi och en kontrollgrupp med enbart gastrotomi. Ulcusrisken var signifikant ökad i alla resektionsgrupper, men inte i gruppen med extra vagotomi. pH var lågt och skilde sig inte från kontrollerna i resektionsgrupperna. Först efter ytterligare vagotomi steg pH över pH 3. Gastrianalys visade att syrautsöndringen per timme var signifikant minskad i alla resektionsgrupper, utan skillnader mellan varandra. Ytterligare vagotomi resulterade i en signifikant ytterligare minskning av syrautsöndringen. Sekretionsvolymen reducerades vid 1/3 och 1/2 magresektion, och reducerades betydligt mer vid 2/3 resektion utan någon ytterligare effekt av vagotomi. Sammanfattningsvis visade denna studie att vid refluxfritt tillstånd med lång Roux-en-Y, har antrektomi ingen effekt på det intragastriska pH-värdet, även om det minskar syrasekretionen och sekretionsvolymen. Ännu mer utvidgad resektion har liten effekt på sekretionsparametrarna och ingen effekt på ulcusrisken. Endast ytterligare vagotomi ökar signifikant det gastriska pH-värdet och minskar risken för magsår.
Antrektomi leder också till en minskning av serumgastrinkoncentrationen, vilket tar bort gastrins trofiska effekt på magslemhinnan .
Roux-en-Y loop
Historia
Under de senaste 100 åren, sedan Cesar Roux (1857-1934) började använda sitt ”Loop-en-Y”-förfarande för obstruktion av magutloppet, föll denna teknik i onåd i början av 1900-talet på grund av den höga incidensen av postoperativ stomal ulceration. Senare, med ytterligare vagotomi, återupplivades den på 1950- och 1960-talen och anpassades för flera olika tillämpningar. Den största faktorn till dess återupplivning har varit behandlingen av syndrom efter gastrektomi, inklusive alkalisk refluxgastrit, gastrisk atoni, dumpning och andra syndrom samt för tillfällig behandling av komplicerad refluxesofagit. Roux-en-Y-anastomosen har dessutom använts för att dränera olika organ som gallvägar, bukspottkörteln och matstrupen.
På 1970-talet blev det uppenbart att Roux-en-Y-förfarandet har mer specifika nackdelar. Den viktigaste komplikationen vid loop-en-Y är det så kallade Roux-syndromet, sekundärt till gastrisk eller efferent jejunal stasis, eller båda. Kliniskt sett består detta symtomkomplex av epigastrisk mättnad, illamående, intermittenta eller postprandiella kräkningar eller postprandiell buksmärta. Dessa symtom förekommer hos upp till 50 % av alla patienter . Dessa komplikationer begränsar den utbredda användningen av Roux-en-Y gastrektomi för behandling av alkalisk GER.
Duodenogastrisk reflux efter Roux-en-Y
För att undersöka mängden postresektionell intestinogastrisk reflux efter olika typer av gastrointestinal anastomos studerades den duodenogastriska refluxen av gallsyror och lysolecitin hos 48 grisar efter Roux-Y-gastroenterostomi och jämfördes med olika typer av gastroduodenostomi och interposition av jejunal (för detaljer se ).
De intragastriska koncentrationerna av gallsyror och lysolecitin visade sig vara förhöjda efter gastroduodenostomi jämfört med kontroller. Ett effektivt förebyggande av reflux var möjligt genom Roux-en-Y duodenal diversion av 50 cm längd eller genom interposition av 25 cm isoperistaltisk jejunum. Koncentrationerna av gallsyror och lysolecitin var lägst efter Roux-en-Y-omläggning.
Resultaten av denna studie understryker att Roux-en-Y diversion har en låg incidens av duodenogastrisk reflux. Detta är således ett effektivt förfarande för att eliminera primär eller sekundär duodenogastrisk reflux.
Gastrisk tömning efter Roux-en-Y
Gastrisk tömning är ofta fördröjd efter Roux-en-Y gastrojejunostomi. Det har visats att motilitetsstörningar i Roux-en-Y-ledet fungerar som en funktionell utloppsobstruktion .
Intraluminala tryckmätningar hos patienter med Roux-stasis syndrom visade att motiliteten är förändrad i fastande såväl som i postprandiala tillstånd . Dessa motilitetsförändringar åtföljs av störningar i transiteringen . Normal tömning av magsäcken samt fördröjd tömning av magsäcken har beskrivits efter Roux-en-Y. Vi har studerat magutömningen efter Roux-en-Y gastrojejunostomi i ett djurförsök med 12 beaglehundar av honkön och en näringsrik måltid med medelviskositet (Meritene®). Fyra normala hundar användes som kontroller, fyra genomgick en Billroth I gastrektomi och fyra en Roux-en-Y gastrektomi under allmän anestesi utan ytterligare vagotomi. Sex veckor senare implanterades 8 kraftgivare med töjningsmätare, 1 på magsäcksresterna, 4 på Roux-ledet respektive duodenum och 3 på jejunum, med början 30 cm distalt från Treitz-ligamentet. Tömningen av magsäcken mättes radiografiskt medan motiliteten registrerades samtidigt på en polygraf (för detaljer se ).
