Biomecánica de fluidos en las anastomosis intestinales: Generalidades
Definimos el término «anastomosis», dentro del ámbito de la medicina, como la conexión creada entre estructuras tubulares, como los vasos sanguíneos o las asas del intestino. Por ejemplo, cuando se extirpa quirúrgicamente parte de un intestino, los dos extremos restantes se cosen o se unen con grapas (se anastomosan), en un proceso conocido como anastomosis intestinal. En general, todas las anastomosis practicadas entre estructuras tubulares del aparato digestivo se conocen como anastomosis digestivas. Es fundamental que la anastomosis sea hermética, con el objeto de impedir la fuga del contenido intestinal al interior del abdomen, lo cual provocaría una peritonitis.
Tipos de anastomosis digestivas
- Esófago:
- Esófago-Esófago: anastomosis esófago-esofágica
- Esófago-Estómago: anastomosis esófago-gástrica
- Esófago-Intestino grueso: anastomosis esófago-colónica
- Esófago-Intestino delgado (yeyuno): anastomosis esófago-yeyunal
- Estómago:
- Gastroentérica:
- Estómago-yeyuno: anastomosis gastroyeyunal
- Estómago-duodeno: anastomosis gastroduodenal
- Biliares:
- Vía biliar-intestino delgado:
- Hepático-yeyunal: conducto hepático al yeyuno
- Intestino delgado:
- Yeyuno-yeyunal
- Yeyuno-ileal
- Íleo-ileal
- Intestino delgado-grueso:
- Íleon-colon: anastomosis ileocólica.
- Intestino grueso-grueso:
- Colon-Colon: colocolónica
- Colon-recto: colorrectal
- Colon-ano: coloanal
Terminología
En general, el orden en que se nombra la anastomosis es el siguiente:
- Estructura proximal: primero, en caso de una anastomosis de intestino delgado con grueso, se pondría primero el delgado (por ejemplo, íleon).
- Estructura distal: segundo, en el ejemplo anterior, colon. Se nombraría como anastomosis ileocólica.
- Si va en sentido al peristaltismo del tracto digestivo o en contra:
- Isoperistáltica: a favor
- Antiperistáltica: en contra
- Lado por donde se practique la apertura:
- Lado con lado: latero-lateral
- Fin de tubo con lateral: término-lateral
- Fin de tubo con principio de otro: término-terminal
Es importante tener en cuenta también el orden del tubo. Por ejemplo, una anastomosis ileocólica latero-lateral isoperistáltica implica que la apertura se practica entre la parte lateral del íleon y la lateral del colon, a favor del flujo peristáltico.
También podemos practicar una anastomosis sin resección del tramo dañado, lo que se denomina bypass digestivo.
La correcta praxis de las anastomosis intestinales durante una intervención quirúrgica es de vital importancia, debido a que el contenido del tracto digestivo es sumamente infeccioso. Al practicar una apertura o sección, se abre una fuente de infección que ha de ser controlada en todo momento para que no se vierta absolutamente nada del contenido intestinal. Además, conforme avanza el contenido a lo largo del tubo digestivo, más infeccioso es, lo que hace que la anastomosis del colon durante una intervención quirúrgica sea la más peligrosa. Nos centraremos en este tema en las anastomosis intestinales, fundamentalmente por su interés desde el punto de vista de la dinámica de fluidos.
Anastomosis intestinal: Dispositivos
La unión de dos segmentos intestinales es un procedimiento operatorio de capital importancia en la práctica de la cirugía digestiva, aunque la creación de una anastomosis intestinal segura continúa siendo un reto no resuelto.
Desde que en el siglo XIX fueron descritas las primeras anastomosis en el tubo digestivo, numerosos materiales y dispositivos de sutura han sido utilizados para realizar la unión de dos extremos intestinales.
