食管癌术后管状胃功能研究及应用进展

我国是食管癌患者大国,我国食管癌的新发病人数占全球食管癌新发病总人数的一半以上,食管癌的治疗提倡以手术为主的综合治疗。管状胃是指通过游离、松解胃大弯及胃小弯周围血管、筋膜及脂肪等组织,通过裁剪小弯侧保留大弯侧, 将胃制成类似食管的管道形状。管状胃最先在欧洲和日本等地开展,近十年来,我国临床上也越来越多地采用管状胃替代食管的消化道重建方式,相关的研究也逐步深入。

1 管状胃的解剖和生理基础
1.1 解剖
1992 年 Liebermann-Meffert 等通过尸体解剖得出结论胃网膜右动脉是胃部血供的主要来源,目前临床上管状胃的应用均是基于这一理论基础,均保留了胃网膜右动脉的血供来源,此外,Liebermann-Meffert 等还指出胃右动脉的血供几乎可以忽略,因此管状胃是否保留胃右动脉意义不大[1]。至于管状胃头端部分的血供则主要来源于毛细血管和微动脉组成的微循环网络,这一部分的血流与吻合口血流关系密切,术中应主要保护。也有学者认为静脉回流是决定胃组织血流的主要因素,比动脉起的作用更大,术中尽可能的保护胃静脉增加胃静脉的回流,对预防术后吻合口瘘也起着重要作用[2]。Tabira 等[3]通过比较证实了全胃和管状胃代食管的吻合口血流率并没有明显的差异(14.7 ml/minvs. 13.9 ml/min)。张灿斌等[4]用氦氖激光多普勒血流测定仪观察吻合口处胃组织供血发现,管状胃吻合口处胃组织供血明显优于传统全胃,血流量分别为(16.8±2.3)ml/(min·100g)和(10.5±3.2)ml/(min·100g)。2011 年 Shimada 等[5]将吲哚菁绿(indocyanineGreen,ICG)荧光技术应用到食管癌消化道重建后的血管显像中,通过荧光显影相机检测发现:经过静脉注射 ICG 1 min 后即可检测到 ICG 荧光,且管状胃的血管网能够得到清晰的显示。Ohi 等[6]回顾性研究了 120 例食管癌患者,研究结果显示 ICG 造影组吻合口瘘的发生率(1.7%)明显低于非 ICG 造影组(14.7%),因此 Ohi 等[6]认为应用 ICG 荧光技术可以区分管状胃不同部位的灌注情况,进而进行部位选择性吻合有利于降低吻合口瘘的发生率。虽然,近年来已有许多研究表明在术中联合应用 ICG 荧光技术,根据血供进一步决定手术策略可以减少术后吻合口瘘的发生,但是 ICG 荧光技术在食管癌外科中的应用还处于探索阶段,仍需要大量的大规模研究来证实其有效性[7]。此外,也有研究表明光学相干断层成像技术(optical coherence tomography,OCT)在管状胃的血供检测和显像中具有可行性和潜在的应用价值[8]。

管状胃保留了胃网膜右动脉,使得管状胃的的血供来源充足,避免了胸胃因缺血而导致的功能障碍甚至坏死等情况的发生。通过我们的研究发现,胸腔管状胃仅作为无功能的连接管道存在,这与闫明等[9]的研究结果一致,而管状胃狭窄的管型结构更符合正常食管的生理结构,置于食管床对胸腔结构的影响更小。此外,管状胃的长度完全能够满足吻合的需要,避免了因长度原因导致的吻合口张力过高以及过度拉伸导致的胃损伤。

1.2 生理
1.2.1 分泌功能
胃液的主要来源是黏膜的外分泌细胞,胃的分泌功能受到神经和体液两方面的调节,其中迷走神经和胃泌素、胃动素等胃肠激素在调节中起到了关键的作用。管状胃的制作切除了大部分壁细胞和主细胞,同时术中往往会切断迷走神经干,术后早期胃液和胃酸的分泌量较术前明显减少,胃液批 pH 升高,也起到了抗反流和减少反流性食管炎的作用[10-12]。在术后早期胃泌素和胃动素水平会反射性升高,从而刺激胃酸和胃液的分泌[13-14]。目前,国内外关于管状胃功能的研究多集中在对于食管癌术后中远期效果的评价上,而对于术后早期胃分泌功能的恢复情况和规律鲜有文献报道,通过我们的前期研究发现,食管癌术后管状胃的分泌功能从术后第 2 d 就已经开始有所恢复。

