汪 林 (综述) 范秀萍 朱 强 (审校 )
胃功能性消化不良(functional dyspepsia, FD)的发病率高,病因尚未阐明,病理生理机制复杂,临床上诊断较为困难,治疗多以对症治疗为主[1]。胃容受性(gastric accommodation, GA)障碍是FD病理生理机制的重要组成部分[2]。因此,检测GA有助于FD的诊断、治疗方案的选择及疗效的观察。目前检测GA的方法繁多,本文对GA的检测方法作一综述,以供临床参考。
解剖学上将胃分为贲门部、胃底部、胃体部和胃窦部4个部分。根据功能不同,将胃分为近端胃和远端胃,其中近端胃包括胃底和上1/3胃体,其余2/3胃体和胃窦为远端胃。近端胃通过协调的张力性收缩,完成胃容纳、贮存、排空液体的功能;远端胃则通过较强的节律性收缩,研磨并逐步排空固体类食物。
消化不良是临床上常见的病症之一,对门诊患者的调查发现,以消化不良就诊者占普通门诊患者数的11%、占消化科门诊患者数的53%[2]。消化不良按病因分为器质性消化不良和FD两大类,前者是由明确的器质性或代谢性疾病所致,随着原发病的治疗和控制,症状也会随之好转或消失;后者则指有消化不良的症状,经检查排除器质性疾病,并无明确原因可以解释这些症状,是一种临床综合征[1]。在消化不良患者中,除少部分有器质性病变外,大多数属于FD[2]。
针对FD存在病因不明、病理生理机制复杂、诊断较困难的情况,为协助临床诊断和治疗,并指导科研,2006年业界罗马委员会发布了以症状为基础的罗马Ⅲ分类体系[1],除确立FD的诊断标准外,还根据病理生理的不同将FD分为两个亚组,即餐后不适综合征和上腹痛综合征,其依据是目前研究认为,胃动力和感觉异常是FD的两大主要病理生理基础,胃动力异常包括胃排空延迟、胃窦动力减弱、近端GA障碍等[3]。患者的早饱、餐后腹胀等症状与进食有关,可能是由于胃底容受性障碍、胃排空延迟和内脏高敏感所致;疼痛不适等与进食无关的症状则归为另一类。40%~70%的FD患者存在近端GA障碍[4],因此对GA障碍的研究成为目前研究FD病理生理的一个重要切入点[5,6]。
胃的舒张程度即为GA,GA障碍的患者在摄入食物以后,近端胃不能充分地舒张,胃内压力升高,从而出现早饱、腹胀等一系列消化不良的症状。
目前,检测GA的方法主要有两大类:一类是电子气压泵测压法,即在胃内放入气囊,通过泵直接测量胃容积及压力的改变;另一类是影像学方法,如单光子发射性计算机断层扫描(SPECT)、MRI、超声等[7]。
4.1 电子气压泵测压法 20世纪90年代,Azpiroz等[8,9]首先应用电子气压泵研究胃的张力变化及反射性舒张。此后,相关研究多次应用电子气压泵研究近端胃的压力及容积。电子气压泵由一个松软的球囊和一个由计算机驱动的气泵组成,在计算机控制下设定一个固定的压力或容量,根据近端胃压力或容量的大小自动向气囊内抽气或注气,通过气囊内压力容量的变化来检测胃的压力或容积。国外有研究使用电子气压泵检测胃的压力和容积时发现,在进餐量相同的情况下,FD患者餐后1 h内平均近端胃容积和容积增量[(328±26)ml和(144±18)ml]均明显小于健康对照人群[(401±22)ml和(223±13)ml],其中,40%的患者近端胃容积小于对照组的下限(64 ml)[6]。目前,电子气压泵测压法成为公认的检测GA的“金标准”[10,11],也是迄今唯一可以同时测量胃压力和容积的方法。
然而这种检查方式最大的缺陷是其具有侵入性,检查带来的不适甚至痛苦难以被患者接受,而且这项检查本身也会对胃壁产生刺激,气囊对胃壁压迫还会引起胃体扩张,从而影响测值的准确性[12]。另外,电子气压泵虽然可以检测出胃壁张力的改变,但不如影像学方法直观,后者可以同时观察胃的解剖结构。因此,电子气压泵测压法虽是检测GA的“金标准”,但却并未在临床上得到常规应用。
