The Use of pH Monitoring and Esophageal Manometry in the Evaluation of Results of Surgical Therapy for Gastroesophageal Reflux Disease

Abstract

Background/Purpose: Surgery is indicated for the treatment of gastroesophageal reflux disease (GERD) when medical treatment fails or complications are encountered in children. However, it has not been fully established how the results after surgery can be evaluated. A prospective study was performed to evaluate the results of surgical therapy for GERD by pH monitoring (PM) and esophageal manometry (EM) in children. Methods: Patients who were candidates for anti-reflux surgery between 2003 and 2004 were evaluated for symptoms, growth and results of PM and EM both in the pre- and postoperative periods. Results: Thirteen patients were included (mean age = 6.65 ± 3.28 years, male/female ratio = 10/3). Most frequently occurring symptoms were recurrent respiratory infections (RRI) (n = 11) and vomiting (n = 8). Nissen fundoplication was performed because of unresponsiveness to treatment (n = 10), RRI (n = 9), failure to thrive (n = 7) and esophagitis (n = 2) after medical treatment (2 - 36 months). Symptoms were resolved in 83.9 % of patients and were not changed in 16.1 % following surgery. Weight percentiles had significantly improved (pre: 12.38, post: 25.4, p < 0.05) during a short follow-up period (1 - 4 months). Mean reflux index (pre: 24.73 ± 21.07 %, post: 0.93 %, min: 0 - max: 3.6, p < 0.05), reflux time (pre: 368 ± 313 min, post: 17.1 ± 15.9 min, p < 0.05), number of episodes (pre: 344.7 ± 343.6, post: 19.53 ± 11.13, p < 0.05) and number of reflux episodes longer than 5 minutes (pre: 4.3, min: 0 - max: 58, post: 0.61, min: 0 - max: 3, p < 0.05) were found to be reduced after surgery by PM. Lower esophageal sphincter pressure (pre: 55 ± 27 cmH₂O, post: 64.46 ± 30.85 cmH₂O), contraction amplitude (pre: 141.92 ± 69.11 cmH₂O, post: 130.69 ± 45 cmH₂O) and contraction velocity (pre: 1.94 cm/s, min: 0.1 - max: 7.5, post: 4.29 cm/s, min: 0.2 - max: 10) did not differ postoperatively (p > 0.05). However, contraction times were decreased postoperatively (pre: 73.6 ± 52.9 s, post: 27.67 ± 20.1 s, p < 0.05) and were found to be correlated with reflux time and the number of reflux episodes longer than 5 minutes. Conclusion: Nissen fundoplication is effective for the treatment of GERD. It supports the anti-reflux mechanism without affecting esophageal motility except for contraction times. The decrease in contraction time after surgery can be explained by the decreases in reflux time and in the number of reflux episodes longer than 5 minutes. PM and EM confirmed the clinical improvement and can be used for the evaluation of results of NF.

L'utilisation de la pHmétrie et de la manométrie oesophagienne dans l'évaluation des résultats du traitement chirurgical du reflux gastro-oesophagien

