Defäkationsverhalten nach koloanaler Rekonstruktion im Schweinemodell

Defecation properties after coloanal reconstruction in the pig model

Summary

Objective: Functional aspects after low anterior resection are of major interest. While patients with straight coloanal anastomoses may suffer from disabling stool frequency and incontinence, evacuation difficulties can be a problem in coloanal pouch anastomoses. The aim of the study was to investigate functional results by establishing a standardized defecation protocol after low anterior resection of the rectum in the pig model.
Method: 24 adult Göttinger mini pigs were studied. They were randomly assigned to three groups: 8 animals served as control animals (group 1), the remaining 16 underwent low anterior resection with small colon-J-pouch (4-5 cm) reconstruction (n = 8) and large pouch design of 8-9 cm length (n = 8). The animals were investigated after 12 weeks postoperatively. Defecation properties we studied using a Ceruletide-induced defecography (0.3 µg kgKG) with a 100 ml barium sulfate bolus, placed just above the anastomosis.
Results: Evacuation was significantly impaired in the large pouch (45 min.). However, the small pouches evacuated completely after 14 min. which was comparable to the unoperated controls (17.3 min.).
Conclusion: Ceruletide-induced defecation reveals reproducible results in pigs. Evacualtion properties are highly depending upon the coloanal reconstruction. A small colon-J-pouch design reveals nearly physiologic results 3 months after surgery.

Zusammenfassung

Einleitung: Funktionelle Ergebnisse nach tiefer anteriorer Rektumresektion (TAR) sind von großer Bedeutung für die Lebensqualität des Patienten. Klinische Untersuchungen legen nahe, dass das Evakuationsverhalten entscheidend von der Art der Rekonstruktion abhängig ist. Ziel der Untersuchung war daher, ein standardisiertes Defäkationsmodell zur reproduzierbaren Untersuchung des Evakuationsverhaltens nach TAR in Abhängigkeit vom Rekonstruktionsverfahren am Schweinemodell zu etablieren.
Methodik: 24 Göttinger Miniaturschweine wurden in 3 Gruppen zu je 8 Tieren stratifiziert: nicht-operierte Tiere (Kontrollgruppe), kleiner Kolon-J-Pouch (4-5 cm) nach TAR und großer Pouch (8-9 cm) nach TAR. 12 Wochen postoperativ wurde transrektal unter radiologischer Kontrolle 100 ml Bariumsulfat unmittelbar oberhalb der Anastomose positioniert. Die Defäkation wurde danach mittels 0,3 µg/kgKG Ceruletid i. v. ausgelöst und in definierten Zeitabständen kontrolliert.
Ergebnisse: Nach durchschnittlich 17,3 min war es bei den Tieren der Kontrollgruppe zu einer vollständigen Entleerung des Rektums gekommen. Dagegen benötigten die Tiere mit großen Pouch > 45 min zur Evakuation. Die kleine Pouchrekonstruktion kam mit 14 min Pouch-Entleerungszeit der Kontrollgruppe am nächsten.
Schlussfolgerungen: Durch die Ceruletid-induzierte Defäkation lassen sich reproduzierbare Ergebnisse im Evakuationsverhalten des Schweines nachweisen. Die Pouchgröße hat einen entscheidenden Einfluss auf die Defäkation. Mit einer Pouchgröße von 4-5 cm konnten gute funktionelle Ergebnisse erzielt werden, während der große Pouch zu erheblichen Stuhlentleerungsstörungen neigte.