4.2 SPECT SPECT在20世纪末用于GA的研究[13],其原理是正常胃黏膜对显像剂99TcmO4-具有摄取和分泌的作用,当静脉注入99TcmO4-后,胃壁迅速显影,显影时间可持续30 min,利用SPECT在体外进行采集及处理,得到餐前、餐后胃的SPECT影像,可以计算出餐前、餐后胃容积变化的数据[13]。有研究征集17名健康志愿者,在其饮用500 ml营养试剂后,用电子气压泵测其近端胃舒张程度,隔日同一人在饮用等量相同试剂的情况下,使用SPECT测定其近端胃容积,结果发现这两种方法的数据相符,证明了SPECT检测GA的可靠性[14];亦有研究使用SPECT发现47%的FD患者存在GA障碍[15]。
然而,由于SPECT检查会使患者受到一定的电离辐射,尤其不适合需要多次检查的患者及孕妇、儿童,因此,其临床应用受限制。另外,SPECT在图像采集中胃壁显影时间较短,测量餐前、餐后胃容积在时间上仍会有所约束;而且这种方法并非直接测得胃容积,而是需要通过大量的图像和数据后处理才能计算得出[13]。SPECT的一个缺陷是无法在自然状态(如坐位)下进行检查,忽视了重力对胃生理活动的影响。
4.3 MRI MRI从20世纪末开始运用于GA的检查[16,17]。MRI是一项无创、无辐射的检查,适用人群较广。另外,MRI因其固有的多方位、多参数成像及较高的软组织分辨率,可以同时观测胃的解剖结构和运动,显示胃壁及周围组织,并区分胃内容物中固体和液体成分,是既安全又精确的检查方法[16]。MRI还能观察摄入不同食物后的胃存储与排空过程[18]。
国外研究显示,MRI可以取代电子气压泵评价胃动力异常,研究者通过向志愿者体内注射胰高血糖素和红霉素,分别引起胃的舒张和收缩,此时进行MRI胃成像测量两种状态下的胃容积,同时应用电子气压泵测量,结果证实MRI的胃容积变化的测值与电子气压泵的测值相符[17]。
但在MRI成像过程中,呼吸运动和胃的蠕动均会对成像产生影响。目前主要利用快速屏气及呼吸门控序列消除呼吸运动的影响。但MRI检查过程仍较复杂,且价格昂贵,限制了其在临床上的普及。另外,MRI也无法在患者坐位时进行检查。
4.4 超声检查
4.4.1 二维超声 20世纪90年代,Gilja等[18]首次将二维超声应用于GA的检查,要求患者在接受检查前禁食禁水8 h以上,检查时患者身体稍后仰,与床面约成70°~80°。先观察空腹时胃部情况,包括有无气体、是否有内容物滞留等。然后患者在4 min内饮入500 ml可食试剂,分别在饮后2.5、5、7.5、15、20、25 min时进行以下测量:首先,探头沿患者左侧肋缘下,并稍向外上倾斜,显示近端胃近似长轴的切面,其与左肾长轴切面一致,并以肝左叶和胰尾作为标志,测量胃底顶壁下缘以下7 cm以内的面积,即为近端胃面积(proximal gastric area, PGA);随后,在此切面的基础上,将探头顺时针旋转约90°,先显示胃底上缘,随后探头稍向尾侧倾斜,显示近端胃的横轴或短轴切面,测量近端胃横径(proximal gastric diameter, PGD)。通过PGA和PGD可以粗略估算近端胃容积(approximate volume, aV),即aV=PGA×PGD;计算近端胃排空分数,即(aV2.5min—aVactual)/aV2.5min,其中,aV2.5min代表2.5 min时所测得的容积、aVactual代表其他时点实测容积,其指标可以间接反映近端胃的容受性舒张功能。该方法已多次被其他学者用于评价FD、反流性食管炎及糖尿病近端胃的GA,大部分研究表明,在多个时点GA障碍表现为PGA和PGD变小,而近端胃排空分数增高[19-21]。吴波等[22]采用二维超声评价近端胃的容受性,结果发现餐后40 min内,FD患者组近端胃容积明显小于对照组,48.4%的 FD患者表现为近端胃容积异常,证实了二维超声检测FD患者近端GA障碍的可行性。