1.2.2 运动功能
管状胃的运动功能与胃排空障碍的发生密切相关,有研究表明食管癌术后管状胃只作为无功能的连接管道存在,而食物的排空主要靠重力作用[9]。我们通过研究发现,食管癌术后管状胃的运动功能从术后第 2 d 就已经开始恢复,而且管状胃的排空并非完全依靠重力作用,胸腔管状胃的蠕动几乎不能观察到,但远端管状胃的蠕动是明显的,而且与胃的排空关系密切,尤其是在排空末期。管状胃的制作保留了大部分术前胃的运动特征,而且管状胃的容积更小,增加了胃内压,可以减少食物在胃内的停留时间,降低胃潴留的发生率,同时主动脉弓及心脏的压迫和规律性搏动不仅在管状胃内形成了一定的高压区,起到了抗反流作用,而且有一定的促排空功能[15-16]。

2 管状胃的临床应用
2.1 管状胃的制作
管状胃可分为常规管状胃(非翻转)、倒置管状胃(翻转)和胃底旋转的管状胃三种类型(图 1),其中常规管状胃制作简单、安全可靠、应用最多[17]。目前临床上通畅在管状胃制作后用丝线或滑线加固切缘以减少出血以及瘘的发生。此外,也有文献报道了保留全胃黏膜及其血供的改良管状胃制作方法,其制作方法为:距大弯侧约 4~5cm,用刀切开前后壁胃浆肌层直到胃底部,保留胃黏膜层及其血供,然后分别沿着胃壁黏膜层表面向小弯侧解剖分离,直到胃小弯侧前后壁汇合,包括贲门一并切除,贲门残端用可吸收缝线连续缝合或间断缝合,然后用丝线间断缝合切开的胃前后壁浆肌层,这样便形成一个管径约 4~5 cm 管状胃,这种管状胃保留了完整的胃黏膜层及其血供,不易发生胃瘘,血运更好,但其优势还有待进一步研究证实[18]。随着微创食管癌切除术的普及,在腔镜下制作管状胃的方法也被越来越多的胸外科医生所采用[19-20]。

图1 三种管状胃制作示意图
a:常规管状胃:保留胃网膜右动脉,使用切割闭合器切除包括贲门和部分胃底在内的小弯侧胃体,保留包括幽门在内的大弯侧胃体,制成管状胃;b:倒置管状胃:保留胃网膜左动脉,使用切割闭合器自近幽门处沿大弯侧切开胃体,不切除任何胃组织,将切开的大弯侧胃体翻转向上制成管状胃;c:胃底旋转管状胃:保留胃右动脉和胃网膜右动脉,使用切割闭合器自小弯侧起始部平行于胃底水平切割胃,至胃底与大弯侧交界处时平行于大弯侧切割胃,不切除任何胃组织,向上提拉胃底及大弯侧胃体制成管状胃
2.2 管状胃的宽度
对于管状胃的最佳宽度目前尚无定论,有研究表明管状胃的宽度与术后胃食管返流的发生率密切相关,管状胃越窄抗胃食管返流效果越好[21-22]。此外,也有研究表明,与粗管状胃(宽度≥4 cm)比较,细管状胃(宽度 2~4 cm)术后肺功能各项指标,包括术后肺活量百分比(76.4%±6.8% vs. 73.2%±7.7%)、术后最大通气量百分比(72.7%±6.4% vs. 69.3%±6.8%)以及术后第 1 秒用力呼气容积百分比(69.2%±5.0% vs. 66.7%±6.2%)均较高;吻合口平面压力[(5.4±3.1)mm Hg vs. (4.2±2.4)mm Hg]较大;术后管胃扩张度[(1.0±0.4)cm vs. (0.5±0.3)cm]更大;24 h 食管 pH 监测指标,包括 pH<4 总次数[(228.3±65.3)次vs. (280.8±103.9)次]、pH<4 持续 5 min 以上的次数[(19.9±8.5)次vs. (30.6±15.6)次]、pH<4 最长持续时间[(32.5±9.4)minvs. (37.9±13.6)min]、pH<4 总时间百分比(23.4%±10.2%vs. 28.4%±10.6%)均较低;且差异均有统计学意义[23]。我们认为管状胃的宽度应根据患者具体情况而定,要综合考虑管状胃的血供、长度及对周围的影响等多方面因素。我们在临床上制作的管状胃宽度平均约 3~4 cm,术后胃食管返流发生率低,同时不影响管状胃的血供,吻合口的张力也较低,同时对胸腔脏器的影响也较小。

2.3 管状胃的长度
1992 年 Liebermann-Meffert 等[1]通过研究发现, 食管长度从环状软骨到贲门为 22~34 cm[女性(24±2)cm,男性(28±3)cm]。管状胃的长度可以达到 28~42 cm,平均 39 cm,远长于全胃代食管的长度。因此,管状胃的长度完全可以满足在胸部,甚至颈部做吻合。Buunen 等[24]的研究也发现管状胃的制作较全胃至少可以延长 5 cm。总之,管状胃的长度不仅能够满足食管癌手术消化道重建的要求,而且在减少吻合口张力等方面具有明显的优势。管状胃的长度过长或过短均不宜,应视肿瘤位置而定,在裁剪过程中可以通过调整裁剪的角度以达到增减管状胃长度的目的。

