Ponazoritev toka model duodenogastric refluks po esophagectomy z želodčnim interposition

Ponazoritev toka modela za duodenogastric refluks po esophagectomy z želodčnim vmes
Abstract
Ozadje
je bil naš cilj, da se preveri kirurških dejavnike, ki vplivajo na duodenogastric refluks (DGR) po esophagectomy z uporabo vizualizacije modela toka, ki bi posnemajo tudi intratorakalni želodca cev.
Metode
preglednih želodčne modele cevi za različne poti (retrosternalna prostor [RS] in posterior mediastinum [PM]) so bili izdelani. Različne distalne pritiski smo aplicirali na eksperimentalnem modelu napolnjeno z vodo in tok je bil posnet s kamero visoke hitrosti. Obseg in maksimalna višina refluxate skozi pylori dveh različnih velikosti (7,5 mm, 15 mm), v dveh različnih položajih (pokončno, semi-Fowler) je bilo merjeno z analizo video posnetkov.
Rezultati
Za velik pilorus nastavitev, ko so bili uporabljeni pritiski 20, 30 in 40 mmHg v pokončnem položaju, je bil obseg v refluxate v RS /PM cevi 87,7 ± 1,1 /96,4 ± 1,7 ml, 150,8 ± 1,1 /158,0 ± 3,2 ml, in 156,8 ± 3,3 /198,0 ± 4,7 ml (p < 0,05), in najvišje višine bila 101,6 ± 4,8 /113,4 ± 2,9 mm, 151,4 ± 2,2 /165,4 ± 1,5 mm in 166,1 ± 1,7 /193,7 ± 6,6 mm (p 0.05). Podatki za majhne pilorus okolju ali v položaju semi-Fowler je pokazala podobne težnje. Za vsak dani poti, drže ali tlaka okolju, je DGR v veliki pilorus modelu dokončno višja kot v majhnem.
Sklepe
Ta tekočine študija mehanike kaže posterior mediastinalni želodčne vmes ali pilorično postopek za odvajanje, ali oboje, je povezana z visoko refluksu dvanajstniku vsebine
Ključne besede
požiralnika kirurgija V študijah in vitro kakovosti življenja Ozadje
Duodenogastric refluksa (DGR) je pogosta patofiziološki posledicami za esophagectomy z želodčnim vmes.; je bilo dokumentirano v 60 ~ 80% bolnikov [1]. Simptomi refluksa negativno vpliva na kakovost življenja v teh bolnikih [1-5]. Poleg tega obstajajo dokazi, da so dvanajstnika vsebina škodljiva in lahko na dolgi rok povzroči spremembe sluznice tako do želodca, voda in esophageal ostanke [1]. Truncal vagotomy, ki nujno spremlja postopek, se šteje, da je glavni vzrok DGR. To zmanjšuje fiziološko ravnovesje med propulzivne dejavnosti antruma in piloroduodenalno odpornost na želodcu v in odlivi biliopancreatic izločanja [6].
Za odpravo te zaplete, so nekateri avtorji zagovarjal opustitev v pilorično postopka drenaže [7], in uporaba ekstra anatomsko prostora kot pot na požiralniku rekonstrukcije namesto z posteriorno mediastinuma [3, 8]. Sporni še vedno obstaja zaradi opustitve pilorično postopka drenaže in uporabe dodatnega-anatomski poti, ker so dokazi iz literature nasprotujoči [4, 5, 9-12]. Razlog za te nasprotujoče si rezultate je, da so klinični podatki iz ljudeh je težko ponovljiva zaradi številnih drugih dejavnikov, ki vplivajo na DGR in jih ni mogoče v celoti zajeto v kliničnem okolju.
Cilj te raziskave je bil preveriti vlogo pot obnove in piloricne postopek drenažo na pooperativni DGR z uporabo modela vizualizacijo toka na intratorakalnega želodcu, ki smo jo prej opisanega [13].
Metode
za zasnovo intratorakalnega želodca modelu cevi, smo pregledali pooperativnem prsih CT slike 10 bolnikov z rakom na požiralniku, ki so doživeli esophagectomy z želodčno vmes (5 v retrosternalna prostoru (RS) in 5 v zadnji mediastinuma (PM)) na GACHON University Gil bolnišnici. Ta študija je bila odobrena s Institutional Review Board z dne GACHON University Gil bolnišnici.
