Abstract
Mål
For å vurdere glatt muskulatur enfoldment og interne sphincter konstruksjon (SMESC) for forbedring av kontinens etter intersphincteric reseksjon (ISR) for endetarmskreft.
Metoder
Tjuefire Bama minigriser ble tilfeldig delt inn i en konvensjonell ISR gruppe og eksperimentell SMESC gruppe, med 12 griser i hver gruppe. Den proksimale colon sigmoideum ble anastomoseres direkte til anus i ISR gruppen. I SMESC gruppen ble innvendig sphincter konstruksjon utført. Ved 12 uker før og etter operasjonen, ble rektal hviletrykk og analkanalen lengde vurderes. Tredimensjonal ultralyd ble anvendt for å bestemme tykkelsen av det indre sphincter. Etter at dyrene ble ofret, ble rektum og anus resected og patologiske undersøkelser ble utført for å vurdere forskjellene i snøretykkelse og muskelfibre.
Resultater
Alle de 24 dyrene i SMESC gruppen og ISR gruppen overlevde operasjonen. Tolv uker etter kirurgi, endetarms hviletrykket, lengde av anal høytrykkssonen og den postoperative interne sphincter tykkelse for ISR gruppen var signifikant lavere enn for SMESC gruppen. Det var et fortykket område (ca. 2 cm) over anastomosestedet stoma hos dyr fra SMESC gruppe; i tillegg, den glatte muskulaturen var betydelig utvidet og omfavnet i forhold til ISR gruppen.
Konklusjon
Denne dyremodell Studien viser at SMESC prosedyren oppnås akseptabel rekonstruksjon av den interne anal neo-sfinkter (IAN /S), uten å øke kirurgisk risiko. Imidlertid må funnene i denne eksperimentelle dyremodell bekreftes av kliniske studier for å vurdere sikkerhet og effekt av denne prosedyren i klinisk praksis
Citation. Jin H, Zhang B, Yao H, Du Y, Wang X , Leng Q (2014) glatt muskulatur Enfoldment Intern sphincter Construction etter Intersphincteric Reseksjon for endetarms kreft. PLoS ONE 9 (3): e91491. doi: 10,1371 /journal.pone.0091491
Redaktør: John Souglakos, Universitetet General Hospital i Heraklion og Laboratorium for Tumor Cell Biology, School of Medicine, University of Crete, Hellas
mottatt: November 25, 2013; Godkjent: 11 februar 2014; Publisert: 13 mars 2014
Copyright: © 2014 Jin et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Studien er finansiert av Nature Science Foundation National of China (No. 30973837, 81273944). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Intersphincteric reseksjon (ISR) spiller en viktig rolle i lukkemuskelen bevarende kirurgi for pasienter med svært lavt endetarmskreft [1], [2]. Martin et al. [3] foretatt en systematisk gjennomgang av 14 studier på ISR prosedyren utføres for endetarms kreft (1,289 tilfeller) der den samlede fem års overlevelse og tumorfrie overlevelsesraten var 86,3% og 78,6%, henholdsvis; disse funnene tyder på at onkologisk utfallet av ISR prosedyren er tilfredsstillende. I åtte studier på anal funksjon, den gjennomsnittlige frekvensen av avføring per 24 timer, pasienter, økt ca 2,7 ganger etter ISR prosedyren. I denne forbindelse, funksjonelt resultat, etter ISR prosedyren i lukkebevarende kirurgi hos pasienter med lave rektalkreft ikke har vært optimal, selv om oncologically effektiv. I tillegg til den høye avføring frekvens, noen pasienter rapportert en følelse av at det haster for avføring og lekkasje av avføring, om natten når du sover eller på annen måte ikke helt bevisst. Chamlou et al. [4] rapportert at etter ISR prosedyren, kan om lag 41% av pasientene kontrollere avføring, ca 35% av pasientene hadde delvis anal inkontinens og 24% av pasientene hadde full anal inkontinens.
