Efektivní techniky uzávěru transrektálního přístupu NOTES – výsledky experimentální studie

Souhrn

Metoda NOTES (natural orifice translumenal endoscopic surgery) je stále předmětem řady experimentálních a klinických studií nehledě na skutečnost, že doposud nedošlo k jejímu širšímu praktickému využití. Jednou z možností rozšíření indikací je využití transrektálního přístupu a technik jeho uzávěru. Cílem experimentální práce bylo zhodnocení dvou různých technik (KING closure, over-the-scope klip – OTSC) uzávěru rekta po nitrobřišních NOTES výkonech.

Metoda:
Do studie byla zařazena všechna laboratorní selata, u kterých byla v letech 2009–2013 provedena transrektální intraabdominální operace. Přístup byl proveden pomocí jehlového nože s následnou dilatací balonem. K uzávěru typu KING byla použita endoklička fixovaná k okrajům perforace endoklipy. Při metodě OTSC byl použit systém OVESCO s klipem o průměr 11,5–14 mm. Sledována byla úspěšnost uzávěru, pooperační morbidita a mortalita. Po 30 dnech byla zvířata utracena a pitvána.

Výsledky:
Do studie bylo zařazeno celkem 58 zvířat. Uzávěr rekta byl proveditelný u 55 (94 %) prasat (31× KING, 24× OTSC). Celkem 50 (86 %) zvířat dokončilo 30denní follow-up. U tří (6 %) z nich byla při pitvě diagnostikována komplikace v hojení uzávěru. Jedna byla závažná (iatrogenní enterokolická píštěl), ostatní dvě (defekt v seróze, defekt sliznice) nijak neovlivnily těsnost uzávěru. U šesti (12 %) zvířat byla sekčně zjištěna pooperační nitrobřišní infekce. Tyto komplikace byly způsobeny kontaminovaným endoskopem a ani jedna z nich nevznikla ve spojitosti s dehiscencí uzávěru. Čas potřebný k uzavření rekta byl signifikantně delší u techniky KING – 13 (4–40) min ve srovnání s technikou OTSC – 9 (5–15) min. Tato metoda také vykazovala progresivní learning curve – 20 (5–40) min v první polovině vs 10 (4–24) min ve druhé polovině pokusů (p < 0,05).

Závěr:
Proveditelnost a vysoká úspěšnost techniky KING a OTSC při uzávěru rekta byly ověřeny na velkém souboru. Metoda KING se jeví jako bezpečnější, ale časově náročnější a vyžaduje delší trénink. Obě metody jsou potenciálně použitelné k ošetření perforací tlustého střeva.

Klíčová slova:
NOTES – uzávěr rekta – endoklička – over-the-scope klip

Koncept NOTES (natural orifice translumenal endoscopic surgery) vznikl s cílem provést nitrobřišní operaci bez porušení integrity břišní stěny. Tento přístup je potenciálně méně invazivní a méně bolestivý. Měl by snížit frekvenci pooperačních ranných infekcí, riziko vzniku kýl v jizvě a nabízí lepší kosmetický efekt [1].

Za posledních deset let byla publikována řada experimentálních a klinických studií. Ve většině z nich byl přístup NOTES potvrzen jako proveditelný a vhodný k malým (peritoneoskopie, ovarektomie, hernioplastika, appendektomie, cholecystektomie) i větším (nefrektomie, střevní resekce) nitrobřišním operacím. Zmíněný potenciální přínos se však zatím nepodařilo podložit důkazy s vyšším stupněm evidence [2].

Jednoduchý a bezpečný uzávěr vstupu do dutiny břišní zůstává stále limitujícím pro širší klinické využití NOTES. V publikovaných humánních studiích je nejčastěji využíván hybridní transvaginální přístup s přídatným laparoskopickým portem. Defekt v pochvě je možné ošetřit klasickou chirurgickou suturou. Transrektální (transkolonický) přístup byl vzhledem k předpokládanému riziku kontaminace doposud hodnocen pouze omezeně [3]. V experimentálních studiích byl však prokázán jeho přínos pro dobrou dostupnost všech břišních kvadrantů v přímé vizualizaci flexibilním endoskopem. Dále nabízí možnost zavedení dostatečně velkého instrumentária a event. využití konceptu tzv. transanálních endoskopických operací (TEO) [4]. Transrektální přístup je použitelný pro obě pohlaví.