Zbiranje podatkov pri CT slik
Pri vsakem bolniku, vse rezine CT od esophago-želodca anastomozni mestu na ravni pilorus bilo delo spreminjanjem navpičnem položaju z in so bili pridobljeni podatki o centroidov (x, y) v preseke želodčni cevi. Nato so bili Centroidi in višine v povprečju za 5 bolnikov v vsaki skupini (slika 1). Na koncu so tridimenzionalni tečaji želodčni cevi (v RS in PM) povprečje in se uporablja za rekonstrukcije. Slika 1 povprečenja potek želodca cevi. Krepko črte predstavljajo povprečje centroidov (x, y) 5 želodčnih cevi po navpični legi (z) v vsaki smeri. A x v retrosternalna poti. B, y v retrosternalna poti. C retrosternalna želodca modela cevi. D x v posteriorni mediastinuma poti. E, y v posteriorni mediastinuma poti. F, Posteriorna mediastinalno želodca modela cevi.
Vzorec izdelava in določitev
eksperimentalnih modelov so bile izvedene na enak način kot avtorji [13] že prej opisali. Za enostavno primerjavo, so bili deli oblikuje kot krožni cevi z notranjim premerom 40 mm (z debelino 5 mm), s pomočjo hitrega prototipov tehniko. So bili povezani z pilorus modelov z dvema različnima premeroma pilorusa odprtino (7,5 mm ali 15 mm) (slika 1). Slika 2 prikazuje eksperiment za merjenje DGR. Okvir podpiranje želodčne modela cevi je namenjen za nagnjen s tečajem. Zračni kompresor dovaja distalni tlak in dve elektromagnetni ventili (Mrežni in izpušni) so bili uporabljeni za nadzor širino tlačne impulz. Ko je bil ventil odprt dobavo in izpušni ventil je zaprt istočasno s stikalom releja je bila uporabljena stisnjen zrak z vzorcem napolnjena z vodo do višine pilorusa odpiranja in povzročila DGR. Hkrati se je tok znotraj modela posneli z visoko hitrostjo kamero (SVSi, Southern Vision Systems, Alabama, ZDA) s hitrostjo 30 sličic /sek. Po določenem časovnem intervalu, je dovodni ventil zaprt in izpušni ventil je bil odprt hkrati odteče refluxate. Slika 2 Eksperimentalno za merjenje refluks.
Določanje distalnega tlaka povzroči DGR
Za predstavljajo spremenljive spustu tlaka povzročajo DGR čez pilorus, so tri različne distalne pritiski po 20, 30 in 40 mmHg (širino tlak impulza = 1 sekundo) določena poljubno.
merjenje DGR
po snemanju notranji tok, je tekočina odteče skozi izpušni ventil za merjenje prostornine. Oceniti dostopnost refluxate na požiralniku, je največja višina refluaxate (pravokotna oddaljenost od ravnine pilorusa odprtine), izmerjen z analizo video posnetkov z računalniško podprto video sistem za analizo okvir (MemView 2.1.9, Southern vid Systems, Alabama, ZDA) (slika 3). Zato je bila DGR izmerjena v 24 primerih 2 poti, 2 pylori, 3 nastavitve tlaka in 2 drže. Za vsak primer, so opravili 10 poskusov, da se preveri ponovljivost. Slika 3 želodca cev model v položaju, semi-Fowler. A, retrosternalna pot. B, Posterior mediastinalnega pot. h,
Največja višina refluxate;
, Sprednji; Ca
, Caudal; Cr,
lobanjske; P,
posterior.
Statistika
Vse Podatki so predstavljeni kot povprečje ± standardni odklon. Test Mann-Whitney smo uporabili za primerjavo obseg in višino refluxate med obema skupinama. Vse analize so bile opravljene z uporabo SPSS V12.0 za Windows (SPSS, Chicago, IL) in dala dvostranske p vrednosti. Vrednosti p < 0.05 so bistvenega pomena.