Key words

Low anterior resection - defecation - Ceruletide - pig

Schlüsselwörter

Tiefe anteriore Rektumresektion (TAR) - Pouch - Defäkation

Literatur

• 1 Hocking M P, Carlson R G, Courington K R, Bland K I. Altered motility and bacterial flora after functional end-to-end anastomosis.  Surgery. 1990;  108 384-391
• 2 Nicholls R J, Ritchie J K, Wadsworth J, Parks A G. Total excision or restorative resection for carcinoma of the middle third of the rectum.  Br J Surg. 1979;  66 625-627
• 3 Williams N S, Johnston D. Survival and recurrence after sphincter saving resection and abdominoperineal resection for carcinoma of the middle third of the rectum.  Br J Surg. 1984;  71 278-282
• 4 Lavery I C, Lopez-Kostner F, Fazio V W, Fernandez-Martin M, Milsom J W, Church J M. Chances of cure are not compromised with sphincter-saving procedures for cancer of the lower third of the rectum.  Surgery. 1997;  122 779-785
• 5 Batignani G, Monaci I, Ficari F, Tonelli F. What affects continence after anterior resection of the rectum?.  Dis Colon Rectum. 1991;  34 329-335
• 6 Pedersen I K, Hint K, Olsen J, Christiansen J, Jensen P, Mortensen P. Anorectal function after low anterior resection for carcinoma.  Ann Surg. 1986;  204 133-135
• 7 Nakahara S, Itoh H, Mibu R, Ikeda S, Oohata Y, Kitano K, Nakamura Y. Clinical and manometric evaluation of anorectal function following low anterior resection with anastomotic line using an EEA™ stapler for rectal cancer.  Dis Colon Rectum. 1988;  31 762-766
• 8 Varma J S, Smith A N. Anorectal function following colo-anal sleeve anastomosis for chronic radiation injury to the rectum.  Br J Surg. 1986;  73 285-289
• 9 Suzuki H, Matsumoto K, Amano S, Fujioka M, Honzumi M. Anorectal pressure and rectal compliance after low anterior resection.  Br J Surg. 1980;  67 655-657
• 10 Lane R H, Parks A G. Function of the anal sphincter following colo-anal anastomosis.  Br J Surg. 1977;  64 596-599
• 11 Ortiz H, Armendariz P. Anterior resection: do the patients perceive any clinical benefit?.  Int J Colorectal Dis. 1996;  11 191-195
• 12 Hallböök O, Pahlman L, Krog M, Wexner S D, Sjödahl R. Randomized comparison of straight and colonic J pouch anastomosis after low anterior resection.  Ann Surg. 1996;  224 58-65
• 13 Seow-Choen F, Goh S H. Prospective randomized trial comparing J colonic pouch-anal anastomosis and straight coloanal reconstruction.  Br J Surg. 1995;  82 608-610
• 14 Ortiz H, De Miguel M, Armendariz P, Rodriguez J, Chocarro C. Coloanal anastomosis: are functional results better with a pouch?.  Dis Colon Rectum. 1995;  38 375-377
• 15 Lazorthes F, Chiotasso P, Gamagami R A, Istvan G, Chevreau P. Late clinical outcome in a randomized prospective comparison of colonic J pouch and straight coloanal anastomosis.  Br J Surg. 1997;  84 1449-1451
• 16 Lazorthes F, Fages P, Chiotasso P, Lemozy J, Bloom E. Resection of the rectum with construction of a colonic reservoir and colo-anal anastomosis for carcinoma of the rectum.  Br J Surg. 1986;  73 136-138
• 17 Kusunoki M, Yanagi H, Shoji Y, Yamamura T, Utsunomiya J. Abdominal rectal resection and colonic J pouch-anal anastomosis: 10 years' experience.  Br J Surg. 1997;  84 1277-1280
• 18 Hida J, Yasutomi M, Fujimoto K, Okuno K, Ieda S, Machidera N, Kubo R, Shindo K, Koh K. Functional outcome after low anterior resection with low anastomosis for rectal cancer using the colonic J-pouch. Prospective randomized study for determination of optimum pouch size.  Dis Colon Rectum. 1996;  39 986-991
• 19 Ekberg O, Nylander G, Fork F T. Defecography.  Radiology. 1985;  155 45-48
• 20 Mahieu P, Pringot J, Bodart P. Defecography: I. Description of a new procedure and results in normal patients.  Gastrointest Radiol. 1984;  9 247-251
• 21 Mahieu P, Pringot J, Bodart P. Defecography: II. Contribution to the diagnosis of defecation disorders.  Gastrointest Radiol. 1984;  9 253-261
• 22 Womack N R, Williams N S, Holmfield J H M. New method for the dynamic assessment of anorectal function in constipation.  Br J Surg. 1985;  72 994-998
• 23 Debus E S, Geiger D, Lünstedt B, Schultz U, Thiede A. Biofragmentable anastomosis ring, stapler and hand suture: A comparison of three different anastomotic procedures in the large bowel of pigs. In: Engemann R, Thiede A (eds). Compression anastomosis by biofragmentable rings. Springer, Berlin, Heidelberg 1995; 25-34
• 24 Sailer M, Debus E S, Fuchs K H, Fein M, Beyerlein J, Thiede A. Comparison of different J-pouches vs. straight and side-to-end coloanal anastmoses.  Dis Colon Rectum. 1999;  42 590-595