En 1826, Jobert y Lembert establecen las bases científicas de la sutura intestinal, aunque no fue hasta 1833 cuando Reybard realiza con éxito la primera anastomosis de colon en un paciente de 28 años. Posteriormente, Dieffenbach realiza la primera sutura término-terminal del intestino delgado en 1836. La era moderna de las suturas mecánicas comienza en 1956 en el «Institute for Scientific Apparatus and Experimental Surgical Instruments» de Moscú, centro donde se inicia el desarrollo de los dispositivos que, más o menos transformados, utilizamos en la práctica diaria.
Principios básicos en la creación de anastomosis intestinales
- Evitar la manipulación traumática de las asas.
- Asegurar una adecuada irrigación de los bordes intestinales.
- Ausencia de tensión en la línea de sutura y de torsión en los segmentos unidos.
- Hemostasia cuidadosa en la sección de meso.
- Diámetro lo más aproximado posible en ambos cabos del intestino a anastomosar.
- Utilización de un material de sutura de calibre adecuado.
- No inclusión de la mucosa, afrontando las capas de forma simétrica.
- Tratar cualquier causa de obstrucción distal.
Sutura manual
Los inicios de la sutura intestinal comienzan con los trabajos de Travers y Lembert a principios del siglo XIX, los cuales describen la aproximación de las superficies serosas para la realización de una correcta anastomosis.
La primera anastomosis intestinal manual fue realizada por Billroth (Viena, 1881), considerado el padre de la cirugía moderna abdominal. En 1881, Czerny añadió a esa sutura externa una capa de sutura interior que contactaba la superficie mucosa en un intento de reducir el riesgo de fuga. Desde entonces, las técnicas quirúrgicas para la realización de una anastomosis manual han sufrido escasas variaciones, excepto en el material utilizado para realizarla.
Numerosos materiales han sido adaptados para la creación de anastomosis intestinales. En la elección del hilo más adecuado para la realización de una sutura debe tenerse en cuenta la región intestinal que estamos tratando. El material debe ser lo suficientemente resistente para actuar como sostén mecánico y, a su vez, producir el menor traumatismo posible en su paso por los tejidos.
Desde que en 1977 Laufman y Rubel publicaran una completa revisión del desarrollo de las suturas sintéticas absorbibles, estas han ido ganando en preferencia de los cirujanos. Las nuevas suturas sintéticas se ha comprobado que causan una menor respuesta inflamatoria tisular y han ido sustituyendo progresivamente a las tradicionales suturas naturales. En la evaluación del parámetro de resistencia anastomótica, no se han evidenciado diferencias en la utilización de material absorbible y no absorbible.
Materiales de sutura más utilizados
- Materiales de sutura no reabsorbibles: naturales como la seda o sintéticas como el polipropileno, poliamida, etc.
- Materiales de sutura reabsorbibles: ácido poliglicólico, poliglactina, etc.
En relación con la técnica quirúrgica, múltiples estudios han comparado la eficacia y seguridad de la realización de una sutura en un plano o en dos planos, sin que hasta el momento se haya podido demostrar la superioridad de ninguna de ellas en términos de eficacia y seguridad.
Sutura mecánica y mecanismos de compresión
La primera grapadora diseñada para uso quirúrgico fue utilizada en 1908 por Victor Fischer y Hümér Hültl. Las principales ventajas de la utilización de grapadoras mecánicas son la posibilidad de realización de suturas en localizaciones difíciles como la pelvis o el hiato, así como la rapidez en su realización. Las grapas utilizadas son de titanio, un material biocompatible que produce una mínima, aunque documentada, reacción a cuerpo extraño.
Grupos de grapadoras
Existen básicamente 3 grandes grupos de grapadoras utilizadas para la creación de anastomosis, conocidos por sus iniciales anglosajonas:
- Anastomosis transversa (TA): Es el dispositivo más sencillo, sitúa una doble línea de grapado para cerrar los extremos intestinales sin seccionarlos.
- Anastomosis gastrointestinal (GIA): Igualmente proporciona una doble línea de grapado y, además, realiza una sección entre las mismas. Esta sección de las dos paredes intestinales colocadas en íntimo contacto constituye la luz principal de la anastomosis.