3 管状胃的优势和争议
管状胃模拟食管的形状置于食管床,因其体积、扩张度和活动度均较小,对周围组织结构的压迫作用并不明显,有效地减小了胸胃对心肺功能的影响。目前已有研究证实了管状胃对食管癌患者肺功能影响较小,且对于老年患者获益更大[25-27]。而且,目前临床上采用较多的术式均已经极大程度地减少了膈肌的损伤,对减少手术带来的肺功能影响有重要的意义。我们目前对低肺功能食管癌患者手术可行性和安全性的探索正是基于这些研究和理论基础,我们相信随着研究的进一步深入,肺功能低下可能将不再是限制食管癌患者手术的障碍以及影响术后康复的主要因素。

Meta 分析显示,管状胃相较于全胃作为食管替代物能够降低吻合口瘘、胸胃综合征、反流性食管炎的发生率,提高患者生活质量。[28-29]此外,各中心的研究均提示,在食管癌手术中采用管状胃代食管相较于全胃并不会增加术后并发症的发生(表 1)。

表1 管状胃和全胃代食管术后主要并发症对比情况[n(%)]

文献分组吻合口瘘吻合口狭窄反流性食管炎胃排空障碍胸胃综合征肺部并发症切口感染
景俊武 2017[30]GT1(3.33)2(6.67)1(3.33)
WS3(10.00)5(16.67)4(13.33)
施乃明 2017[31]GT0(0.00)3(10.00)0(0.00)*1(3.33)1(3.33)*2(6.67)1(3.33)
WS2(6.67)4(13.33)5(16.67)3(10.00)8(26.67)3(10.00)3(10.00)
康美和 2017[32]GT1(5)*2(10)*2(10)*
WS3(15)5(25)6(30)
李勃 2017[33]GT0(0.0)13(29.5)*2(4.5)0(0.0)*3(6.8)*
WS2(5.0)21(52.5)4(10.0)4(10.0)9(22.5)
李峰 2016[34]GT3(6.67)5(11.11)2(4.44)*3(6.67)0(0.00)*4(8.89)5(11.11)
WS4(8.89)8(17.78)11(24.44)5(11.11)5(11.11)6(13.33)5(11.11)
Zhang 2015[35]GT4(7.7)9(17.3)3(5.8)*3(5.8)0(0.0)*7(13.5)2(3.8)
WS4(7.0)8(14.0)11(19.3)3(5.3)3(5.3)9(15.8)3(5.3)
黄国正 2014[36]GT6(8.00)0(0.00)*0(0.00)*
WS8(10.67)4(5.33)5(6.67)
Shu 2013[37]GT25(5.5)*42(9.3)23(5.1)*15(3.3)*
WS37(9.3)39(9.8)44(11.1)39(9.8)
李勇 2013[38]GT3(5.7)7(13.2)3(5.7)*4(7.5)0(0)*6(11.3)5(9.4)
WS4(8.3)8(16.7)12(25.0)3(6.3)4(8.3)8(16.7)7(14.6)
周天骏 2013[39]GT2(1.9)*22(20.8)*0(0.0)*2(1.9)*
WS4(5.6)41(57.7)3(4.2)3(4.2)
李小丛 2013[40]GT1(1.6)10(15.6)6(9.4)*2(3.1)*9(14.1)*
WS1(1.6)12(19.0)23(36.5)12(19.0)17(27.0)
GT:gastric tube, 管状胃;WS:whole stomach, 全胃;*:与全胃组相比,P<0.05


管状胃的制作也并非没有劣势。首先,由于对胃的裁剪及处理,管状胃的制作增加了胃瘘的风险。其次,胃代食管的消化道重建方式为胃和胸腔脏器相通提供了解剖学基础,有学者认为,管状胃的制作增加了胸胃-气管/支气管瘘的发生风险,其发生率约为 0.67%。胸胃-气管/支气管瘘发生的原因可能有以下几个方面:(1)术中气管/支气管的损伤;(2)术后管状胃缝钉、缝线对气管/支气管的摩擦;(3)胃瘘或吻合口瘘造成纵隔感染腐蚀气管/支气管;(4)肿瘤局部复发,或术后放化疗对局部组织损伤;(5)有研究显示食管癌术后管状胃溃疡的发生率超过 13%[41],溃疡穿孔可能造成瘘的发生[42]。此外,食管癌术后管状胃-心包瘘也偶有报道,而该病通常会造成化脓性心包炎,引起循环系统功能改变,且病情恶化迅速,临床需警惕[43]。

