Nissen胃底折叠术构建抗反流机械屏障的机制研究：胃扩张诱导食管胃连接部压力梯度形成的新发现

本研究针对胃食管反流病（GERD）抗反流屏障（ARB）破坏机制，通过离体猪模型探究Nissen（360°）与Toupet（270°）胃底折叠术对食管胃连接部（EGJ）压力的影响。研究发现胃扩张可诱导EGJ压力梯度形成（达胃压2-3倍），功能性管腔成像探针（FLIP）证实EGJ扩张性降低，揭示了手术构建机械性"括约肌样阀门"的新机制，为抗反流手术标准化提供理论基础。

　　

胃食管反流病（GERD）作为一种常见消化系统疾病，其核心病理机制是食管胃连接部（esophagogastric junction, EGJ）抗反流屏障（antireflux barrier, ARB）的功能破坏。这个精密屏障系统由三部分组成：平滑肌构成的下食管括约肌（lower esophageal sphincter, LES）、膈肌脚（crural diaphragm, CD）以及胃食管瓣阀（gastro-esophageal flap valve）机制。当这个屏障系统出现故障时，胃内容物就会异常反流至食管，引起烧心、反流等症状。目前已知的ARB破坏机制包括：瞬态下食管括约肌松弛（Transient Lower Esophageal sphincter relaxation, TLESR）——一种由胃扩张触发的神经反射；食管裂孔疝（hiatus hernia）导致的LES与CD解剖分离；以及激素因素如分泌素（secretin）和胆囊收缩素（Cholecystokinin, CCK）对LES压力的调节作用。

尽管药物治疗能够缓解症状，但对于中重度GERD患者，外科手术干预仍是重要选择。Nissen胃底折叠术作为最经典的抗反流手术，通过将胃底环绕食管下端进行包绕，已被证明能有效控制反流。然而，这个手术究竟如何发挥作用？是单纯通过增加LES静息压力，还是存在其他机制？这个问题在学术界一直存在争议。传统观点认为，手术主要通过提高LES基础压力、减少TLESR发生频率、削弱迷走神经介导的LES松弛以及增强胃泌素（gastrin）对LES的收缩作用来发挥作用。但近年来有研究表明，在离体条件下，胃底折叠术仍能增强EGJ对胃扩张的压力反应，提示可能存在纯粹的机械性机制。

为了深入探究胃底折叠术构建抗反流屏障的机械原理，Robert Lee、Ravinder K. Mittal、Kenneth J. Chang和Ninh T. Nguyen研究团队在《Scientific Reports》上发表了他们的最新研究成果。研究人员采用离体猪食管-胃制备物模型，使用最先进的高分辨率食管测压阻抗（high-resolution esophageal manometry impedance, HRMZ）和功能性管腔成像探针（functional luminal imaging probe, FLIP）技术，系统比较了Nissen（360°包绕）和Toupet（270°包绕）两种术式对EGJ压力的影响，并提出了一个全新的机械屏障形成机制。

研究团队使用来自15头猪的食管-胃标本，密封十二指肠开口，通过胃导管连接电子内镜充气装置（工作原理类似气压调节仪）进行胃扩张。分别在使用气体（二氧化碳）和液体（生理盐水）两种介质扩张胃腔的条件下，测量EGJ压力变化和反流情况。关键实验技术包括：离体器官灌注模型建立、外科手术模拟（Nissen和Toupet术式）、高分辨率食管测压阻抗（HRMZ）实时压力监测、功能性管腔成像探针（FLIP）评估EGJ扩张性，以及针对机械机制验证的改良实验设计（包括包绕内-外压力测量、松紧度对比和Witzel瓣膜模拟实验）。

Complete fundoplication

研究发现，在未行胃底折叠术时，胃扩张会导致气体立即通过食管泄漏，胃腔几乎无法有效扩张。而实施Nissen术后，即使在没有胃扩张时EGJ压力仅轻微增加（2.8 mmHg），但在胃扩张条件下，胃腔像气球一样扩张且无气体泄漏。更重要的是，EGJ压力的增加呈现剂量依赖性，在10 mmHg胃扩张时达到51.1 mmHg，是胃压增加幅度的2-3倍。

Partial fundoplication

Toupet部分胃底折叠术也显示出类似的机械屏障效应，尽管效果略逊于完全包绕。在10 mmHg胃扩张时，EGJ压力为35.4 mmHg，显著低于Nissen术的60.2 mmHg，但仍明显高于基线状态且能有效防止反流。

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HREM probe location: intraluminal vs.extra-luminal

当将测压导管放置在包绕内部而非食管腔内时，胃扩张同样引起包绕区域压力的显著增加，且压力值甚至高于导管位于食管腔内时的记录，证明压力增加确实源于包绕本身的机械作用而非食管腔狭窄。

Loose vs.tight fundoplication

包绕的紧密度显著影响机械屏障效果。虽然静息状态下松紧包绕的EGJ压力无差异，但在胃扩张条件下，紧密包绕产生更高的EGJ压力，表明手术技术细节对疗效有重要影响。

Ditension of stomach with saline

液体扩张实验进一步证实了胃底折叠术的防反流效果。术后需要显著更多的盐水灌注才会发生反流，且Nissen术的防反流容量阈值高于Toupet术。

Gastrostomy with plication over HREM catheter(Witzel tunnel)

模拟Witzel瓣膜的实验提供了强有力的机制证据。当在胃造口处建立隧道包埋导管时，胃扩张同样引起隧道内压力显著增加且高于胃内压力，这与胃底折叠术的效果惊人相似，证明这种"包绕-压缩"机制是共通的。

FLIP measurements

FLIP检测提供了EGJ扩张性的客观证据。胃底折叠术后，EGJ扩张性随胃扩张程度增加而显著降低，这与测压结果相互印证，共同证明了机械屏障的形成。

研究结论与讨论部分指出，胃底折叠术通过构建一个独特的"8字形"胃结构形成机械性抗反流屏障。当主胃部扩张时，其直径增加导致包绕食管的胃底部分直径相应减小，从而产生对食管的紧缩效应。这种机制与Witzel瓣膜防止造口漏的原理完全相同，都是通过包绕结构在腔内压力增加时产生自适应性紧缩。

该研究的重要意义在于首次系统揭示了胃底折叠术的机械性作用机制，为抗反流手术提供了坚实的理论基础。研究发现不仅解释了为什么胃底折叠术能有效防止反流，还为手术标准化提供了重要参考——包绕的紧密度和用于包绕的胃底周长都是影响手术效果的关键因素。这一发现可能引导未来手术技术的改进，通过术中标准化胃扩张条件下的EGJ压力反应，有望减少术后吞咽困难、无法嗳气和气胀等副作用，实现更精准、个性化的抗反流手术治疗。