Buts: La chirurgie est indiquée pour le traitement des reflux gastro-oesophagiens (GERD) quand le traitement médical n'est pas efficace ou que des complications surviennent chez l'enfant. Cependant, il n'a pas bien étré étudié comment les résultats après la chirurgie devaient être évalués. Une étude prospective a été réalisée pour évaluer les résultats du traitement chirurgical du GERD par pHmétrie (PM) et manométrie oesophagienne (EM) chez l'enfant. Méthodes: Les patients candidates à une chirurgie anti-reflux entre 2003 et 2004 ont été évalués en function de leurs symptôms, de leur courbe de croissance et des résultats de PM et EM, à la fois en pré et post-opératoire. Résultats: 13 patients étaient inclus (moyenne d'âge = 6,65 ± 3,28 années, ratio male/femelle = 10/3). La plupart des symptômes survenant étaient des infections respiratoires récidivantes (RRI) (n = 11) et des vomissements (n = 8). La fundo-plicature de Nissen était réalisée à cause de l'absence de réponse au traitement (n = 10), (RRI) (n = 9), taux de croissance (n = 7) et oesophagite (n = 2) après un traitement medical (2 - 36 mois). Les symptômes disparaissaient pour 83,9 % des patients et étaient inchangés pour 16,1 % après la chirurgie. Les courbes de poids étaient significativement améliorées (pré: 12,38, post: 25,4, p < 0,05) durant une courte période de suivi (1 à 4 mois). L'index moyen de reflux (pré: 24,73 ± 21,07 %, post: 0,93 %, minimum: 0 - maximum: 3,6, p < 0,05), le temps de reflux (pré: 368 ± 313 minutes, post: 17,1 ± 15,9 minutes, p < 0,05), le nombre d'épisodes (pré: 344,7 ± 343,6, post: 19,53 ± 11,13, p < 0,05) et le nombre d'épisodes de reflux supérieurs à 5 minutes (pré: 4,3, minimum: 0 - maximum: 3, p < 0,05) étaient trouvés réduits après la chirurgie par PM. La pression du sphincter oesophagien inférieur (pré: 55 ± 27 cmH₂O, post: 64,46 ± 30,85 cmH₂O), l'amplitude de la contraction (pré: 141,92 ± 69,11 cmH₂O, post: 130,69 ± 45 cm H₂O) et la vélocité de la contraction (pré: 1,94 cm/s, minimum: 0,1 - maximum: 7,5, post: 4,29 cm/s, minimum: 0,2 - maximum: 10) ne différaient pas en postopératoire (p > 0,05). Néanmoins, le temps de contraction était diminué en post-opératoire (pré: 73,6 ± 52,9 s, post: 27,67 ± 20,1 s, p < 0,05) et était trouvé corrélé à un temps de reflux et un nombre de reflux de plus de 5 minutes. Conclusion: La fundo-plicature de Nissen est efficace pour le traitement de GERD. Le mécanisme anti-reflux n'affecte pas la contraction oesophagienne, excepté pour les temps de contraction. La diminution du temps de contraction après la chirurgie peut être expliquée par la diminution du temps de reflux et le nombre d'épisodes de reflux supérieurs à 5 minutes. PM et EM conferment l'amélioration clinique et peuvent utilises pour l'évaluation des résultats de NF.

Uso de pHmetria y manometria esofágica en la evaluación de los resultados del tratamiento quirúrgico de la enfermedad por reflujo

Antecedentes/Objetivo: La cirugía está indicada en el tratamiento del reflujo gastroesofágico (GERD) en niños cuando falla el tratamiento médico o se producen complicaciones. Sin embargo, no se ha establecido como han de ser evaluados los resultados tras la cirugía. Hemos realizado un estudio prospectivo para evaluar estos resultados mediante pHmetría (PM) y manométrica esofágica (EM). Métodos: Se evaluaron los candidatos a cirugía antirreflujo tratados en 2003 y 2004 en cuanto a síntomas, crecimiento y resultados de PM y EM antes y después de la operación. Resultados: Se incluyeron 13 niños (edad media 6,65 ± 3,28 años, varones/mujeres = 10/3). Los síntomas más frecuentes fueron las infecciones respiratorias repetidas (RRI) (n = 11) y los vómitos (n = 8). Se realizó la funduplicatura de Nissen por falta de respuesta al tratamiento (n = 10), RRI (n = 9), fallo de crecimiento (n = 7) y esofagitis (n = 2) tras un tratamiento médico de 2 a 36 meses. Se resolvieron los síntomas en un 83,9 % de los pacientes y persistieron en el 16,1 % tras la cirugía. Mejoraron significativamente los percentiles de peso (pre = 12,38, post = 25,4, p < 0,05) durante un corto periodo de seguimiento (1 - 4 meses). El índice medio de reflujo (pre = 24,7 ± 21,07 %, post = 0,93 %, min = 0, max = 3,6, p < 0,05), el tiempo de reflujo (pre = 368 ± 313 min, post 17,1 ± 15,9 min, p < 0,05), el número de episodios (pre = 344,7 + 343,6, post = 19,53 ± 11,13, p < 0,05) y el número de episodios de reflujo de más de 5 minutos (pre = 4,3, min = 0, max = 58, post = 0,61, min = 0, max = 3, p < 0,05) habían bajado tras la operación. La presión en el esfínter esofágico inferior (pre = 55 ± 27 cmH₂O, post = 64,46 ± 30,85 cmH₂O), la amplitud de las contracciones (pre = 141,92 ± 69,11 cmH₂O, post = 130,69 ± 45 cmH₂O) y la velocidad de las ondas (pre = 1,94 cm/s, min = 0,1, max = 7,5, post = 4,29 cm/s, min = 0,2 - max = 10) no eran diferentes en el postoperatorio (p > 0,05). Sin embargo la duración de las contracciones disminuyó en el postoperatorio (pre = 73,6 ± 52,9, post 27,6 + 20,1 s, p < 0,05) y se correlacionaban con el tiempo de reflujo y con el numero de episodios de reflujo de más de 5 minutos. Conclusión: La funduplicatura de Nissen es eficaz para el tratamiento de la GERD. Restablece el mecanismo anti-reflujo sin afectar a la motilidad esofágica excepto por la duración de las contracciones. La disminución de esta duración tras la cirugía puede ser explicada por la del tiempo de reflujo y por la del el número de episodios de reflujo de más de 5 minutos. La PM y la EM confirmaron la mejoría clínica y pueden ser utilizados para la evaluación de resultados de la funduplicatura de Nissen.