V minulosti bylo publikováno široké spektrum technik uzávěru rektálního vstupu. Patří mezi ně uzávěr běžnými endoskopickými klipy, endokličkou, relativně nový systém over-the-scope klipu (OTSC) nebo jiné techniky vyžadující speciální akcesoria (Endostaplery, Eagle claw, T-tag, endostitich atd.) [5].

Autoři předkládané práce v minulosti publikovali vlastní techniku uzávěru, tzv. KING closure, kterou použili v rektu i v žaludku. Principem je uzavření defektu pomocí endokličky fixované klipy k okrajům perforace [6].

Vzhledem k malému množství dostupných dat hodnotících bezpečnost rektálního přístupu a jeho uzávěru byla provedena souhrnná analýza vlastních sestav laboratorních selat, která podstoupila různé typy transrektálních intraabdominálních výkonů.

Cílem práce bylo zhodnotit proveditelnost a bezpečnost transrektálního uzávěru dvěma různými technikami (KING closure, OTSC) po nitrobřišních NOTES výkonech v experimentu na velkém laboratorním zvířeti.

Metoda

Do studie byla zařazena všechna prasata, u kterých byla v letech 2009–2013 provedena transrektální intraabdominální operace v rámci různých dílčích projektů hodnotících techniku NOTES. Všechny experimenty byly prováděny stejnou výzkumnou skupinou v Institutu živočišné fyziologie a genetiky AV ČR v Liběchově po schválení komisí na ochranu zvířat v souladu se zákonem 246/1992, Sb. Práce byla podpořena grantem IGA NT12250-4.

Zvířata byla chována za standardních podmínek až do posledního dne, kdy lačnila od večera před operací. Premedikace kombinací Ketamin 10 mg/kg, Atropin 0,2 mg byla aplikována intramuskulárně 30 min před operací. Na operačním stole byla zavedena kanyla do žíly na ušním boltci a zvíře bylo intubováno. Anestezie byla vedena použitím 1,5% Isofluranu a Fentanylu (3–5 ml/hod). Prasatům nebyla podávána antibiotika před operací ani během následujícího sledování.

Při transrektálním přístupu byl v poloze na zádech po klyzmatu zaveden do rekta dvoukanálový endoskop (CF 2T160I; Olympus Optical Co). Perforace byla vytvořena na přední stěně, 15–20 cm od anu pomocí jehlového gastrotomu (MicroKnife XL, Boston Scientific, Natick, Mass) s následnou dilatací balonkovým katetrem (CRE, Boston Scientific, Natick, Mass, tlak 0,3–0,4 MPa).

Následoval příslušný operační výkon. Prostá biopsie z jater a ovarektomie byly prováděny pomocí polypektomické kličky. Při transrektální cholecystektomii byl zaveden v pravém mezogastriu 5mm port s grasperem určeným k manipulaci se žlučníkem. Cystická arterie a ductus cysticus byly klipovány standardními endoklipy (EZ clips, HX-610-135, Olympus medical Co) a preparace žlučníku byla dokončena pomocí Hook-Knife (KD-620LR, Olympus). Cholecystektomie byly prováděny jak u zvířat se zdravým žlučníkem, tak i na modelu kalkulózní cholecystitidy indukované aplikací žlučových konkrementů do žlučníku čtyři týdny před intervencí [7].

Uzávěr rekta typu KING byl proveden pomocí endokličky o průměru 30 mm (HX-400V-30 Aset PolyLoop Colo5, Olympus Medical System Co, Tokyo, Japan) fixované 3–5 klipy okolo rektotomie. Okraje incize byly poté zachyceny skrz kličku endoskopickým grasperem (F6-48L-1EMR, Olympus Medical System Co, Tokyo, Japan) a taženy směrem k endoskopu za současného dotahování kličky.

K uzávěru technikou OTSC byl použit systém OVESCO (Ovesco Endoscopy GmbH, Tübingen). Aplikátor s klipem (průměr 11,5–14 mm) byl nasazen na endoskop. Po nalezení otvoru byly okraje vtaženy aspirací dovnitř aplikátoru. Pokud nebyla aspirace dostatečná, byl k adaptaci použit originální grasper s nezávislým pohybem branží (Twin grasper, Ovesco Endoscopy GmbH, Tübingen). Klip byl poté uvolněn pomocí kolečka aplikátoru. Těsnost uzávěru in vivo byla u obou technik ověřena insuflací.

