超声评估胃容量及胃内容物性质的研究

刘 平LIU Ping

干卓坤2GAN Zhuokun

超声评估胃容量及胃内容物性质的研究

刘 平1LIU Ping

干卓坤2GAN Zhuokun

作者单位

1.解放军总医院南楼临床部门诊部 北京100853

2.海军总医院干部心血管内科 北京 100048

2015-12-08

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第4期：285-288

Chinese Journal of Medical Imaging

2016 Volume 24 （4）： 285-288

目的 胃内容物增多容易发生反流性误吸，显著增加患者围术期死亡率。目前缺乏有效的无创性的方法测量胃内容物，本研究旨在探讨超声测量胃容量及胃内容物性质的可行性。资料与方法 前瞻性纳入54例健康志愿者，其中第I阶段研究18例，第II阶段研究36例。两组受试者均行超声检查，第I阶段受试者分别在禁食、饮水250 ml、饮水500 ml、饮起泡水500 ml、进食固体饮食后测量胃窦、胃体和胃底的截面。基于第I阶段研究的结果，选择胃窦作为超声观察截面。在第II阶段研究中，36名健康志愿者行胃窦超声检查，分析胃容量和胃窦截面面积的关系。结果 胃窦完整图像获得率较胃体、胃底高，为72%～100%。当胃容量＜300 ml时，胃窦截面面积与胃容量呈直线相关（P＜0.001），右侧卧位时更为显著（校正R2右侧卧位=0.665，校正R2仰卧位=0.560）。胃容量预测公式为侧卧位容量（ml）=－372.54+282.49×log侧卧位截面面积－1.68×体重。结论 当进食液体量＜300 ml时，超声检查能反映胃内容物性质，并能评估胃容量，胃窦为最佳测量部位。

超声检查；胃排空；胃肠内容物

【Key words】Ultrasonography； Gastric emptying； Gastrointestinal contents

临床工作中发现，长期卧床患者及饱餐后的老年人容易发生反流，而同等生理状态下，胃内容物容量越大越容易发生反流，进一步导致误吸［1］。胃内容物误吸是围术期的一种严重并发症，其显著增加了患者围术期死亡率，尤其是误吸大量固体微粒或低pH值液体，常导致较高死亡率［2］。虽然通常采用控制全身麻醉和手术的时间，或选择局部麻醉、诱导麻醉的方式以及气道管理模式等措施减少误吸风险，但是通过评估胃容量及胃内容物性质更有助于术前评估反流性误吸风险。目前依据患者的临床病史来评估围术期误吸风险，但其病史并不是诊断“金标准”。超声检查因其无创、简单易实施等优点广泛应用于腹部实质脏器的检查，但由于受胃肠道气体影响，超声较少用于检查胃肠等空腔脏器。目前尚缺少实用性的床旁无创性测量胃容量及胃内容物性质的方法。本研究旨在分析通过对定量、定性物体摄入后超声图像的特点，检验腹部超声用于评估胃容量及胃内容物性质的可行性，以利于医护人员评估患者的误吸风险。

1 资料与方法

1.1 研究对象 前瞻性纳入2010年5月—2015年1月海军总医院的54名健康志愿者。纳入标准：①年龄≥18岁；②根据美国麻醉医师生理状态分级［3］分为I～II级；③体重指数（BMI）＜35 kg/m2。排除标准：①妊娠、糖尿病者；②有上腹部胃肠道手术史者。根据研究阶段将所有受试者分为第I阶段组（18例）和第II阶段组（36例）。第I阶段组男12例，女6例；年龄18～55岁，身高152～180 cm，体重49～92 kg，BMI 19～28 kg/m2；第II阶段组男20例，女16例，人口学资料见表1。本研究经本院医学伦理委员会批准，受试者均签署知情同意书。

表1 第II阶段组人口学资料

1.2 仪器与方法 采用GE Loeiglogic E9超声仪，3～5 MHz探头。受试者取仰卧位和右侧卧位。受试者均由同1名具备资质的超声科主治医师进行检查。

1.2.1 第I阶段研究 18名受试者分别于以下5个时间点测量：①基线值：禁食8 h后；②进食250 ml水；③进食500 ml水；④进食500 ml起泡水（4 g产气物质：碳酸氢钠、柠檬酸、西甲硅油）；⑤标准量化的固体食物（面包）。除基线值以外，每个时间点均在进食3 min后测量，测量部位为胃底、胃体、胃窦，在胃收缩的间歇期采集图像。根据公式（1）［4］计算胃窦、胃体、胃底的截面积。公式拟定被测区域为椭圆形，采用相互垂直的两个最大径来计算。