Die Anwendung der pH-Metrie und der Speiseröhrenmanometrie zur Bewertung der operativen Behandlung der Refluxkrankheit

Zielsetzung: Wenn die medikamentöse Behandlung einer Refluxkrankheit versagt oder Komplikationen eintreten, ist eine operative Behandlung indiziert. Es wurde aber bisher nicht genau festgelegt, wie die Ergebnisse ausgewertet werden sollen. Es wurde deshalb eine prospektive Studie zur Auswertung der Operationsergebnisse mittels pH-Metrie (PM) und Ösophagusmanometrie (EM) durchgeführt. Methodik: Alle Patienten, die hierfür im Zeitraum zwischen 2003 und 2004 in Betracht kamen, wurden hinsichtlich ihrer Symptome, ihres Wachstums und der PM- und EM-Ergebnisse sowohl in der prä- wie in der postoperativen Periode analysiert. Ergebnisse: 13 Patienten fanden Eingang in die Studie (Durchschnittsalter 6,65 ± 3,28 Jahre, männlich : weiblich 10 : 3). Die häufigsten Symptome waren rezidivierende Infekte der oberen Luftwege RRI (n = 11) und Erbrechen (n = 8). Die Gründe für die Fundoplikatio nach Nissen waren erfolglose konservative Behandlung (n = 10), RRI (n = 9), Gedeihstörungen (n = 7) und Ösophagitis (n = 2) nach 2 bis 36 Monaten andauernder Behandlung. Bei 83,9 % der Patienten verschwanden die Symptome, bei 16,1 % blieben sie unverändert bestehen. Die Gewichtpercentilen verbesserten sich signifikant (prä: 12,38, post: 25,4, p < 0,05) innerhalb des kurzen postoperativen Beobachtungszeitraums von 1 bis 4 Monaten. Ebenso verbesserten sich nach dem chirurgischen Eingriff der durchschnittliche Refluxindex (prä: 24,73 ± 21,07 %, post: 0,93, min.: 0 - max.: 3,6, p < 0,05), die Refluxzeit (prä: 368 ± 313 min., post: 17,1 ± 15,9 min., p < 0,05). Die Anzahl der Refluxepisoden (prä: 344,7 ± 343,6, post: 19,53 ± 11,13, p < 0,05) und die Anzahl der länger als 5 Minuten anhaltenden Refluxperioden (prä: 4,3, min.: 0 - max.: 58, post: 0,61, min.: 0 - max.: p < 0,05). Der Druck des unteren Ösophagussphinkters (prä: 55 ± 27 cm H₂O, post: 64,46 ± 30,85 cm H₂O), die Kontraktionsamplitude (prä:141,92 ± 69,11 cm H₂O, post: 130,69 ± 45 cm H₂O) und die Kontraktionsgeschwindigkeit (prä: 1,94 cm/s, min.: 0,1 - max.: 7,5, post: 4,29 cm/s, min.: 0,2 - max.: 10) zeigten keine Unterschiede zu den präoperativen Werten (p > 0,05). Die Kontraktionszeiten waren jedoch postoperativ herabgesetzt (prä: 73,6 ± 52,9 s, post: 27,67 ± 20,1 s, p < 0,05) und waren mit der Refluxzeit und der Anzahl der länger als 5 Minuten dauernden Refluxepisoden korreliert. Schlussfolgerungen: Die Fundoplikatio nach Nissen ist eine wirksame Methode zur Behandlung des gastroösophagealen Refluxes. Sie unterstützt die Antirefluxmechanismen ohne die ösophageale Motilität, mit Ausnahme der Kontraktionszeiten, zu beeinflussen. Der postoperative Rückgang der Kontraktionszeiten erklärt sich durch den Rückgang der Refluxzeiten und der Anzahl der länger als 5 Minuten andauernden Refluxepisoden. PM und EM bestätigen die klinisch erkennbaren Verbesserungen der Symptome und können zur Bewertung des Operationsergebnisses verwandt werden.