Den gastriska tömningen efter Roux-Y gastrektomi var nästan linjär och skilde sig inte från den hos intakta kontrollhundar. Till skillnad från Roux-en-Y gastrektomi var tömningen efter Billroth I gastrektomi inledningsvis accelererad och följdes av en långsam tömningsfas. Under den inledande perioden skiljde sig segmenteringsaktiviteten i Roux-en-Y-ledet signifikant från det propulsiva kontraktila mönstret i duodenum efter Billroth I-rekonstruktion. Kraft och frekvens av gastrointestinala kontraktioner var likvärdiga efter båda rekonstruktionsförfarandena.
Resultaten av denna studie visade att efter magsäcksresektion och Roux-en-Y-anastomos är det jejunala motilitetsmönstret djupt förändrat efter Roux-en-Y-förfarandet och är ansvarigt för magsäckstömningshastigheten, som är långsammare än efter Billroth I-resektion och jämförbar med normal magsäckstömning. Våra resultat visar vidare att efter subtotal gastrektomi är tarmens kontraktila mönster viktiga faktorer som bestämmer tömningen av magsäcken.
Slutsats
Den konventionella Roux-en-Y duodenal diversionen med användning av en lång lem (50-60 cm) är ett effektivt förfarande för att eliminera duodenogastrisk reflux. Det medför en ökad risk för stomal ulceration vilket gör att en ytterligare vagotomi och antrektomi är nödvändig. Vagotomi och antrektomi orsakar en parasympatisk denervering av intestinum, försämrad gastrisk tömning, minskad sekretion av magsyra, minskad storlek på magreservoaren, förlust av pylorus med förändringar i gastrisk tömning, avbrott i neurohumorala relationer och återkopplingsmekanismer i magsäcken, tolvfingertarmen, bukspottkörteln och det hepatobiliära systemet samt en minskad trofisk effekt av gastrin på magslemhinnan. I kombination med Roux-en-Y-biliär omledning läggs Roux-ledens biverkningar till med negativa effekter på magens tömning, förlust av stimulering av duodenalslemhinnan med chym och, i förlängningen, en negativ påverkan på frisättningen av gastrointestinala hormoner och sekretion från matsmältningskörtlar (sekretin), CCK-pancreozymin, GIP, motilin), förändringar av motilitetsmönstret i hela tarmkanalen och en åtskillnad mellan motilitetsmönstret i den duodenum som förbigås och resten av mag-tarmkanalen. Kliniskt kan detta resultera i epigastrisk fyllnadskänsla, illamående, intermittenta eller postprandiella kräkningar eller postprandiell buksmärta hos ett rimligt antal patienter.
Den suprapapillära Roux-en-Y duodenojejunostomin (duodenal switch) utan vagotomi och antrektomi verkar medföra färre nackdelar , och kan därför vara ett bättre alternativ än den klassiska Roux-en-Y duodenal diversion. Eftersom bevarandet av ett 3-7 cm långt segment av duodenum med dess förmåga att utsöndra bikarbonater och neutralisera magsyra, är förekomsten av magsår teoretiskt sett låg och skulle kunna bevisas i experimentellt och kliniskt arbete. Detta gör det möjligt att göra slingan tillräckligt lång (50-60 cm) för att förhindra alkalisk reflux utan rädsla för magsår. Andra biverkningar, t.ex. pankreocibal asynkroni, duodenal hypomotilitet och bakteriell överväxt med möjliga förändringar i matsmältning och assimilering, kan dock vara desamma som vid konventionell Roux-en-Y duodenal diversion. Därför bör den begränsas till de sällsynta fallen av annars obehandlingsbara patienter så länge som de sena resultaten understryker de initialt optimistiska resultaten av duodenal switch .
1. Beaumont W. Experiment och observationer om magsaften och matsmältningens fysiologi.Plattsburgh: Allen FP, 1933.
2. Attwood SE, Smyrk TC, DeMeester TR, Mirvish SS, Stein HJ, Hinder RA. Duodenoesofageal reflux och utveckling av esofagealt adenokarcinom hos råttor. 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. Duodenoesofageal reflux inducerar esofagealt adenokarcinom utan exogen karcinogen. J Gastrointest Surg 1998;2(3):260-268.