Rezultati
srednja obsega in višine refluxate ko so distalne pritiski 20, so bili uporabljeni 30 in 40 mmHg za eno sekundo z vzorcem v pokončnih in semi-Fowler položajih prikazani v tabele 1 and2.Table 1 Povprečni volumen in višino refluxate glede na velikost pilorus
poti
Posture
tlaka (mmHg)
Volume (ml)
Višina (mm)

Small pilorus
Velika pilorus
p vrednost
Small pilorus
Velika pilorus
p vrednost
RS
Upright
20
50,8 ± 4,0
87,8 ± 1,1
0,001
72,6 ± 3,6
101,6 ± 4,8
0,001
30
58,4 ± 1,5
150,8 ± 1,1
0,008
87,3 ± 3,6
151,4 ± 2,2
0,008
40
69,8 ± 2,6
156,8 ± 3,3
0,008
111,0 ± 5,6
166,1 ± 1,7
0,008
Semi-Fowler
20
53,4 ± 4,0
114,7 ± 3,1
< 0,001
86,9 ± 11,6
137,5 ± 3,9
< 0,001
30
58,0 ± 0,7
158,8 ± 0,8
0,008
132,7 ± 3,2
181,6 ± 1,0
0,008
40
72,6 ± 0,9
200,2 ± 2,7
0,008
135,8 ± 5,5
221,0 ± 3,4
0,008
PM
Upright
20
56,4 ± 1,7
96,4 ± 1,7
0,001
72,5 ± 5.6
113,4 ± 2,9
0,001
30
61,2 ± 2,2
158,0 ± 3,2
0,008
98,3 ± 3,84
165,4 ± 1,5
0,008
40
75,6 ± 1,5
198,0 ± 4,7
0,008
118,6 ± 5,0
193,7 ± 6,6
0,008
Semi-Fowler
20
59,0 ± 2,0
144,5 ± 2,8
< 0,001
164,0 ± 8,0
162,5 ± 5,0
0,529
30
60,6 ± 0,9
176,0 ± 1,8
0,004
191,3 ± 9,3
198,8 ± 6,4
0,310
40
73,4 ± 1,3
227,7 ± 4,3
0,004
217,8 ± 7,4
233,4 ± 4,2
0,008
širina tlačni impulz je 1 sekunda.
PM
posterior mediastinuma, RS
retrosternalna prostor.
Tabela 2 povprečni volumen in višino refluxate po trasi želodčni cevi
pilorus
Posture
tlaka (mmHg)
Prostornina (ml)
Višina (mm)

RS
PM
p vrednost
RS
PM

p vrednost
majhnih
pokončnem
20
50,8 ± 4,0
56,4 ± 1,7
.002
72,6 ± 3,6
72,5 ± 5,6
0,684
30
58,4 ± 1,5
61,2 ± 2,2
0,034
87,3 ± 3,6
98,3 ± 3,8
0,016
40
69,8 ± 2,6
75,6 ± 1,5
0,008
111,0 ± 5,6
118,6 ± 5,0
0,008
Semi-Fowler
20
53,4 ± 4,0
59,0 ± 2,0
0,004
86,9 ± 11,6
164,0 ± 8,0
< 0,001
30
58,0 ± 0,7
60,6 ± 0,9
0,040
132,7 ± 3.2
191,5 ± 9,3
0,008
40
72,6 ± 0,9
73,4 ± 1,3
0,421
135,8 ± 5,5
217,8 ± 7,4
0,008
Velika
Upright
20
87,7 ± 1,1
96,4 ± 1,7
0,008
101,6 ± 4,8
113,4 ± 2,9
0,008
30
150,8 ± 1,1
158,0 ± 3,2
0,008
151,4 ± 2,2
165,4 ± 1,5
0,008
40
156,8 ± 3,3
198,0 ± 4,7
0,008
166,1 ± 1,7
193,7 ± 6,6
.008
Semi-Fowler
20
114,7 ± 3,1
144,5 ± 2,8
<. 001
137,5 ± 3,9
162,5 ± 5,0
< 0,001
30
158,8 ± 0,8
175,6 ± 1,7
0,004
181,6 ± 1,0
198,8 ± 6,4
0,008
40
200,2 ± 2,7
227,6 ± 4,8
0,004
221,0 ± 3,4
233,4 ± 4,2
0,008
širina tlačni impulz je 1 sekunda.
