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胃电起搏装置的应用前景

卢帕尔·帕特尔1 *普拉萨德Kulkarni1,2

1美国佛罗里达州坦帕市南佛罗里达大学莫尔萨尼医学院内科消化疾病与营养学部
2美国佛罗里达州坦帕市James A Haley退伍军人医院

*通讯作者:Prasad Kulkarni,消化疾病和营养部门,内科系,南佛罗里达大学,Morsani医学院,佛罗里达州坦帕,美国,电话:(269)267-6151;电子邮件:pkulkarn@health.usf.edu

摘要

本综述论文的目的是概述肠内设备,胃病,支持这项技术的研究,以及最具显着的现场扩张手段。应在胃流离失核处理扩增中考虑的一些未来方向:使用胃的高分辨率电动映射,使用高分辨率电气映射,使用EU来构建胃的高分辨率电气映射,使用EU来构建新的分类方案的治疗算法肌肉缺血性肌肉缺血活检,难以造成的胃术中的幽门成形术/内窥镜幽门组织术。而且,糖尿病和特发性胃病的超结构涉及产生医疗治疗以逆转或甚至防止不同类型胃流离失核生物的早期细胞变化的可能性。胃电刺激领域内有许多发育可能性,并在胃流血期间的治疗中。

关键字

Entra设备;胃部电气起搏

研究突出了
  • 目前的知识:在治疗胃轻瘫时,在对初始治疗(即饮食调整和促动力/止吐药物治疗)屈光不正的情况下,胃电刺激(GES)是一种选择。
  • 目前的知识:大多数研究得出结论,GES改善糖尿病性胃轻瘫患者的症状比特发性胃轻瘫患者更好。
  • 新内容:这份手稿旨在扩展这项技术可以采取的新方向,以及有助于改善胃轻瘫治疗的最新发现。
  • 什么是新的:将来朝着GES装置的内窥镜放置。
  • 什么是新的:胃的高分辨率电气映射是一种技术,允许在时空细节中详细定量和分类胃流血慢波异常。利用胃功能性试验对个性化胃刺激可预见到未来。
  • 新发现:有关糖尿病和特发性胃轻瘫超微结构的新发现,使我们有可能创造医学治疗来逆转甚至防止不同类型胃轻瘫的早期细胞变化。
  • 新发现:最近关于幽门成形术治疗难治性胃轻瘫的研究,包括腹腔镜和开放技术,都显示了可能的益处。内镜下幽门肌切开术在难治性胃轻瘫的治疗中也很有前景。
介绍

自比特耶等人以来,胃电刺激(GES)已经走了很长的路。[1]首先在1963年描述。GES是使用电力刺激神经末梢和胃内平滑肌;它用于治疗继发于胃瘫的难治性症状。迄今为止,唯一可用的装置和使用长期使用的患者是Enterra设备(Medtronic Inc,Minneapolis,Mn)。本综述论文的目的是概述肠内设备,胃病,支持这项技术的研究,以及最具显着的现场扩张手段。自2000年以来,Entera设备由联邦药物管理局(FDA)有一个人道主义设备豁免(HDE),以治疗与糖尿病和特发性胃病相关的难治性症状。HDE允许营销医疗设备而不需要有效证据。有资格获得HDE的设备必须使患者含有罕见的疾病/病情,意思是每年少于4,000名患者。没有任何可用的可用设备,申请人必须证明这是将设备带到市场的唯一方法[2]。从2001年到2013年,大约9,780个Enterra器件神经递质总量销售,因此平均每年800个设备[3]。 The Enterra device targets high-frequency, lowenergy stimulation to the lower part of the stomach via two unipolar intramuscular leads. Interestingly, a new model called the Enterra II device recently received FDA approval under a HDE in January 2015. Per the manufacturer, this second version has new software with an improved user interface for device programming. There will also be improvements to the system’s battery-life monitoring. Moreover, implantation has been simplified due to a customized tool [4].