Zvířata byla po výkonu probuzena, extubována a sledována v kotci, kde dostávala od prvního pooperačního dne plnohodnotnou dietu. Délka pokusu byla vzhledem k definici pooperačních infekčních komplikací stanovena na 30 dnů. Poté byla zvířata utracena letální dávkou Thiopentalu s roztokem KCl a pitvána. Hodnocen byl nález v dutině břišní a zhojení uzávěrů včetně histologického vyšetření.

Ke statistickému zpracování byly podle typu distribuce dat použity t-test nebo Mann-Whintey test. Ke srovnání parametrických údajů byl použit Fisherův exaktní test. Statistická významnost byla definována jako hodnota p < 0,05. Pro statistickou analýzu byl použit software MedCalc 11.4.4.0.

Výsledky

Celkem bylo v uvedeném období operováno 58 laboratorních selat (13 samic, 45 samců) o průměrné váze 31 ± 11 kg. V této skupině bylo provedeno 22 biopsií jater, 13 ovarektomií, 11 cholecystektomií na zdravém žlučníku a 12 na modelu cholecystitidy. Střední délka operačního výkonu byla 50 (14–240) min. K uzávěru bylo použito u 31 (53 %) a 24 (41 %) selat techniky KING, resp. OTSC. Celkem u tří (5,2 %) zvířat nebyl uzávěr rekta technicky proveditelný (2× KING, 1× OTSC). K úmrtí zvířete došlo před ukončením follow-up v pěti případech (8,6 %). Ve dvou případech se jednalo o následky krevní ztráty při poranění lůžka žlučníku, u dvou zvířat o plicní infekci a jedenkrát se příčinu nepodařilo objasnit. Ani u jednoho z exitů nebyla příčinou infekční komplikace související s uzávěrem rekta. Tato zvířata byla ponechána ve skupině k hodnocení uzávěrů, nicméně byla vyloučena z hodnocení pooperačních komplikací z důvodů nedokončeného follow-up (tab. 1). Střední doba přežití u zařazených zvířat činila 30 (20–92) dnů.

Při pitvě byla u tří (6 %) prasat diagnostikována komplikace v oblasti uzávěru. V jednom případě se jednalo o enterokolickou píštěl způsobenou vtažením tenké kličky do OTSC klipu při uzávěru rekta. Zbylé dvě nezávažné komplikace představovaly nezhojený defekt ze slizniční, resp. serózní strany střeva po KING uzávěru. Ani v jednom případě nebyl přítomen absces nebo významná stenóza. Celkem u šesti (12 %) zvířat byla při pitvě objevena infekční komplikace. Ve třech případech se jednalo o mezikličkový absces a u dvou zvířat byl absces lokalizován do oblasti lůžka po žlučníku a do místa jaterní biopsie. Frekvence pooperačních komplikací se nelišila v obou skupinách (tab. 2).

Čas potřebný k uzavření rekta byl signifikantně delší u techniky KING – 13 (4–40) min ve srovnání s technikou OTSC – 9 (5–15) min. Průměrný počet použitých klipů u této metody byl 3,5 ± 1,5 (tab. 2). V rámci sledování learning curve bylo zaznamenáno v průběhu experimentů statisticky významné zkrácení doby potřebné k uzávěru u techniky KING – 20 (5–40) min v první polovině vs 10 (4–24) min ve druhé polovině pokusů. Toto zlepšení nebylo pozorováno u uzávěru OTSC, kdy byly časy srovnatelné v obou polovinách – 8,5 (5–15) min vs 10 (6–13) min (graf 1).

Diskuze

Bezpečný uzávěr vstupu do dutiny břišní je nezbytný pro širší využití přístupu NOTES. Ideální technika by měla být bezpečná, jednoduchá, rychlá a svou těsností srovnatelná se standardem chirurgické sutury, tzn. s uzávěrem v celé šíři stěny včetně serózy [8]. Těmto parametrům odpovídá chirurgické ošetření kolpotomie při transvaginálním přístupu. Při transrektálním nebo transkolonickém vstupu však defekt nemusí být dosažitelný dostupnými chirurgickými technikami a musí být ošetřen endoskopicky. V první fázi vývoje NOTES byly používány k uzávěru standardní endoskopické klipy. Ty zajišťovaly pouze adaptaci ze slizniční strany a byly posléze označeny za insuficientní [9]. Další možnou metodou je využití endokličky ať již s fixací, nebo bez fixace klipy.