4. Pera M, Trastek VF, Carpenter HA, Fernandez PL, Cardesa A, Mohr U, Pairolero PC. Influens av pankreatisk och biliär reflux på utvecklingen av esofaguskarcinom. Ann Thorac Surg 1993;55(6):1386-1392.
5. Grant R, Grossmann MI, Wang KJ, Ivy AC. Den cytolytiska effekten av vissa gastrointestinala sekret och enzymer på epitelcellerna i magsäcken och duodenalslemhinnan. J Comp Cell Physiol 1951;37:137.
6. Orchard R, Reynolds K, Fox B, Andrews R, Parkins RA, Johnson AG. Effekten av lysolecitin på magslemhinnans struktur och potentialskillnad. Gut 1977;18(6):457-461.
7. Clark GW, Smyrk TC, Mirvish SS, Anselmino M, Yamashita Y, Hinder RA, DeMeester TR, Birt DF. Effekten av gastroduodenal juice och kostfett på utvecklingen av Barretts esofagus och esofageal neoplasi: en experimentell råttmodell. Ann Surg Oncol 1994;1(3):252-261.
8. Fein M, Ireland AP, Ritter MP, Peters JH, Hagen JA, Bremner CG, DeMeester TR. Duodenogastrisk reflux förstärker de skadliga effekterna av gastroesofageal reflux. J Gastrointest Surg 1997;1(1):27-33.
9. Ireland AP, Peters JH, Smyrk TC, DeMeester TR, Clark GW, Mirvish SS, Adrian TE. Magsaft skyddar mot utveckling av esofagealt adenokarcinom hos råtta. 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. Duodenogastrisk reflux hos patienter med övre bukbesvär eller magsår med särskild hänvisning till refluxassocierad gastrit. Scand J Gastroenterol Suppl 1985;115:1-56.
12. Scudamore HH, Eckstam EE, Fencil WJ, Jaramillo CA. Gallreflux gastrit. Diagnos, medicinsk och kirurgisk behandling. Am J Gastroenterol 1973;60(1):9-22.
13. Ellis-FH J, Gibb SP. Vagotomi, antrektomi och Roux-en-Y diversion vid komplex reoperativ gastroesofageal refluxsjukdom. Ann Surg 1994;220(4):536-542.
14. DeMeester TR, Fuchs KH, Ball CS, Albertucci M, Smyrk TC, Marcus JN. Experimentella och kliniska resultat med proximal end-to-end duodenojejunostomi för patologisk duodenogastrisk reflux. Ann Surg 1987;206(4):414-426.
15. Schumpelick V, Stachow R, Schreiber HW. Sena resultat av jejunal interposition. Scand J Gastroenterol 1984;92 227-231.
16. Stein HJ, Barlow AP, DeMeester TR, Hinder RA. Komplikationer vid gastroesofageal refluxsjukdom. Den nedre esofageala sfinkterns roll, esofageal syra- och syra/alkalinexponering och duodenogastrisk reflux. Ann Surg 1992;216(1):3543.
17. Stein HJ, Kauer WK, Feussner H, Siewert JR. Gallreflux i godartad och malign Barrett-esofagus: e fekt av medicinsk syraundertryckning och Nissen fundoplikation. J Gastrointest Surg 1998;2(4):333-341.
18. Arlt G, Schumpelick V, Riechert B, Kloppel G. Ulcusrisken vid refluxförebyggande magsäcksoperationer. En experimentell studie. Scand J Gastroenterol Suppl 1984;92 125-128.
19. Begemann F, Schumpelick V. Problem vid bedömning av duodenogastrisk reflux med hjälp av gallsyramätning och lysolecitinmätning. Scand J Gastroenterol Suppl 1981;67 51-53.
20. Bolder U, Bares R, Arlt G, Hojabri K, Schumpelick V. Gallsyraretention efter Roux-en-Y biliär rekonstruktion påvisad med tauro-23-(75Se)selena-25-homokolsyra. En experimentell djurstudie. 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 av näringsämnen på gastrointestinal motilitet och gastrisk tömning efter Billroth-I gastrektomi hos hundar. Dig Dis Sci 1988;33(7):784-794.
23. Ehrlein HJ, Thoma G, Keinke O, Tsiamitas C, Schumpelick V. Effekter av näringsämnen på gastrointestinal motilitet och gastrisk tömning efter distal gastrektomi med Roux-Y gastrojejunostomi hos hundar. 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 och gastrisk tömning efter Billroth II gastrektomi hos hundar. Dig Dis Sci 1989;34(8):1199-1210.