Key words

gastroesophageal reflux - pH monitoring - esophageal manometry - Nissen fundoplication - children

Mots-clés

reflux gastro‐oesophagien - pHmétrie - manométric oesophagienne - fundo‐plicature de Nissen - enfant

Palabras clave

reflujo gastroesofágico - pHmetría - manometría - funduplicatura - Nissen - niño

Schlüsselwörter

gastroösophagealer Reflux - pH‐Metrie - Ösophagusmanometrie - Nissen‐Fundoplikatio - Kindesalter

References

• 1 Boix-Ochoa J, Rowe M I. Gastroesophageal reflux. O'Neill Jr JA, Rowe MI, Grosfeld JL, Fonkalsrud EW, Coran AG Pediatric Surgery. St. Louis, Missouri; Mosby Year Book 1998: 1007-1028
• 2 Dalla Vecchia L K, Grosfeld J L, West K W, Rescorla F J, Scherer 3rd L R. Reoperation after Nissen fundoplication in children with gastroesophageal reflux.  Ann Surg. 1997;  226 315-321
• 3 Di Lorenzo C D, Hillemeier C, Hyman P, Loening-Baucke V, Nurko S, Rosenberg A, Taminiau J. Manometry studies in children: minimum standards for procedures.  Neurogastroenterol Motil. 2002;  14 411-420
• 4 Frantzides C T, Carlson M A, Meden A K, Stewart E T, Smith C. Selective use of esophageal motility and 24 hour pH monitoring before laparoscopic fundoplication.  Am Coll Surg. 2003;  197 358-363
• 5 Godoy J, Tovar J A, Vicente Y, Olivares P, Molina M, Prieto G. Esophageal motor dysfunction persists in children after surgical cure of reflux: an ambulatory manometric study.  J Pediatr Surg. 2001;  36 1405-1411
• 6 Kawahara H, Imura K, Yagi M, Yoneda A, Soh H, Tazuke Y, Okada A. Mechanisms underlying the anti-reflux effect of Nissen fundoplication in children.  J Pediatr Surg. 1998;  33 1618-1622
• 7 Khalaf M N, Porat R, Brodsky N L, Bhandari V. Clinical correlations in infants in the neonatal intensive care unit with varying severity of gastroesophageal reflux disease.  J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2001;  32 45-49
• 8 Luostarinen M. Nissen fundoplication for reflux esophagitis: long term clinical and endoscopic results in 109 of 127 consecutive patients.  Ann Surg. 1993;  217 329-337
• 9 Mahony M J, Migliavacca M, Spitz L, Milla P J. Motor disorders of the oesophagus in gastro-oesophageal reflux.  Arch Dis Child. 1988;  63 1333-1338
• 10 Perdikis G, Lund R J, Hinder R A, McGinn T R, Filipi C J, Katada N, Cinna R, Hinder P R, Lanspa S J. Esophageal manometry and 24 hour pH testing in the management of gastroesophageal reflux patients.  Am J Surg. 1997;  174 634-637
• 11 Rice H, Seashore J H, Touloukian R J. Evaluation of Nissen fundoplication in neurologically impaired children.  J Pediatr Surg. 1991;  26 697-701
• 12 Rudolph C D, Mazur L J, Liptak G S, Baker R D, Boyle J T, Coletti R B, Gerson W T, Werlin S L. North American Society for Pediatric Gastroenterology and Nutrition. Guidelines for evaluation and treatment of gastroesophageal reflux in infants and children: recommendations of the North American Society for Pediatric Gastroenterology and Nutrition. Pediatric gastroesophageal reflux clinical practice guidelines.  J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2001;  32 (Suppl 2) S1-S31
• 13 Rydberg L, Ruth M, Lundell L. Does esophageal motor function improve with time after successful anti-reflux surgery? Results of a prospective, randomized clinical study.  Gut. 1997;  41 82-86
• 14 Spitz L. Nissen fundoplication. Spitz L, Nixon HH Rob & Smith's Operative Surgery, Pediatric Surgery. London; Butterworth and Co. 1988: 240-246
• 15 Stendal C. 24-h pH-metry. Stendal C Practical Guide to Gastrointestinal Function Testing. London; Blackwell Science 1997: 143-150
• 16 Stendal C. Stationary esophageal manometry. Stendal C Practical Guide to Gastrointestinal Function Testing. London; Blackwell Science 1997: 250-255
• 17 Subramaniam R, Dickson A P. Long term outcome of Boix-Ochoa and Nissen fundoplication in normal and neurologically impaired children.  J Pediatr Surg. 2000;  35 1214-1216