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憩室的大小、形状各不相同，但多数是其入口较小，一旦肠内容物进入憩室又不易排出而潴留时，可引起各种并发症;或者憩室内虽无肠内容物潴留，但它也可能压迫邻近器官而产生并发症。故对于由憩室所继发的一些病理变化的了解很重要。十二指肠憩室的并发症较多，如十二指肠部分梗阻、憩室炎、憩室周围炎、憩室内结石、急性或慢性胰腺炎、胃十二指肠溃疡、恶变、大出血、穿孔、胆管炎、憩室胆总管瘘、十二指肠结肠瘘、梗阻性黄疸等。
1.憩室炎与憩室出血 由于十二指肠憩室内容物潴留，细菌繁殖，炎性感染，可引起憩室炎继之憩室黏膜糜烂出血。亦有憩室内异位胃黏膜，异位胰腺组织，引起出血，或憩室炎症侵蚀或穿破附近血管发生大出血，以及少见憩室内黏膜恶变出血。
2.憩室穿孔 由于憩室内容物潴留，黏膜炎性糜烂并发溃疡穿孔，多位于腹膜后，穿孔后症状不典型，甚至剖腹探查仍不能发现，通常出现腹膜后脓肿，胰腺坏死，胰瘘。若剖腹时发现十二指肠旁蜂窝织炎或有胆汁、胰液渗出，应考虑憩室穿孔可能，需切开侧腹膜仔细探查。
3.十二指肠梗阻 憩室引致十二指肠梗阻多见于腔内型憩室，因憩室充盈形成息肉样囊袋而堵塞肠腔。或较大的腔外型憩室因内容物潴留压迫十二指肠所致梗阻，但大多数是不全性梗阻。
4.胆、胰管梗阻 多见于乳头旁憩室，腔内型或腔外型均可发生。因胆总管、胰管开口于憩室下方或两侧，甚至于憩室边缘或憩室内，致使Oddi括约肌功能障碍;憩室机械性压迫总胆管、胰管，致胆汁、胰液滞留，腔内压力增高，十二指肠乳头水肿，胆总管末端水肿，增加逆行感染机会并发胆管感染或急、慢性胰腺炎。Lemmel曾将十二指肠憩室合并有肝、胆、胰腺疾病时所表现的症状群称为Lemmel综合征，亦有人称之为十二指肠憩室综合征。
5.伴发病 十二指肠憩室的病人中常伴有胆道疾病、胃炎、消化性溃疡、胰腺炎、结石、寄生虫等，它们之间互为影响是并发或伴发，已无争议，两者同时存在占10%～50%，其中伴发胆道疾病者应属首位。常是“胆道术后综合征”的原因之一，因此在处理十二指肠憩室的同时，要注意不要遗漏这些伴发病的存在。
憩室内形成粪石和胆石，其中尤以胆石的发病率为高，此乃因十二指肠憩室反复引起逆行性胆总管感染，造成胆总管下段结石。大西英胤等收集部分世界文献，统计十二指肠憩室合并胆石的发病率为6.8%～64.2%(表1)，可见日本人的发病率比英美人高。有人指出，在处理胆石症时(事先未发现十二指肠憩室)，同时处理憩室的情况日益多见。遇到法特乳头开口正好在憩室内和(或)合并胆石症者，其处理较为困难。术前应有所估计。