几句,Enterra装置是一个植入系统发电通过神经,通常在小腹下方植入皮肤,将信号传输到胃部肌肉通过两个单极(图1)。最初Enterra inc .是60毫米长,55毫米宽度、深度和10毫米,而新版本是60毫米长,55毫米宽,11.4毫米深[4]。目前,神经刺激器和导线是通过剖腹手术或腹腔镜植入的。而开腹手术更容易植入铅,腹腔镜手术的侵入性更小,患者恢复时间更短。将两个肌内导联植入离幽门约10cm的大曲度内,彼此相距1cm(图2)。随后的术中胃镜检查确保导联未穿透胃壁。一旦植入,该设备将被放置数周以促进伤口愈合。一旦开启,神经递质设置就会使用一个非侵入性的编程器(美敦力N 'Vision)进行调整。根据神经递质设置,电池寿命通常为5到10年。放置胃电刺激器相关的一些最相关的并发症包括感染、出血/血肿、穿孔、神经刺激器迁移、铅迁移、疼痛、以及对植入材料[4]的过敏反应。

图1:Enterra设备。这是一个可植入的发电系统,通过两个单极导线传输到组织。(Medtronic.com)

图2:这个插图演示了引线的位置。它们被植入离幽门约10厘米的大曲度,彼此相距1厘米(FDA.gov)。

胃轻瘫:一个不断发展的概念

胃轻瘫,或延迟胃排空,是一种使人衰弱的疾病,在美国越来越普遍,主要是由于不断增长的糖尿病人群[6]。本病的三个主要病因是:糖尿病(29%)、术后(13%)和特发性(36%)[7]。胃轻瘫很难治疗,导致患者和医生都感到沮丧。美国胃肠病学学院在2013年更新了其胃轻瘫治疗指南[6]。德赢vwin首页网址首先,一旦胃排空研究证实了诊断,指南建议尝试恢复液体和电解质,饮食调整,适当的血糖控制。德赢vwin首页网址建议的饮食是低脂肪、低残留的饮食,包括软的、熟的食物,少食多餐。如果这些初始措施不成功,则建议采用促动力(红霉素、胃复安、多潘立酮)和抗吐(抗组胺1受体、5-HT3拮抗剂)药物治疗的一线治疗。对于这些措施无效的病例,医生应考虑空肠造口术、胃减压造口术、GES或外科治疗。基于随机临床试验证据,不再推荐静脉注射肉毒杆菌毒素。这些新的管理指南指出,GES已被证明可以改德赢vwin首页网址善糖尿病性胃轻瘫的症状严重性和胃排空,但不适用于特发性或术后病例。 GES should be considered for refractory symptoms, particularly nausea and vomiting (conditional recommendation based on a moderate level of evidence) [6].

胃电刺激:迄今为止的科学证据

自15年前推出以来,人们对Enterra设备进行了大量研究。2002年,Abell等人[8]发表了一项多中心研究,在研究的38例药物难治性患者中,有35例患者的恶心和呕吐>降低了80%。2003年,Abell等人[8]发表了一项双盲、随机、交叉研究,对33例患者进行了研究,发现糖尿病胃轻瘫患者和所有研究患者[9]的每周呕吐频率和生活质量均有所改善。这两项研究支持了FDA对Enterra HDE的批准。此外,还发表了两项荟萃分析,一项由O’grady等人于2009年发表,另一项由Chu等人于2012年发表[10,11]。前者显示呕吐、恶心和总症状严重程度评分均有所改善,从严重降至轻微中度。它包括13项研究,只有1项是随机对照试验,其余12项没有[10]对照组。第二项荟萃分析也显示了所有三种症状严重程度评分的改善。一项对糖尿病、特发性和术后患者的亚分析发现,糖尿病组对高频GES[11]最敏感。一般来说,大多数研究得出结论,GES改善糖尿病性胃轻瘫患者的症状比特发性胃轻瘫患者更好。 Further randomized, controlled studies are needed to retrieve a less biased confirmation of symptomatic improvement. Moreover, postsurgical gastroparesis patients remain to be more fully characterized in published literature.