ulike faktorer, som for eksempel skade til bekkenbunnen muskulatur, reduksjon av kapasiteten i endetarmen, forkorting av det indre analsfinkteren (IAS), kan bidra til reduksjon i evnen til å kontrollere avføring etter ISR prosedyre [4]. I en studie av ISR prosedyre, i en gris modell, Sato et al. [5] rapporterte at analhviletrykket ble redusert til en tredjedel av sin opprinnelige verdi i grisene som gjennomgår ISR prosedyre med fullstendig fjerning av den indre analsfinkteren. Derfor, noen forskere anbefale at den indre lukkemuskelen, på side med tumor, bør være fullstendig utskåret under ISR prosedyren, og den motsatte side, uten en tumor, bør bevares. Imidlertid er en tredjedel til halvparten av pasientene har fortsatt anal inkontinens. I tillegg, enten utilstrekkelig fjerning av den nedre kant av en tumor fører til en økning av lokal tumorresidiv er for tiden ukjent.
Det indre lukke skade spiller en viktig rolle i fekal inkontinens følge IRS prosedyre. Rekonstruksjon av en intern anal neo-sphincter (IAN /S) kan være en effektiv måte å forbedre anal inkontinenspostoperativt [6], [7]. Den interne analsfinkteren er fortykningen av de rektale glatte muskler som kontrolleres av innvoller nerve, og har evne til automatisk å trekke seg sammen og ekspandere. Under ISR rekonstruksjon kirurgi, colonic glatte muskler er i stand til automatisk å trekke seg sammen og utvide seg, som kontrolleres av innvoller nerve. Derfor kan spørsmålet om colonic glatt muskulatur bli omfavnet og tykkere for å rekonstruere en intern anal neo-sphincter (IAN /S) som dermed kan anastomoseres til anus ble hevet. Den IAN /S ville fungere som en IAS og forbedre anal hviletrykket, lindre haster å gjøre sitt fornødne, redusere lekkasje av avføring på kvelden og forbedre pasientens evne til å kontrollere avføring. I denne studien, glatt muskulatur enfoldment og interne sphincter konstruksjon (SMESC), ble undersøkt i minigriser, for å undersøke om neo-sfinkter plastisitet kan forbedre evnen til å kontrollere avføring etter endetarmskreft kirurgi.
Materialer og metoder
Dyr
Tjuefire Bama minigriser (vekt: ca 10 kg, mann eller kvinne) ble brukt i denne studien (Animal lisensnummer: SYXK (su) 2010-0005). Den dyreetikk komité Jiangsu Academy of Agricultural Sciences godkjent dette dyreforsøk.
I begynnelsen ble grisene bedøvet med ketamin og anal manometry ble utført samt 3D ultralydundersøkelse av de interne og eksterne sphincters. Anal manometry ble brukt til å vurdere anal hviletrykket og analkanalen lengde. 3D ultralyd ble brukt til å bestemme tykkelsen på den interne sphincter.
Kirurgisk prosedyre
Etter intravenøs anestesi ble gitt, endetarmen, til nivået av levator ani muskel, ble disassociated. En sirkulær snitt på intersphincteric sporet ble utført og den interne sphincter ble resected og disassociated oppover til bukveggen. Den endetarmen og en del av sigmoid colon på stedet av sigmoid kolon ble fjernet. Den proksimale colon sigmoideum var direkte anastomoseres til anus i ISR gruppe (5). I SMESC gruppe, i en avstand på omtrent 1 cm fra den proksimale enden av tykktarmen, ble en kanyle satt inn i muskelen laget av tarmveggen, uten å trenge inn i slimlag. Kontinuerlige suturer ble levert oppover langs tykktarmveggen i omtrent 5 cm, med en nål avstand på ca. 0,5 cm. Deretter, ble nålen trukket tilbake. Etter endt sting, på begge sider, og baksiden ved hjelp av samme metode, ble stingene strammet å forkorte 5 cm kolon veggen til 2 cm, og deretter ble de knyttede; endelig, kolon ble gjort for å prolaps utsiden av anus som skal anastomoseres. Abdominal innsnitt ble stengt, og operasjonen ble utført (figur 1a, b)
A.: Tre suturer ble plassert langs den langsgående aksen av tykktarmen. B:. Etter knop ble bundet, ble 5 cm tykktarm forkortet til 2 cm
Postoperativ Funksjonell Evaluering
Anorectal manometry og 3D ultralydundersøkelse ble gjennomført 12 uker etter operasjonen. Anorectal manometry ble brukt til å vurdere rektal hviletrykket og analkanalen lengde. 3D ultralyd ble anvendt for å bestemme tykkelsen av det indre sphincter. Etter anorectal manometry og 3D ultralyd, ble dyrene avlivet og rektum og anus ble resected. Patologi undersøkelser ble utført for å sammenligne forskjellene i lukkemuskelen tykkelse og muskelfibre mellom ISR gruppen og SMESC gruppen.