二维超声运用于GA不仅可以在患者自然状态(如半坐位)下进行,而且具有无创、无辐射的特点,适合反复多次进行,检查时间短、费用低,甚至可以床旁检查,因此适用人群广泛。超声影像不仅可以用于GA的研究,还能从胃排空、胃蠕动等方面研究胃动力[23]。然而,二维超声对操作者的依赖性较强,尤其是最大横径的重复性偏低,且近端胃形状不规则,可能导致测值不准确。患者腹壁过厚、肋骨声影及胃内过多气体也会对胃的全面观察产生不良影响。
4.4.2 三维超声 20世纪70年代,三维超声初步应用于临床,经过40多年的发展,其在体积测量方面的准确性有了很大提高,可以进行各种适形测量。三维超声比二维超声在容积测量上的准确性更高[24,25]。
目前较成熟的测量体积三维技术主要有两种,一种是基于磁定位系统的自由臂扫查技术,它需要一套磁场空间定位系统,由电磁场发生器、空间位置接收器和微处理器组成,由微处理器控制的电磁场发生器向空间发射电磁场,空间位置接收器被固定在探头上,如同常规超声检查,操作者手持带有空间接收器的探头进行扫查时,计算机即可以感知探头在三维空间内的运动轨迹,将采集的二维图像的数据存储于相应的区域,从而建立特殊形态的立体数据库,以供三维图像重建。目前已有应用自由臂扫查技术检测GA的报道[26,27],首先使用连有空间位置接收器的探头定位胃的左上缘及幽门;调节探头的扫描深度,使其可以观察到胃、肠系膜上静脉、腹主动脉、肝左叶及胃底上方的隔面;开始常规超声扫查,从左侧肋下开始,向幽门移动探头,移动过程中保持探头垂直;嘱被测者吸气后暂停呼吸,开始扫查;在持续15~20 s的扫查过程中,共记录300~400幅二维超声图像。该方法可以对胃进行重建后观察食物在胃内的分布情况,并可以通过计算近端胃与全胃容积的比值,反映餐后GA情况,结果显示FD患者的比值较正常人明显减小。该方法扫查范围大,能较全面地观察餐后胃内食物的分布情况,既可以测出胃的总容积,也可以根据需要测量胃的部分容积,并观察容受性舒张过程中的容积改变过程[24,26]。自由臂扫查的优势在于简单、易操作、成像速度快,可以在短时间内重复进行;但其也有局限性,如自由臂三维成像时X、Y轴的距离是固定的(二维图像的宽度),Z轴的长短可以根据实际探头扫查的距离来决定的,这样由于呼吸的影响、扫查速度不均匀或选择Z轴方向的距离与实际扫查的范围相差过大时,成像后的三维图像会变形失真,容积计算精度可能受到影响。
另一种三维扫查方法是新近发展起来的容积探头技术,与自由臂扫查以探头空间位移来完成三维图像的采集不同,容积探头则不需移动即可以完成三维图像的采集,因为容积探头是一个二维超声探头和摆动机构封装在一起的部件,操作者只要将此一体化探头固定于所需探测的部位,系统就能自动采集三维数据。容积探头技术的扫查过程及后处理简单,计算精度较高,目前主要用于心腔及胎儿脏器测量[28],仅有少数应用于GA检测的报道。容积探头的优点是定位精确,避免了图像合成时的失真;扫查完一个耙目标后,所得三维组织块的立体数据可以直接显示在超声仪上,可当即诊断,无需工作站处理数据;从数据采集到成像、显示,直接、省时。但由于探头是靠内部驱动机摆动的,其视场相对较小,不适于测量体积过大的目标;仪器价格相对昂贵,难以在基层推广。
三维超声同样易受腹壁厚度、肋骨声影及胃内气体的干扰,但当胃内气体约为胃容积的20%时,三维超声的容量分析不受影响。另外,由于超声声束互相干扰等原因,三维图像对细节的表现力不如二维图像,图像分辨率偏低;而且三维超声需要患者呼吸配合,若配合不好则会产生伪像甚至成像失败。
综上所述,电子气压泵测压法是目前检测GA的“金标准”,但其具有侵入性,影像学检查不失为较佳的替代方法,其中超声影像更具优势。今后对超声影像的研究应致力于规范检查方法,以便于临床应用。
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