未来研究方向与启示

像任何技术一样,我们应该继续努力改进,不仅是在技术本身,而且是在如何利用它。如上所述,目前GES技术对糖尿病胃轻瘫症状的改善最多,给特发性和术后胃轻瘫的治疗留下了问题。

在审查文献中,发现了对肠内设备使用的几种扩展。首先,定义用于不同类型的胃流离验的治疗算法可能是有益的。一项研究分析了22例患有GES治疗的患者,但没有对初始神经刺激器设置进行最佳反应。这些研究人员进行了一种算法方法,以识别各种病因的胃流离失所的最佳参数。有趣的是,他们发现后静脉胃流离失心组在其设置中需要最多的能量[12]。由于不同类型的胃流离失段的病理生理学变化,因此最佳的神经刺激器设置也可能变化。

另一个概念是内镜下放置GES设备。目前,通过内窥镜放置永久性胃电刺激装置是不可用的。然而,在通过手术[13]永久放置之前,通过内窥镜放置临时设备来评估患者是否会对电刺激有反应。一个研究小组已经在猪身上设计并测试了一种微型胃神经刺激器[14,15]。此外,他们还制作了五种微型装置的内镜植入方法。如果我们能在未来将这种设备移植到人类身上,这将为我们提供一种侵入性更小的放置选择。该装置通过一根超过管置入胃内,其中有2个GES电极连接到胃粘膜,并用内夹固定。该装置和技术可能成为胃轻瘫的胃刺激标准[14,15]。类似地,目前放置刺激电极的永久性胃电起搏是通过开腹手术或腹腔镜。然而,内镜下放置可以在没有全身麻醉的情况下放置,这反过来可能会促进GES的更广泛使用。 The neutrostimulator device could be placed with local anesthesia in a subcutaneous lower abdominal pouch [16].

胃的高分辨率电测图是另一种最近被更深入地探索的技术。该技术允许详细量化和分类胃轻瘫慢波异常的时空细节。O’grady等人开发了一种无线设备,他们对12名患者(6名男性和6名女性,其中8名糖尿病患者和4名特发性病因患者)进行了测试。这是第一个使用高分辨率电测图检查人体胃慢波异常空间细节的研究。他们没有观察到糖尿病组和特发性胃轻瘫组之间的节律异常差异。异常慢波起始是最常见的异常类型。10例患者中有5例出现正常频率的异常启动。12例患者中有7例出现慢波传导异常,均出现起始异常。本研究强调了解每个患者胃电异常的重要性。类似于高分辨率的食管压力测量,它能更好地描述食管运动障碍,能够个性化的胃运动障碍测试将是开创性的。 In the past, studies looking at rhythm disturbances have placed an emphasis on frequency abnormalities. However, this study implies that abnormal activation of patterns often occurred even at normal frequency. Highly disordered slow-wave patterns also occurred at normal frequency and with regular rhythm. Moreover, the complexity of wave propagation abnormalities in brady- and tachyarrhythmias is evidently greater than previously documented. The stomach’s body may be a common location of ectopic foci. Moreover, during initiation abnormalities, coupling of signals can lead to propagation, wave collisions, and uncoupling. Depending on where the initiation sites are located in relation to each other, these abnormalities may be/appear less or more pronounced, and variable in nature. Unstable focal events can lead to an irregular range of frequencies secondary to chaotic tissue activation and colliding wavefronts. Studying these types of variables in depth will facilitate a new classification scheme for human gastric electrical disorders [16,17].