Statistical Analysis
Data er presentert som gjennomsnitt og S.E.M. og analysert ved hjelp av studenten
t
-test. En P 0,05 ble akseptert som betydelig
Resultater
I den eksperimentelle gruppen (SMESC gruppen) og kontrollgruppen (ISR gruppe), ble sammenlignet postoperativt.. I ISR Group, 12 dyr hadde fecal flekker som ble observert på halene innen to uker etter operasjonen. Dannet krakk noteres til to uker etter operasjonen. I SMESC gruppen 12 dyr hadde fecal flekker som ble observert på halene innen to uker etter operasjonen, og 11 dyr kunne defekt normalt av to uker etter operasjonen. Ett dyr hadde problemer med avføring på grunn av anal stenose. Det kan defekt etter anus ble utvidet under lokalbedøvelse.
Med hensyn til anorektal manometry, var det ingen signifikant forskjell i den preoperative rektal hviletrykk, lengde av anal høytrykkssonen og tykkelsen av det indre sphincter blant de Bama griser i de to gruppene. Men 12 uker etter kirurgi, ble rektal hviletrykket redusert til 9,2 CMH
2o (29,4%) i ISR gruppen, og var 23,7 CMH
2o (79,5%) i SMESC gruppe; Denne forskjellen var statistisk signifikant. Med hensyn til den anale høytrykkssone, ble lengden av anal høytrykkssonen redusert til 8,4 mm (41,4%) i ISR gruppe, og var 16,7 mm (74,6%) i SMESC gruppe; Denne forskjellen var statistisk signifikant. 3D ultralyd viste at den interne sphincter tykkelsen ble redusert til 0,9 mm (40,9%) i ISR gruppe, postoperativt, og var 1,7 mm (85,4%) i SMESC gruppe; Denne forskjellen var statistisk signifikant. En sammenligning mellom endringene i anorektal manometry og 3D ultralydundersøkelse mellom ISR og SMESC gruppene er vist i tabell 1.
Per blotte øye observasjon var det et fortykket område, ca 2 cm over anastomosestedet stomi blant dyrene i SMESC gruppen postoperativt. I motsetning til dette var det ingen fortykket område i dyrene uten enfoldment i ISR-gruppen. Den patologi viste at den glatte muskulaturen var betydelig forstørret og omsluttet i SMESC gruppe, men ikke i den ISR gruppen (figur 2a, b, c, d)
A:. Området over anastomosestedet stoma ble observert som skal fortykkes i prøvene fra SMESC gruppen. B: Det var ingen fortykket område i prøvene fra ISR gruppen. C: I SMESC gruppen ble de glatte muskler omsluttet og fortykket under lysmikroskop ved en forstørrelse på X200. D: I ISR gruppen, den glatte muskulaturen ikke ble omfavnet eller fortykket under lysmikroskop ved en forstørrelse på x200
Diskusjoner
Selv om det er en rekke faktorer som bidrar. til fekal inkontinens, skader på det indre lukkemuskelen spiller en viktig rolle i den fekal inkontinens som opptrer etter ISR prosedyre [6], [7]. Sato et al. [5] rapporterte at analhviletrykket ble redusert til en tredjedel av sin opprinnelige verdi i griser som gjennomgår ISR prosedyre med fullstendig fjerning av den indre analsfinkteren. Andre studier har også indikert at etter ISR fremgangsmåte, er mangelen på en innvendig sfinkter en viktig årsak til redusert anal funksjon [8], [9], [10]. Den interne sphincter er dannet ved en fortykkelse av de sirkulære glatte muskulaturen i rektum; kan den glatte muskulaturen bli tykkere kunstig ved enfolding endetarms glatte muskulaturen for å rekonstruere en intern anal neo-sphincter (IAN /S) og kan dette bygge effektivt erstatte funksjonen av det indre anal sfinkter?