První publikovaná technika, tzv. Queen closure, je založena na aplikaci dvou kliček různé velikosti spolu s fixací klipy. Tato metoda je poměrně technicky i časově náročná a vzhledem k nutnosti fixace kličky podél endoskopu v průběhu operace není vhodná pro složitější nitrobřišní výkony [10]. Výrazně jednodušší je technika publikována dr. Huclem et al, jejímž principem je postupná aplikace dvou kliček za současné fixace okrajů defektu endoskopickým grasperem [11]. Další skupinu uzávěrů tvoří techniky využívající nové endoskopické instrumentárium. Jedná se o endoskopické šicí systémy (T-tags a Eagle Claw). Metoda T-tags je založena na použití dvou vláken s jehlami a existuje v řadě variací (např. G-Prox, OverStitch, TAS) [12]. Složitější systém Eagle Claw se skládá z jehly, která vede nylonový steh, prochází tkání a následně protilehlou čelistí nástroje [13]. Vyvinuta byla i řada endostaplerů, z nichž nejznámější je systém SurgASSIST, disponující flexibilním lineárním staplerem se čtyřmi řadami svorek. Pevností je srovnatelný s ručně šitou suturou, což bylo ověřeno in vitro. Manipulace při adaptaci okrajů defektu je však in vivo technicky velice obtížná [14].

Všechny tyto pokročilejší techniky předpokládají investici do nového vybavení a trénink, který může být problematický vzhledem k nízké frekvenci využití těchto systémů. Alternativou je nová, relativně dostupná metoda OTSC. Tyto klipy byly testovány v několika experimentálních studiích a v tlakovém leak-testu vyšly jako srovnatelné s ručně šitou suturou. Bezpečnost a efektivita technik KING a OTSC byla autory této práce ověřena v prospektivních studiích v žaludku i v rektu, a to včetně histologického potvrzení uzávěru v celé šíři stěny zažívacího traktu [6,15].

Autoři pokládají za přínosné zpracovat rozšířený soubor, i když se jedná o retrospektivní analýzu dílčích sestav z experimentů s primárně jiným cílem než hodnocení uzávěru samotného. Tato sestava umožňuje statistické ověření proveditelnosti a efektivity uzávěru.

V souboru 58 zvířat byla úspěšnost rektálního uzávěru přes 94 % (třikrát nebylo možné uzávěr dokončit). Komplikace související s uzávěrem byly diagnostikovány pouze u tří ze souboru 50 prasat s dokončeným follow-up. Z toho dvě komplikace byly nezávažné a neovlivnily těsnost uzávěru. V jednom případě došlo při aplikaci OTSC k přichycení kličky tenkého střeva a k vytvoření enterokolické píštěle. Tento nález potvrzuje riziko poranění okolních orgánů, které provází tuto metodu od počátku [16]. Preventivním opatřením této komplikace může být přesné zachycení okrajů perforace pomocí standardního nebo speciálního grasperu s nezávislým pohybem čelistí dodávaným přímo výrobcem. Při prosté aspiraci oblasti perforace do čepičky aplikátoru není možná dostatečná kontrola nasátých tkání. Střední doba potřebná k uzávěru pomocí OTSC byla ve sledovaném souboru 9 min. Velká část času připadá na nasazení aplikátoru a protažení odjišťovacího vlákna endoskopem. Ne zcela jednoduché může být i nalezení perforace endoskopem s nasazenou čepičkou. Samotné zachycení a aplikace klipu při dobré poloze endoskopu netrvá již obvykle dlouho. Trénink potřebný k dosažení standardních časů představuje aplikaci řádově několika klipů, což potvrdila i stabilní learning curve. Větší sestavy hodnotící v experimentu časy uzávěru kolotomie pomocí OTSC dosud publikovány nebyly. Při použití této metody k uzávěru gastrotomie se časy pohybují v rozmezí od 5–8 min [17,18].

U techniky KING činila střední doba uzávěru 13 min. Technicky nejnáročnější je udržet kličku při obvodu perforace tak, aby jí bylo možné k okrajům fixovat klipy. To se může podařit na první pokus. V případě dislokace kličky však trvá relativně dlouho znovuzískání ideální polohy. Proto jsou časy uzávěru velmi variabilní. Metoda vyžaduje na rozdíl od aplikace OTSC určitý trénink, což potvrdil i statisticky významný rozdíl v časech uzávěru v první a druhé polovině souboru. Na druhou stranu tato technika nevyžaduje speciální instrumentárium a je dostupná kdykoli na běžném endoskopickém pracovišti. Ve srovnání s OTSC je riziko poranění okolních orgánů minimální.