4 管状胃在加速康复外科中的应用
加速康复外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)由丹麦外科医生 Kehlet 率先提出,强调在整个围手术期进行多学科综合管理,保证手术顺利完成,减少手术创伤和术后并发症,促进患者术后生理和心理整体的快速康复,减轻社会和家庭负担[44]。随着 ERAS 理念的传播,越来越多的胸外科医生不断探索食管癌的 ERAS 方案,开展了一系列的相关研究,而管状胃的优势也使得食管癌 ERAS 成为可能。

河南省肿瘤医院的李印教授团队提出了“免管免禁”的食管癌加速康复方案,并进行了随机对照研究证实了其可行性和安全性[45]。虽然目前也有其他中心的研究得出了相似的结论[46],但这一方案仍需要多中心的随机对照研究提供更多可靠的循证医学证据,也需要更多有关食管癌术后早期管状胃功能的研究支持。我们前期的研究发现,食管癌术后早期管状胃分泌的胃液量呈现逐渐递增的趋势,但早期的胃液分泌量少,通过胃肠减压引流量平均每天不足 200 ml,同时管状胃的运动功能在术后第二天即有所恢复,造影剂能够顺利通过幽门进入肠道。这奠定了“免管免禁”的理论基础,说明“免管免禁”是可行的。据此,我们还设计并实施了关于食管癌胃肠减压必要性的随机对照研究,研究结果显示食管癌 Ivor Lewis 术后不行胃肠减压不会增加吻合口瘘、吻合口出血、胃食管反流的发生率,对胃肠功能的恢复也无明显影响[47]。食管癌 Ivor Lewis 术后不行胃肠减压是安全可行的,这为“免管免禁”的安全性提供了更多的循证医学证据支持。这与王总飞等人的研究结果是一致的[48]。

总之,管状胃在减少手术并发症、减小对胸腔内脏器影响方面的优势突显了其在食管癌 ERAS 中的地位,通过对管状胃功能的研究和探索奠定了其在食管癌 ERAS 中的理论基础,促进食管癌“免管免禁”的 ERAS 理念向临床实践转化。但是目前相关的研究偏少,现有的研究结果也仅仅是冰山一角,而食管癌 ERAS 也处在探索阶段,管状胃在加速康复外科中的应用价值及前景还有待进一步研究证实。

5 展望
5.1 管状胃的制作更加规范,优势更加明显
近 10 年来,管状胃在临床上的应用越来越广泛。虽然对于管状胃制作的方式、管状胃的宽度等方面至今没有得到统一和规范,学术上的争论仍然存在,但是目前大部分的研究均倾向于管状胃代食管的消化道重建方式是优于全胃的,未来的研究方向可能将从管状胃是否能够减少术后并发症转向如何制作管状胃以减少术后并发症。

随着食管癌 ERAS 的推进和深入,为了能够更好地在临床上开展和实施食管癌 ERAS 的策略和措施,让食管癌 ERAS 理念得到更好的探索和完善,规范化的管状胃制作可能将成为食管癌 ERAS 的重要内容之一。同时,随着管状胃最佳制作方法和制作规范的探索和完善,管状胃的优势也将日益突显。

5.2 管状胃功能研究更加深入
管状胃功能目前还处在探索阶段,国内对该领域的研究相对较多,但仍缺乏大量的研究证据支持。管状胃功能研究是食管癌“免管免禁”策略的理论基础,在食管癌 ERAS 研究中具有举足轻重的地位。因此,管状胃功能研究可能成为一个新的研究热点。

随着学科之间的交叉合作越来越紧密,管状胃功能研究将不仅仅局限于胸外科领域,消化科、普外科、内分泌科、基础医学等相关学科的介入将进一步全方位地探索管状胃的功能及其对机体的影响,从而促进管状胃的发展。此外,随着材料科学和 3D 打印技术的发展,人工食管成为可能[49-51],而管状胃功能研究也将为人工食管的设计和研发奠定基础。

5.3 食管癌 ERAS 发展和普及
ERAS 理念在普外科,尤其是胃肠外科中已经得到了很好的发展,其相关研究也较多。虽然目前已有食管癌加速康复外科技术应用专家共识[52]发表,但是对于食管癌的 ERAS 策略及规范仍处在探索阶段,还有待更多的循证医学证据支持。

随着管状胃制作及功能等方面的研究逐步深入,以及食管癌“免管免禁”等相关策略和措施的提出和临床验证,人们对于管状胃的认识将越来越清晰,食管癌 ERAS 的策略将日益丰富和规范,食管癌 ERAS 的理念也将被越来越多的胸外科医生和患者所理解并接受,在临床应用中得到长足的发展和更好的普及。

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