For å svare på disse spørsmålene , en gris modell av glatt muskulatur enfoldment interne sphincter konstruksjon (SMESC) ble utført for å rekonstruere en IAN /S. Lukkemuskelen ble fortykket 2,5 ganger. Operasjonen ikke øke komplikasjoner etter ISR prosedyre. Alle grisene hadde god anastomotic healing og ingen lekkasje eller abscess dannelse etter operasjonen. I SMESC gruppen (glatt muskulatur enfoldment gruppe), en gris hadde anastomotic stenose, som forbedret etter anal dilatasjon under lokalbedøvelse. Resultatene av denne studien viser at SMESC ikke økte kirurgiske komplikasjoner i forhold til ISR gruppen.
Med hensyn til postoperativ funksjon, kan dyrene i begge grupper avføring normalt etter operasjonen. Selv om fenomener av postoperativ defekasjon og fecal flekker observert på mynt av grisene ble studert av Sato et al [5], i denne studien, aktiv defekasjon ble ikke ansett som en effektparameter. Hovedårsaken til dette er at avføring fremgangs griser ikke er fullt ut forstått. Bruk av postoperative avføring og avføring flekker på halen av svin for å vurdere postoperative anal funksjon, er for subjektiv. I denne studien anal hviletrykk, lengden av anal høytrykkssonen og tykkelsen av den innvendige sphincter ble brukt for å vurdere anal funksjon etter ISR og SMESC i griser. Resultatene av denne studien viste at den postoperative anal hviletrykk i SMESC gruppen var omtrent 2-ganger høyere enn den for ISR gruppe; disse funnene tyder på at SMESC forbedret anal hviletrykket i grisene. Siden mer enn 80% av anal hviletrykk genereres fra den interne analsfinkteren, er omsluttet glatte muskler fungerte delvis som en intern sphincter [11], [12]. Med hensyn til anal høytrykkssone, verdien målt i SMESC gruppen var nesten to ganger høyere enn i ISR gruppen. Disse resultatene bekreftet videre at enfolded glatte muskulaturen spilte en viktig rolle i den interne sphincter funksjon. For tykkelsen av det indre sphincter, ble den redusert til 40,9% etter kirurgi i ISR-gruppen, men bare redusert til 85,4% i SMESC gruppe. Den betydelige forskjellen mellom de to gruppene bekreftet at den glatte muskulaturen kan bli omsluttet og fortykkes til å danne en struktur som ligner på den indre sphincter. Basert på resultatene av blotte øye observasjon og patologisk undersøkelse, etter operasjonen, sammenlignet med prøvene fra ISR gruppen, hadde prøvene i SMESC gruppen tykkere musklene i området omfavnet, og den glatte muskelfibre viste seg å bli tykkere, med de morfologiske egenskapene til et indre ringmuskelen [13], [14]. Resultatene av denne studien viste at den innfoldede tarm glatt muskulatur som ble konstruert forårsaket fortykning av det indre anal neo-sphincter rundt anus, og den rekonstruerte anal høytrykkssonen, som kan fungere som en passiv barriere i ro og forbedre ano-rektal funksjon hos pasienter med ellers kompromittert bekkenbunnsmuskulaturen
Likevel, om enfoldment av glatte muskler vil føre til en reduksjon i samsvar med et nybygd tarmen ble ikke vurdert i denne studien.; undersøkelse av endetarmen etterlevelse krever samarbeid med mennesker. Det er vanskelig å få disse data fra dyreforsøk [8].
Resultatene fra denne studien tyder på at SMESC kan forbedre anal funksjon etter ISR prosedyren. Dette resultatet er foreløpig basert på en dyremodell. Hvorvidt funnene er de samme hos mennesker krever videre studier i kliniske studier. En pilotstudie er planlagt å bekrefte sikkerhet og effekt av denne prosedyren hos mennesker.
I sammendraget, resultatene av denne dyremodell forsøket viste at SMESC økt anal hviletrykket, lengden på anal høytrykks sonen og tykkelsen av anus. Disse funnene antyder at den SMESC kan spille en viktig rolle i gjenoppbyggingen av det innvendige anal neo-sphincter (IAN /S), uten å øke operasjonsrisiko.