有关糖尿病和特发性胃轻瘫超微结构的新发现,使我们有可能创造医学治疗来逆转甚至防止不同类型胃轻瘫的早期细胞变化。在以前的研究中,光镜和免疫组化染色无法区分糖尿病和特发性胃轻瘫。然而,fausone - pellegrini et al.[18]最近的一项研究使用电子显微镜分析了20名糖尿病性胃轻瘫患者、20名特发性胃轻瘫患者和20名年龄和性别匹配的对照组的组织差异。他们发现特发性和糖尿病性胃轻瘫有显著的区别。总之,糖尿病性胃轻瘫与周围平滑肌细胞和神经的基底膜增厚有关,而特发性胃轻瘫活检显示更强烈的纤维化和胶质细胞、神经细胞体和神经纤维的更多神经损伤。糖尿病和特发性胃轻瘫患者Cajal间质细胞均受影响。了解和研究这些变化,特别是发生在疾病早期的变化,将有助于我们开发新的治疗方法,以预防和/或尽量减少胃轻瘫的早期细胞变化。一旦我们开发出了靶向治疗,我们就可以根据超微结构的发现,利用单个患者的组织进行个性化治疗。

目前,活检有时被用来帮助确定胃轻瘫的诊断。获得胃活检的标准是通过侵入性外科技术获得全层样本。最近,与手术获得的标本[19]相比,使用内窥镜超声获得肌肉固有肌的细针穿刺活检被证明是安全的,并且可以获得足够的组织来进行充分的组织学评估。本试验样本量较小(n=11),但它为胃活检提供了一种更简单、侵袭性更小的方法。

在内镜和手术治疗胃轻瘫方面,最近有了一些进展[20,21]。在21世纪初,幽门注射肉毒杆菌毒素的使用相对频繁,但此后逐渐失宠。起初,肉毒杆菌毒素治疗确实减轻症状和加速胃排空时间。然而,基于随机对照试验,目前的指南不支持使用幽门肉毒毒素注射治疗胃轻瘫[21]。德赢vwin首页网址最近对难治性胃轻瘫幽门成形术的研究,包括腹腔镜和开放技术,都显示了可能的好处。Toro等人最近的一项调查显示,[22]报告82%的患者在手术后症状有主观改善(n=50)。90%的研究人群有胃轻瘫的非糖尿病病因。研究人员还测量了这些患者的胃排空时间,发现腹腔镜幽门成形术后“排空50%摄入的食物所需时间”的中位缩短为120分钟,几乎所有患者的时间都有所改善。54%的研究人群出现正常排空50%摄入的食物所需时间<60分钟,18%的研究人群出现轻度胃排空时间延迟(排空50%摄入的食物所需时间<80分钟)。最近,内镜下幽门肌切开术被认为是一种类似于poem的胃轻瘫内镜下肌切开术。 In 2013, the first case of per-oral pyloromyotomy in a patient with diabetic gastroparesis was reported [23]. In 2014, a case series of 7 patients who underwent per-oral pyloromyotomy for refractory gastroparesis reported success, with subjective improvement in symptoms in 6 of the 7 patients [24]. Endoscopic pyloromyotomy holds promise, but more studies with larger sample sizes are needed in order to solidify its place in the treatment algorithm of gastroparesis.

结论

对过去15年胃电刺激的分析表明,它对治疗难治性胃轻瘫症状的好处。到目前为止,治疗已经根据胃轻瘫的病因区分。电刺激治疗胃轻瘫有可能变得更加个性化,而不管潜在的病因。这在非糖尿病性胃轻瘫患者中可能是最成功的,因为这一人群对电刺激的反应不像糖尿病人群那么强烈。综上所述,胃电刺激以及胃轻瘫的治疗确实存在许多发展的可能性。

的利益冲突

没有一个

资金状况:

没有一个

参考文献

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文章类型:评论文章

引用:关键词:胃电起搏器,胃电起搏器,胃电起搏器J胃失调2(4):doi http://dx.doi。org/10.16966/2381 - 8689.127

版权:©2016 Patel R等。这是一篇开放获取的文章,在知识共享署名许可协议的条款下发布,该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

  • 收到的日期:2016年6月13日

  • 接受日期:2016年9月19日

  • 发表日期:2016年9月23日