Co se týče nákladů, cena OTSC je zhruba 12 000 Kč. Speciální grasper s nezávislými branžemi je možné zakoupit za 11 000 Kč. Cena materiálu pro uzávěr KING je nižší a činí okolo 3 500 Kč.

V prezentovaném souboru se s relativně vysokou frekvencí (12 %) vyskytly infekční nitrobřišní komplikace. Lokalizace abscesu byla vždy vázána na místo samotného výkonu (lůžko žlučníku, místo odběru biopsie jater, mezikličkové abscesy v oblasti odstraněných adnex) a ani v jednom případě nesouvisela s místem uzávěru. Jako důvod vzniku těchto komplikací se nabízí kontaminace endoskopem a akcesorii zavedenými přes rektum. Před pokusem bylo provedeno prosté klyzma. Nebyl prováděn výplach rekta dezinfekcí a vzhledem k tomu, že jedním ze sledovaných parametrů pokusů byla zánětlivá odpověď organizmu na různé typy NOTES výkonů, nebyla podávána před experimentem ani během něj antibiotika. Pai et al publikovali pět transrektálních cholecystektomií na praseti. Před operací byl použit výplach rekta dezinfekcí a nitrožilně podána antibiotika. V souboru nebyl zaznamenán výskyt nitrobřišních komplikací [19]. Bachman et al prezentovali srovnání různých dezinfekčních a antibiotických výplachů rekta s tím, že dezinfekce rekta efektivně snižuje bakteriální kontaminaci břišní dutiny. Klinický nález při pitvě však dezinfekcí ovlivněn nebyl [20]. Další studie význam dezinfekce střeva nepotvrdily [21]. Zabezpečení „čistého“ vstupu do dutiny břišní je možné nasazením sterilního overtubu. Skupina z Mnichova pozorovala nekomplikovaný průběh po osmi transrektálních operacích při použití speciálního zavaděče, který vycházel z konstrukce operačního rektoskopu [22]. Vzhledem k těmto výsledkům zůstává význam dezinfekce místa vstupu diskutabilní.

Přístup NOTES se ani po deseti letech intenzivního klinického a experimentálního vývoje nepodařilo etablovat do běžné klinické praxe jako metodu alternativní k doposud užívaným chirurgickým postupům. Jedním z důvodů je, že doposud nebyl prokázán jednoznačný přínos oproti laparoskopii. Ve většině klinických studií je využíván transvaginální přístup se zavedením endoskopického nebo laparoskopického instrumentária. Často se tak jedná jen o modifikaci jednoincizní laparoskopie [2].

Dalším důvodem může být omezené množství indikací. Využití transrektálního přístupu toto spektrum rozšiřuje. V chirurgických oborech začala být používána technika transanální chirurgie (TEO, TAMIS) [23]. Transrektální přístup umožňuje i extirpaci preparátu tlustého střeva z dutiny břišní po střevní resekci. Při laparoskopické operaci tak není nutný speciální řez [4]. Přínosem metody NOTES je vývoj technik uzávěrů stěny střevní, které se dnes využívají klinicky k ošetření iatrogenních a jiných střevních perforací. V loňském roce bylo publikováno souhrnné sdělení na toto téma. Zahrnuto bylo 17 klinických observačních studií, ve kterých bylo metodou OTSC ošetřeno přes 170 perforací tlustého střeva. Technická úspěšnost provedení uzávěru se pohybovala v rozmezí 80–100 % s dlouhodobým klinickým efektem v 57–100 %. V souboru nebyla zaznamenána žádná komplikace v souvislosti s aplikací klipu [24].

Prezentovaná experimentální studie potvrzuje vysokou úspěšnost jak uzávěru OTSC, tak KING, a to i po rozsáhlejší intraabdominální manipulaci a po protažení preparátu místem vstupu.

Závěr

Metody KING a OTSC byly experimentální studií na velkém souboru ověřeny jako technicky proveditelné, bezpečné a efektivní při ošetření rektálního vstupu po NOTES výkonu. Primární úspěšnost uzávěru byla 94 %. Technika KING trvá déle a vyžaduje delší trénink. Obě metody jsou potenciálně dostupné k ošetření perforací tlustého střeva.

Práce byla podpořena grantem IGA NT12250-4.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Doručeno: 9. 6. 2014

Přijato: 28. 7. 2014

MUDr. Ondřej Ryska

Chirurgické oddělení

Nemocnice Hořovice

268 01 Hořovice

ondrejryska@centrum.cz