PM
posterior mediastinuma, RS
retrosternalna prostor.
DGR po velikosti pilorus (piloricne postopek drenaža)
za vsak dani poti, drže ali nastavitev tlaka so bile povprečne količine refluxate v velikem pilorus modelu vedno znatno večji od tistih majhnih enega (p < 0,05 za vse). Podatki odražajo srednjih višin pokazala podobne trende kot tistih srednjih količinah, z izjemo dveh primerih (tabela 1).
DGR po trasi želodčni cevi
Za velike pilorus nastavitev, srednja obseg in višine refluxate v modelu PM bile vedno bistveno večje od modela RS (p < 0,05 za vse). Podatki iz z majhno pilorus nastavitev pokazala podobne težnje, kot veljajo za velike enega, z izjemo dveh primerov (tabela 2).
Razprava
polemik glede opustitve pilorično postopka drenaže in uporaba extra-anatomsko pot za zmanjšanje DGR so posledica omejitev metodologijo, uporabljeno pri večini kliničnih študijah. Večina kliničnih študijah so ocenili DGR uporabo različnih posrednih tehnik, kot kvantifikacijo izotopskih označevalcev (Tc99-Hida) v želodcu ali požiralniku aspiracija [14], 24-urni želodčni spremljanje pH z obstojem alkalne refluksa [15], ali z uporabo vprašalnik za refluksne epizode [7], itd Vsi so nekatere možne omejitve za jasno preverjanje vpliv načina rekonstrukcije ali za pilorično postopka drenaže. Poleg omejitev vsaki posamezni metodi, mnogih drugih pogojev, ki vplivajo DGR, kot na primer spremenljivke znotraj trebušne tlaka, črevesno gibljivost držo in telesno aktivnost bolnikov v obdobju študija lahko vplivale na rezultate študij.
to je tudi razlog, da smo namenjeni za to študijo. Naši cilji so bili oceniti količino refluxate in požiralnika "izpostavljenost refluxate zgolj v skladu s kirurškim dejavnikov. Poleg tega smo mislili, izključevanje ali krmiljenje spremenljivk, ki so zelo spremenljivi v realnem klinični situaciji je ključnega pomena pri zasnovi testirati model. Zato smo sprejeli "vizualizacijo modela toka"; želodcu cev, kjer je notranji tok lahko dostopne in se neposredno opaziti. Da bi poenostavili primerjavo za namene te študije, smo cevi cilindrično s krožnim prerezom istega premera. Premer pilorusa odprtine po postopku drenažnega bila določena poljubno podvojitev prvotnega pilorusa odprtino [13]. Ker vse referenčne vrednosti tlaka gradient povzroča DGR po denerviranega pilorično mišice zapiralke ni bilo mogoče najti v literaturi, so bili določeni glede na dvanajstniku Mano- podatkov v zgornjem prebavnem študije gibljivost zdravih prostovoljcev [16]. V tej študiji je bila amplituda kontrakcije v dvanajsternik v razponu od okoli 22 do 27 mmHg med tešče in po obroku. Poleg tega, ker je bilo ugotovljeno, da je lahko še posebej po trebuhu kirurgija tlak znotraj trebuha se zvišana (5 ~ 15 CMH 2O) spodbujanje DGR [17], nastavitve tlaka gradienta so bili postavljeni kot 20, 30 in 40 mm Hg v tej študiji. Širina tlačne impulza določimo tudi poljubno ker ni bilo referenčnih vrednosti na razpolago v literaturi.