1.2.2 第II阶段研究 36名受试者被随机分为6组，每组6例。每组分别服用不同剂量的水：0 ml、100 ml、200 ml、300 ml、400 ml、500 ml，饮水前≥8 h禁食水。每名受试者在2 d内接受2次随机化，总共得到72个独立的测试数据组。超声测量方法与第I阶段相同，且超声医师对分组情况不知情。

1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0软件，受试者年龄、性别、体重、身高、BMI采用描述性统计分析，连续性变量采用中位数和四分位数间距表示，分类变量采用率和百分比表示；采用Pearson相关性分析侧卧位和仰卧位的截面面积和实际胃容积的关系；在反向回归分析中，采用胃容积作为自变量，截面面积作为应变量，并采用人口学变量作为校正；通过测量的面积推导胃容积值的公式；P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 第I阶段 第I阶段研究18名受试者禁食8 h并获取胃窦（图1A）、胃体（图1B）、胃底（图1C）图像后，摄入250 ml水，胃窦变圆并扩张，可见清楚的流体低回声（图2）；右侧卧位时，流体移向胃窦更低的区域。摄入起泡水后，并保持仰卧位，气体向胃前壁上升，在胃前壁和胃内容物交界处，可见黏膜-气体界面及环形伪影（图3）；右侧卧位时，胃内气体朝向固定区（胃底和胃体），液体胃内容物流向胃窦（图4）。进食固体食物后，出现典型的“膜玻璃样外观”（图5），但在仰卧和右侧卧位，胃窦的超声表现无明显变化。胃体、胃底受气体干扰明显，因此限制了完整截面图像的获得。空腹时，胃窦、胃体、胃底完整图像获得率分别为100%、77%～89%、44%～67%。摄入起泡水或固体食物后，在胃体、胃底及胃窦完整图像的获得率更低，分别为72%～89%、44%～72%、17%～28%。上述结果表明，胃窦是最适合观察和测量图像的部位。通过线性相关曲线分析，实验中胃窦截面面积随胃容量增加成等比例增加，这种相关性在侧卧位时（r=0.86）比仰卧位时（r=0.72）更强。

图1 男，23岁，健康受试者。A为禁食8 h后胃窦图像（箭），B为禁食8 h后的胃体（箭）图像，C为禁食8 h后的胃底（箭）图像；L为肝，SMV为上腔静脉，P为胰腺，IVC为下腔静脉

2.2 II期研究 36名受试者中，2例因胃中有大量气体无法显示完整的胃窦截面和横结肠影像导致检查不理想，造成数据缺失，最终纳入70例数据进行分析。平卧位胃截面面积和胃容量、侧卧位胃截面面积和胃容量、平卧位胃截面面积和侧卧位胃截面面积均有明显相关性（P＜0.001）。

表2显示侧卧位截面面积和平卧位截面面积测量的回归模型结果，根据校正R2结果的比较，侧卧位截面面积测量模型更准确。根据人口学统计差异和截面面积测量结果，胃容量预测回归模型公式为：仰卧位容量（ml）=1199.99+483.09×log平卧位截面面积－5.84×年龄－9.94×身高；侧卧位容量（ml）=－372.54+ 282.49×log侧卧位截面面积－1.68×体重。以上模型是基于所纳入的观察对象得出的结果，当变量在设定范围内时（19岁＜年龄＜58岁、45 kg＜体重＜105 kg、150 cm＜身高＜192 cm、2.3 cm2＜平卧位截面面积＜16.27 cm2、4.88 cm2＜侧卧位截面面积＜20.18 cm2），这些模型可以用于预测胃容积。

图2 男，27岁，健康受试者。饮水250 ml后胃窦图像示胃窦变圆并扩张，可见清楚的流体低回声（箭）；L为肝，IVC为下腔静脉，P为胰腺，SMV为上腔静脉

图3 男，25岁，健康受试者。进食起泡水后仰卧位时胃窦图像示胃前壁和胃内容物交界处，可见黏膜-气体界面及环形伪影（箭）

图5 男，27岁，健康受试者。进食标准固体食物后胃窦图像示胃窦出现典型的“膜玻璃样外观”（箭）；IVC为下腔静脉，L为肝，SMV为下腔静脉

表2 侧卧位截面积和平卧位截面积回归模型统计

3 讨论

3.1 超声评估胃容量及胃内容物性质的优点 胃内容物误吸是一种严重的围术期并发症，患者发病率较高，可导致较高的致残率和死亡率［5］。吸入性肺炎死亡率高达5%［6］，占所有与麻醉有关死亡事件的9%［7-8］。同等生理状态下，胃内容物越多，越容易发生胃-食管反流，继而增加误吸的风险，因此评估胃容量及胃内容物性质有助于误吸风险评估。但目前在急症护理方面尚无可靠的工具用于评估胃容量及胃容物性质。对乙酰氨基酚吸收率、电阻抗断层扫描、放射性食物标记、聚乙二醇稀释等方法均为评估胃容量和胃排空时间的有创性检查［9-10］。这些方法目前并不适用于床旁检查或围术期检查。超声检查具有简便易行和非侵入性的特点，已用于急性腹部创伤［11］和呼吸系统损伤患者［12］的病情评估。

