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Ein intestinaler Neosphinkter (INS) durch umschriebene Muskelvermehrung Technische entwicklung und funktionelle evaluierung beim hund

An intestinal neosphincter attained by means of circumscribed muscle proliferation. Development of the technique and evaluation of function in dogs

Abstract

In an experimental study an intestinal neosphincter (INS) was constructed by modifying the principle of the ileocolic nipple-valve anastomosis by means of ultrasonic tissue fragmentation of the contacting serosa of the ileum and the corresponding mucosa of the ileum and colon. The healing of the muscle layers was studied histologically. The function of the INS was investigated in six dogs and compared intraindividually with that of the ileocecal valve and conventional end-to-end anastomosis. Morphologically the neospincters healed within 3 months without major fibrosis. The reference values of the aerobic and anaerobic bacterial counts in the terminal ileum were more than 2 logs lower than in the colon with the normal ileocecal valve, and after ileo-colonic end-to-end anastomosis bacterial colonization of the terminal ileum was found both qualitatively and quantitatively. Subsequent interposition of the INS led to bacterial clearance of the terminal ileum. The median aerobic bacterial counts were lower by six logs and the an aerobic bacterial counts by 3 logs than in the colon. However, differences were not statistically significant owing to the wide variation in the individual values. Nevertheless, the demonstrable clearance of the terminal ileum could be explained by the orthograde passage with absolutely no stagnation and the relative competence of the INS in resisting retrograde pressure competence. In conclusion, ultrasonic fragmentation of the serosa and mucosa of the bowel allows construction of an INS from three muscle layers, which acts as a bacteriological barrier. Before it is introduced into the clinical setting its integration into the intestinal motility should be evaluated by further studies.

Zusammenfassung

Experimentell wurde em intestinaler Neosphinkter (INS) aus 3 Muskelschichten konstruiert. Dazu wurde das Prinzip der ileokolischen Nippel-Valve-Anastomose dahingehend abgewandelt. daß die kontaktierende Serosa des Ileums und die korrespondierende Mukosa von Ileum und Kolon durch Ultraschallfragmentation entfernt werden. Die dadurch beabsichtigte kompakte Verheilung der Muskelschichten wurde histomorphologisch kontrolliert. Die Funktion des intestinalen Neosphinkters als Ileozäkalklappenersatz wurde im intraindividuellen Vergleich bei 6 Hunden überprüft. Morphologisch waren die Neosphinkteren nach 3 Monaten ohne verstärkte Fibrosebildung stabil verheilt. Die Referenzwerte der Keimbesiedlung im terminalen Ileum lagen bei der physiologischen Ileozäkalklappe für aerobe und anaerobe Keime im Median deutlich um mehr als 2 Zehnerpotenzen niedriger als im Kolon, wobei dieser Unterschied nur bei den anaeroben Keimzahlen statistisch signifikant war (p<0,05). Während nach Resektion der Ileozäkalklappe und Anlage einer End-zu-End-Anastomose qualitativ und quantitativ die bakterielle Kolonisation des Ileums nachgewiesen wurde, führte die danach erfolgte Interposition des Neosphinkters wieder zur mikrobiellen Clearance des terminalen Ileums. Die medianen aeroben Keimzahlen sanken um 6 Zehnerpotenzen gegenüber dem Kolon, die anaeroben um 3 Zehnerpotenzen. Obwohl die mediane Keimreduzierung im terminalen Ileum beim Neosphinkter damit besser war als bei der physiologischen Ileozäkalklappe, konnte eine statistische Signifikanz wegen großer Streubreiten der Einzelwerte nicht gesichert werden. Die trotzdem nachweisbare Clearance des terminalen Ileums wird durch die absolut stagnationsfreie orthograde Durchgängigkeit und die relative (his 100 cm Bariumsäule) retrograde Druckkompetenz des Neosphinkters erklärt. Mit Hilfe der Ultraschallfragmentation von Serosa und Mukosa des Darmes läßt sich ein mehrschichtiger muskulärer intestinaler Neosphinkter herstellen, der eine bakterielle Milieutrennung zwischen verschiedenen Darmabschnitten erzeugt. Vor klinischer Einführung als Ileozäkalklappenersatz bei Kurzdarmsyndrom sollte die Integration in die intestinale Motilität durch weitere experimentelle Studien erhärtet werden.

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Ecker, K.W., Pistorius, G., Harbauer, G. et al. Ein intestinaler Neosphinkter (INS) durch umschriebene Muskelvermehrung Technische entwicklung und funktionelle evaluierung beim hund. Langenbecks Arch Chir 379, 361–367 (1994). https://doi.org/10.1007/BF00191584

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Key words

  • Intestinal ecology
  • Muscular sphincter-replacement
  • Ultrasonic tissue fragmentation