V literaturi je piloricne postopek drenažni znano, da ima nejasno učinek na refluksu [3-5, 9, 10] . V tej študiji, stopnja DGR imela dokončne nagnjeni k višji v želodčnem cevi z večjim pilorično odprtino. V smislu mehanike tekočin, lahko DGR je izražena kot proces, v katerem je razvil tlačni gradient čez pilorusa odprtine postane ničle zaradi izgube tlačne energije (ki se lahko pretvorijo v druge vrste energije). V našem modelu je izguba energije tlaka poteka preko dvostopenjski postopek (v pilorusa odprtine, nato v želodčni cevi samega). V 1. koraku lahko piloricne odprtju treba obravnavati kot odprtina, ki obstajajo v cevi. Analitska rešitev izgube tlačne energije Dp
čez pilorus lahko dajemo z reševanjem Bernoulli obstrukcijo enačbo [18]: Dp
=
ρ
Q
2
1
-
β
4
/
2
C
d
2
A
t
2
kjer ρ
je gostota tekočine, Q
je pretok skozi cev s premerom d
, β
je razmerje odpiranje odprtina d
(= d
/d)
, Ci
d
je koeficient odvajanja in A
t
je območje odprtina. Če je odprtina razmerje β
postane manjša (to je, piloricne odpiranje postane manjši), je izguba tlaka energija povečala, ker (1-β
4) postane večji in A
t
postane manjši. Poleg tega je znano, da C
d
tudi dobili manjši za manjše β
[18]. To pomeni, da je v majhnih pilorus okolju, ki je večji pritisk energija izčrpali, da bi mimo majhno odprtino, in manj energije pretvori da povzroči refluks, v primerjavi z velikim pilorus modelu. To je lahko ustrezna razlaga rezultatov pilorično postopka drenaže v tej študiji.
Drug pomemben kirurški vprašanje za DGR je pot požiralnika obnove. V tej študiji je bila stopnja DGR imel dokončno nagnjeni k višji v želodčni cevi PM. V smislu mehanike tekočin, je to vprašanje povezano z 2. korak refluksa (v želodčni cevi samega). V 2. koraku, izguba energije tlaka v glavnem poteka z gravitacijo in stenskega trenja v želodčni cevi, kot sledi [18]: Dp
=
ρgh
+
f
L
D
ρ
v
2
2
kjer je g
je gravitacijski pospešek, h
je navpična višina refluxate od vodoravne linije, f
je koeficient trenja Darcy L
dolžina refluxate iz pilorus in proti
je hitrost tekočine. V zgodnji fazi refluksa, vpliv težnosti je pomembna in relativno enostavna in jo je mogoče oceniti tudi intuitivno. Kot je prikazano na sliki 1 in sliki 3, RS cev bolj pokončen kot PM cevi v spodnjem delu želodca cevi. Ta vidik je pretirana, ko je cev nagnjena v pozicijo semi-Fowler. Zato je večji pritisk porabo energije za premagovanje teže v RS cevi kot pri PM cevi, kajti prvi pomočjo gravitacije več vplivom zaradi svoje pokončni obliki. Ta razlaga se lahko uporabi za razlago rezultatov večini primerov v naši raziskavi. Vendar pa o vplivu stenskega trenja, ki postane pomembna kot refluxate vzpenja, še bolj intuitivni ocena postane težko, ker je treba koeficient trenja neposredno izmeriti v raznolikem okolju. Tako lahko izguba energije tlaka v zgornjem delu želodca cevke močno razlikujejo glede na obliko in toku. V redkih primerih, menimo, da so trenja stena lahko igral pomembno vlogo v naši nezmožnosti, da pokaže bistveno razliko.