3.2 超声评估胃容量及胃内容物性质的可行性 本研究结果表明床旁二维超声检查能提供可靠的胃内容物定性和定量信息。胃腔和胃体在胃排空、进流食后、摄入起泡液和进食固体食物后超声检查具有不同的表现。此外，当液体进入胃后，胃腔从基础空腔状态扩张，超声测量的胃窦截面面积与胃容量密切相关，近似线性关系，尤其是右侧横向卧位测量时。Bolondi等［4］使胃腔截面成像并计算了胃窦截面面积。标准化进食后连续测量胃窦截面积已被用于测量胃排空时间，其与放射性核素评估关联性良好［13］。但本研究通过对受试者不同饮水量超声检查结果的观察发现，这种近似线性关系局限于相对较小的体积（最大为300 ml），这是因为胃窦只能扩张到一定的限度，当饮水量＞300 ml时，胃窦体积仅进一步扩张了很小的体积，多余的容量更多地被胃近端所容纳。根据本研究推算的模型，测量截面积可用于胃容量的预测。例如，根据研究中的回归模型曲线，超声医师有95%的把握预测1名空腔胃窦截面面积为4 cm2的成年患者，其胃窦截面面积为10 cm2时对应的胃容量为100～240 ml。同样，胃窦截面面积为24 cm2的患者的胃容量至少为300 ml。以上研究结果支持了使用胃窦截面积作为测量胃容量的替代指标的做法，提示可将无创的二维超声检查作为评估胃容积的首选方法，胃部超声检查具有广泛的临床和科研应用前景，作为一种准确的、无创性的检查手段，它有助于更好地评估患者胃反流误吸的风险。

3.3 本研究的局限性 本研究的局限性在于：①研究对象为健康成年人，研究结果和所得出的数学模型无法直接利用到其他目标人群，如儿童、病态肥胖者和一些特定病理状态的患者；②研究中推导的预测模型是基于水的摄入，因此只适用于液态胃内容物；③根据上文讨论的结果，预测模型仅在胃容量为0～300 ml时有效，无法准确预测＞300 ml的胃容量；④研究还受制于超声固有的局限性，如获取图像时需要适当的软组织窗，而当胃窦存在大量气体时可能导致脏器的整个截面成像受损。

总之，本研究结果显示床旁胃超声检查在一定范围内（进食液体量不超过300 ml）能反映胃内容物性质，并能评估其容量，其中胃窦为最佳测量部位。床旁超声检查可能成作为一种方便、无创性检查手段，对胃内容物性质及胃容量做出精确测量，从而指导反流误吸的风险评估，但是否适用于临床患者胃内容物的评估还需要进行大样本研究。

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（本文编辑 冯 婕）

Assessment of Gastric Contents and Volume with Ultrasonography

Purpose Aspiration of gastric contents significantly increases the perioperative mortality rate，and an effective non-invasive method is still unavailable to assess gastric contents. This study aims to investigate the feasibility of assessing gastric contents and its volume by using ultrosonography.Materials and Methods Fifty-four healthy volunteers were prospectively studied in 2 phases. In phase I，the cross-section area （CSA） of gastric antrum，body，and fundus were measured in 18 subjects under different conditions such as fasting，ingestion of 250 ml water，ingestion of 500 ml water，ingestion of 500 ml effervescent water，and a solid meal. In phase II，ultrasound examination of the gastric antrum in the rest 36 subjects was applied to determine the correlation between gastric volume and antral CSA.Results The gastric antrum was obtained the most reliable quantitative information for gastric volume evaluation compared with gastric body and fundus （CSA obtain rate 72%-100%）. The antral CSA was correlated with gastric volume in a close-to-linear fashion when the contents were less than 300 ml （P＜0.001），particularly when the volunteers were in the right lateral decubitus position （CSA-lateral R2=0.665 vs. CSA-supine R2=0.560）. The formula of gastric contents assessment was as follows： volume （ml）=－372.54+282.49×log CSA-lateral－1.68×weight.Conclusion Sonographic examination can provide qualitative information for gastric contents and its nature when the food or liquid taken is less than 300 ml； and the gastric antrum is the optimal monitoring site.

干卓坤

2015-11-13

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.04.012

Department of VIP Cardiovascular，Navy General Hospital，Beijing 100048，China

Address Correspondence to： GAN Zhuokun E-mail： ganzhuokun@163.com

R445.1；R322.4+4