- Anastomosis término-terminal circular (EEA): El doble grapado es circular y presenta un dispositivo de corte cilíndrico que secciona el tejido, creando una sutura invertida con aposición directa de los extremos intestinales. Su utilización es habitual en la cirugía rectal y esofágica.
Estas grapadoras se presentan en diferentes tamaños y son utilizadas en cirugía abierta y laparoscópica, habiéndose convertido en un elemento indispensable para el continuo desarrollo de esta última. Existe también diversidad en cuanto a la altura y separación de las grapas para conseguir una mejor adaptación al tejido sobre el que realizamos la sutura.
En el grupo de las suturas mecánicas pueden incluirse los denominados sistemas de compresión, en los que las anastomosis se realizan sin ningún tipo de material de sutura.
En 1892, Murphy ideó un dispositivo mecánico para realizar lo que denominó una anastomosis mecánica por compresión (Murphy’s button). Estaba formado por dos anillos metálicos mantenidos en los extremos intestinales mediante una sutura «en bolsa de tabaco», los cuales sometían a la pared intestinal a una presión continua hasta la producción de necrosis tisular progresiva y la expulsión posterior de estos anillos. En 1985, Hardy desarrolla un anillo biofragmentable anastomótico (Valtrac BAR™, Covidien, Mansfield, MA, USA; Sherwood-Davis and Geck, St. Louis, MO, USA; Cyanamid, Danbury, CT).
Básicamente, consiste en dos anillos de ácido poliglicólico (87.5%) y una pequeña cantidad de sulfato de bario (12.5%) como marcador radiopaco, con distintos diámetros y variaciones en cuanto a la compresión para una mejor adaptación al grosor de las paredes intestinales. Cuando el dispositivo se cierra, queda un espacio de 1,5 a 2,5 mm entre los dos anillos para prevenir una isquemia tisular extensa. Los anillos también se aseguran mediante sutura «en bolsa de tabaco». En un plazo de 2 a 3 semanas, los anillos son expulsados con las deposiciones.
Casi paralelamente al anterior, se desarrolla el dispositivo denominado AKA-2 (Seidel Medipool, Múnich, Alemania), para la realización de anastomosis transanales, similar a las clásicas grapadoras circulares. El dispositivo AKA-2 se diferencia en que el anillo distal incluye unos alfileres metálicos para mantener el anillo plástico en su posición. La luz intestinal se crea mediante una cuchilla circular que está incorporada en el dispositivo. Estos anillos plásticos (no reabsorbibles) y la zona periférica de la anastomosis se desprenden en un plazo aproximado de 5 días y son igualmente expulsados con las heces. Aunque existe en la literatura médica un limitado número de artículos en inglés sobre su utilización, la principal ventaja de este dispositivo parece ser el amplio diámetro anastomótico. Esta capacidad para ejercer una presión constante y controlada hace que también haya sido utilizado para fijación interna de fracturas y como prótesis vascular.
Nociones sobre el fluido intestinal
Este fluido intestinal es una pasta compuesta por el alimento triturado mezclado con el ácido clorhídrico del estómago, bilis, jugos pancreáticos y lípidos emulsionados. Al dejar el estómago y entrar en el intestino delgado es semilíquido, y al entrar en el intestino grueso es un fluido cuyo contenido de agua se encuentra en torno al 95%.
Su viscosidad es elevada, y tiende a ser más elevada conforme avanza a lo largo de los intestinos. Debido a su cambio de viscosidad a lo largo del tiempo, se lo considera un fluido no newtoniano, pero este tipo de fluidos son los más difíciles de modelar desde el punto de vista de la mecánica de fluidos. Por ello, en la mayoría de estudios lo tratan como un fluido newtoniano (su viscosidad se mantiene constante), ya que estos son los más fáciles de modelar.
Partiendo de que su viscosidad es alta, podemos averiguar fácilmente a través de la siguiente fórmula que su número de Reynolds es pequeño.