Novel chyme reinfusion device for gastrointestinal fistulas and stomas: feasibility study

Br J Surg. 2020 Aug;107(9):1199-1210. doi: 10.1002/bjs.11516. Epub 2020 Apr 18.

Abstract

Background: High-output enterostomies and enteroatmospheric fistulas are common causes of intestinal failure, and may necessitate parenteral nutrition and prolonged hospital stay. Reinfusing lost chyme into the distal gut is known to be beneficial, but implementation has been limited because manual reinfusion is unpleasant and labour-intensive, and no devices are available. A new device is presented for reinfusing chyme easily and efficiently, with first-in-human data.

Methods: The device comprises a compact centrifugal pump that fits inside a standard stoma appliance. The pump is connected to an intestinal feeding tube inserted into the distal intestinal limb. The pump is activated across the appliance by magnetic coupling to a hand-held driver unit, effecting intermittent bolus reinfusion while avoiding effluent contact. Safety, technical and clinical factors were evaluated.

Results: Following microbiological safety testing, the device was evaluated in ten patients (median duration of installation 39·5 days; total 740 days). Indications included remediation of high-output losses (8 patients), dependency on parenteral nutrition (5), and gut rehabilitation before surgery (10). Reinfusion was well tolerated with use of regular boluses of approximately 200 ml, and no device-related serious adverse events occurred. Clinical benefits included resumption of oral diet, cessation of parenteral nutrition (4 of 5 patients), correction of electrolytes and liver enzymes, and hospital discharge (6 of 10). Of seven patients with intestinal continuity restored, one experienced postoperative ileus.

Conclusion: A novel chyme reinfusion device was developed and found to be safe, demonstrating potential benefits in remediating high-output losses, improving fluid and electrolyte balance, weaning off parenteral nutrition and improving surgical recovery. Pivotal trials and regulatory approvals are now in process.

Antecedentes: Las ostomías y las fístulas entero-atmosféricas de alto débito son causas frecuentes de insuficiencia intestinal y pueden precisar nutrición parenteral (NP) y una hospitalización prolongada. Se sabe que la reinfusión del quimo perdido en el intestino distal es beneficiosa, pero su práctica se ha visto limitada porque la reinfusión manual es desagradable, laboriosa y no hay dispositivos disponibles. Se presenta un nuevo dispositivo para reinfundir el quimo de forma fácil y eficiente, junto con los primeros datos en humanos. MÉTODOS: El dispositivo constaba de una bomba centrífuga compacta que cabe dentro de una bolsa de ostomía estándar. Esta bomba iba conectada a una sonda intestinal colocada en el intestino distal. La bomba se activa manualmente mediante el acoplamiento magnético de una manivela, que evita el contacto con el efluente y permite efectuar la reinfusión de bolos discontinuos. Se evaluaron factores de seguridad, técnicos y clínicos.

Resultados: Después de las pruebas de seguridad microbiológica, se evaluó el dispositivo en 10 pacientes (mediana de tiempo de funcionamiento 39,5 días; total 740 días). Las indicaciones abarcaron la paliación de pérdidas cuantiosas (n = 8), la dependencia de NP (n = 5) y la rehabilitación intestinal antes de la cirugía (n = 10). La reinfusión se toleró bien utilizando bolos repetidos de ~200 ml, y no hubo efectos adversos graves relacionados con el dispositivo. Los beneficios clínicos incluyeron la reanudación de la dieta oral, el cese de la NP (4/5 pacientes), la corrección de trastornos electrolitos y de las enzimas hepáticas y el alta hospitalaria (6/10). De los 7 pacientes en los que se reconstruyó el tránsito digestivo, uno experimentó un íleo postoperatorio. CONCLUSIÓN: Se ha desarrollado un nuevo dispositivo de reinfusión de quimo que ha demostrado su seguridad y beneficios potenciales para paliar pérdidas cuantiosas, restaurar el equilibrio hidroelectrolítico, retirar la NP y mejorar la recuperación quirúrgica. Están en marcha los ensayos clínicos pivotales y el proceso para obtener los permisos reglamentarios.

Publication types

  • Clinical Trial
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Aged
  • Aged, 80 and over
  • Equipment Design
  • Feasibility Studies
  • Female
  • Gastric Fistula / surgery*
  • Gastrointestinal Contents*
  • Humans
  • Infusion Pumps*
  • Intestinal Fistula / surgery*
  • Male
  • Middle Aged
  • Surgical Stomas*
  • Treatment Outcome