Obstajajo nekatere omejitve v tej študiji. Prvi se nanaša na zasnovo modela. Želodca Model Cev je zelo poenostavljena namenoma za te študije. V bolj sofisticiran model, ki posnema resnično želodčne cev, bi morali upoštevati dejavnike, kot so morebitni kontraktilnosti v želodčni cevi in ​​ostankov požiralnika, in okoljskih dejavnikov, kot so utripanje srca in velikih žil, če jih naštejemo le malo. Vpliv negativnega intraplevralno pritiska je še en pomemben dejavnik, ki lahko spodbujajo DGR in ni bila dokazana v našem modelu. Ti očitki so nekoliko uniči z dejstvom, da so bile intratorakalnih želodčne verjetni deluje kot pasivni voda brez kakršnega koli kontraktilnosti za daljšem obdobju, in vse dejavnike, razen krivuljo cevi in ​​velikosti pilorus enaki med primerjanih skupin. Prav tako ne mislim, da je vprašanje negativnega intraplevralno pritiska slabi naš sklep, ker bi bil učinek negativen intraplevralno pritiska bolj dokončna v želodčni cevi PM kot v RS cevi. Druga omejitev naše raziskave je, da so nastavitve tlaka določena arbitrarno. Pravzaprav, ko pride do DGR pri bolnikih, je težko vedeti, kako visoko razvija tlak gradient, in kako dolgo traja dlje. Vendar, ker ta raziskava osredotočena na razlike v dinamiki refluxate glede na morfologijo cevi, ni problematično uporablja določen niz distalnega pritiska s kratkotrajni dokler se uporabljajo isti pogoji za primerjanih skupin . Tretja omejitev je, ali je sklenitev tega raziskavi klinično dovolj pomembno, da bi spremembe v klinični praksi. Čeprav je statistično značilna, so bile dejanske razlike v višini in višini refluxate majhna med različnimi načini obnove (tabela 2). Ni jasno, ali so ti relativno majhne razlike pomembne klinične pomembnosti. Ko govorimo o klinično ustreznost vprašanje, bi morali razmisliti gastroezofagealne refluksne (GER), kot tudi, kar ni bilo dokazano v našem modelu. Kot je prikazano v tej raziskavi, je jasno, da piloricne postopek drenažo spodbuja DGR in posledično poveča žolča refluks v želodcu in požiralniku. Po drugi strani, kot je prikazano v prejšnjem delu [13], saj omogoča praznjenje želodca in zato lahko zmanjša Ger. Tako, da je težko potrditi, ali bi opustitev iz pilorično postopka drenaže zmanjša refluks simptomov pacientov. Nadaljnje študije refluks v kliničnem okolju, v korelaciji s simptomi, endoskopsko in histoloških ugotovitev, se lahko zahteva, da bi dobili bolj celovite informacije.
Sklepe
Ugotovili smo metodo za opazovanje in merjenje DGR znotraj intratorakalnega želodcu kot požiralnika nadomestiti z oblikovanjem modela vizualizacijo toka. S tem modelom, smo dokazali, da je bila stopnja DGR bistveno višja v intratorakalnega želodcu nahaja v PM in /ali z pilorusa postopkom drenažno izvede v mehanike tekočin. Ta ugotovitev lahko pomaga zmanjšati pojavnost DGR po esophagectomy z želodčnim vmes v kliničnem okolju v realnem svetu
Kratice
DGR:.
Duodenogastric refluks
RS:
retrosternalna prostor
PM:
posteriorne mediastinum
GER:.
gastroezofagealne refluksne

Izjave
Priznanja
Zahvaljujemo Hyejin Jeon in Heejin Park za tehnično pomoč pri razvoju eksperimentalnega modela.
avtorjev prvotni predložiti datoteke za slike
Spodaj so povezave do prvotni avtorjev prenosov datotek za slike. "Izvirno datoteko na sliki 1 13019_2013_1353_MOESM2_ESM.tif avtorjev 13019_2013_1353_MOESM1_ESM.tif avtorjev prvotni datoteki Slika 2 13019_2013_1353_MOESM3_ESM.tif avtorjev prvotni datoteki slika 3 Konkurenca interesov
Avtorji izjavljajo, da nimajo konkurenčnih interesov.
Avtorji" prispevki
CP: literatura raziskave, zajemanje podatkov, analiza podatkov, priprava rokopis, rokopis urejanje; JL: študija koncepti, študija načrtovanje, opredelitev intelektualne vsebine, literature, raziskave, analize podatkov, pripravo rokopis, rokopis urejanje; JS: Načrt študije, razvoj eksperimentalnega modela, pridobivanje podatkov, rokopis urejanje; SC: načrtovanje eksperimentalnih nastavitev, eksperiment, za pridobivanje podatkov; KK: analiza podatkov, statistična analiza, urejanje rokopis. Vsi avtorji prebrali in potrdil končni rokopis.

• Endoskopsko Submukozno disekcija za zgodnjega raka želodca pri starejših bolnikih: meta-analiza
• Izkušnje s preprostim laparoskopsko gradnjo želodca cevi