动态食管监测在胃食管反流病诊断中的应用与进展

张 超,刘殿刚,高 翔,李 非,汪忠镐

·综 述·

动态食管监测在胃食管反流病诊断中的应用与进展

张 超,刘殿刚,高 翔,李 非,汪忠镐

胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease, GERD)是一种常见的功能性胃肠疾病，既往诊断主要依靠临床症状，而缺乏临床客观证据。GERD症状复杂多样，特别是非典型症状(呼吸道症状)，因此临床中监测胃食管反流事件成为目前GERD诊断的关键。动态pH监测因具有持续检测的优势已成为诊断GERD的主要客观诊断方式，包括经鼻导管式24 h食管pH监测、食管pH胶囊48 h监测、24 h多通道阻抗联合食管pH监测、24 h咽喉反流监测，临床实践中需根据患者症状选择适当的监测方法和诊断程序，以达到经济有效和最短时间内确诊的目的。

胃食管反流；食管pH监测；喉咽反流；综述

胃食管反流病(gastroesophageal reflux disease, GERD)是一种常见疾病，在西方国家中发病率为10%～20%，年发病率为0.38%～0.45%[1]，中国流行病学调查显示其发病率为5.77%～10.00%[2-3]。目前，美国胃肠病协会、美国消化内科协会和加拿大共识均认为GERD为胃内容物反流入食管，引起一系列不适症状和(或)并发症的疾病，其主要病理生理机制为暂时性食管下端括约肌(lower esophageal sphincter, LES)压力降低或松弛频率增加，无效食管蠕动和食管裂孔疝导致的胃内容物反流入食管，引起典型(反酸、胃灼热)和不典型(慢性咳嗽、哮喘、声音嘶哑)症状[4]。临床上用于诊断GERD的手段包括上消化道内镜、上消化道造影、食管测压、质子泵抑制剂(proton pump inhibitors, PPI)试验等，然而上述检查因持续时间受限，不能确保在检查过程中记录到客观反流事件发生，也不能定性病理性反流及反流特点，故诊断价值非常局限。因此自20世纪60年代末，Spencer经食管测酸检测GERD；而后Johnson与DeMeester等在检测出正常人群食管pH值，并研发出一套异常食管pH值统计方法的基础上，进行24 h经鼻导管式食管pH监测诊断GERD。随着技术的不断进步，目前已有4种动态pH监测方法[5]，包括最为经典的经鼻导管式24 h食管pH监测，食管pH胶囊48 h监测，24 h多通道阻抗联合食管pH(multichannel intraluminal impedance-pH, MII-pH)监测及24 h咽喉反流监测。为了解上述检测方法的特点和研究进展，笔者复习相关文献综述如下。

1 经鼻导管式24 h食管pH监测

1.1 工作原理 经鼻导管式24 h食管pH监测系统的主要组件包括pH电极传感器导管和数据记录器。导管根据pH电极质地不同分为玻璃电极与金属锑电极，体外研究发现玻璃电极因能够更快地感受pH值的变化而优于单晶锑电极。根据pH电极传感器位于导管外部或中心分为导管内部传感器与外部传感器，外部传感器因以接触食管表面为参考，所以如果导管位于食管管腔中而未与管壁接触，可能存在一定的检测误差。

1.2 检测要点 在检测前，应使用不同的pH值缓冲溶液进行pH值校准。电极放置食管位置为LES近缘以上5 cm处，此位置是全球共识认定的最佳深度，以监测远端食管酸暴露，同时可防止电极滑入胃部导致监测失败。因此，经鼻将导管插入食管前需先前确定LES近缘。目前几乎所有的实验室都在这个位置放置电极(图1a)，也有其他中心倾向使用双电极导管(距LES近缘以上5 cm和以下10 cm)，为了同时监测胃内酸度(图1b)。插入pH导管并面部固定后，让患者尽可能多地记录监测期间日常生活情况，包括摄入膳食时间，立卧位事件和不同症状发生的时间，在监测完成拔管后同时报告记录情况。通常动态的pH值数据记录时间为24 h，但最近研究表明，16 h监测即可提供准确的信息，并可提高患者的耐受性[6]。

1.3 结果判读及意义 在结果分析中，以pH<4为阈值，持续时间>5 s，认定为酸性反流事件发生；而对于部分患者食管pH持续<4的情况，将pH下降1个单位并持续时间>4 s，也定义为胃食管反流事件发生。目前最为传统的Johnson-DeMeester积分法同样适用于MII-pH监测，同样以pH<4为阈值，检测酸性胃食管反流事件，获得6个参数明确是否存在GERD，即酸暴露时间百分比(acid exposure time percent, AET)、立/卧位酸暴露时间百分比、酸反流总次数、持续超过5 min酸反流次数、最长酸暴露时间，而后综合统计，计算DeMeester积分，积分超过14.72分则诊断为酸性GERD[7-8]。然而由于DeMeester积分法诊断敏感度低[9-10]，近年来临床研究多应用AET作为独立评价指标，以AET>4.2%作为诊断酸性GERD的标准，提高了诊断的敏感度，但并未降低诊断的特异度[9,11-12]。

图1 经鼻导管式24 h食管pH监测电极导管放置及监测位置模式图

1a.单电极导管，1b.双电极导管；LES为食管下端括约肌

1.4 优点与不足 经鼻导管式24 h食管pH监测由于技术成熟，易于被临床检查医生掌握，置入技术类似于放置胃肠管操作，且成本较低，故在临床广泛应用。但24 h食管pH监测期间，由于患者活动、饮食等限制，有线导管的定位和固定欠佳，吞咽、运动和睡眠会改变导管的位置和水平，从而使测出的pH值不够准确或遗漏重要的反流事件。此外，导管引流可降低其监测结果的敏感性，同时插管及监测过程会造成患者咽喉部不适、恶心、呕吐，影响正常生活及饮食习惯，严重者不能耐受甚至自行拔管。更为重要的是导管仅能检测单纯酸性反流，对弱酸、非酸及气体反流无检测能力，客观上成为该检测手段的限制因素，从而不能对胆汁性反流相关疾病如全胃切除、胃肠改道术后患者进行有效诊断。

2 食管pH胶囊监测

2.1 工作原理 近年来国外出现的无线食管pH胶囊(Bravo胶囊)[13]，是在经导管检测的基础上进行改进，应用接收器接收信号代替有线信号传输。该装置方式为：患者取左侧卧位，在胃镜直视下将pH胶囊经输送装置送达食管括约肌上方5 cm处，或先前经食管测压确定胃食管交界处，通过输送装置将pH胶囊放置于胃食管交界上方6 cm处，并固定于食管黏膜上，利用蓝牙接收器接收信号，胶囊通过遥控监测将记录数据发送到外部接收器。目前我国也已经研发出国产pH胶囊，可用于临床的有JSPH-1无线pH胶囊监测系统等。

2.2 检测要点及结果判定 无线pH胶囊监测的时间通常为48～72 h，能更好拟合患者在监测期内每天相同时间的pH值变异率。新近研究表明，延长监测时间可增加12.5%的反流事件检出率，同时提高5.2%的症状相关性，从而提高诊断准确性[14]。通常pH胶囊约在3 d后会自动与食管黏膜分离，监测结束后2周内常规行上腹部X线检查观察pH胶囊是否脱落。监测结束后，收回数据记录仪，将获得的pH数据下载到数据分析工作站进行手动结合自动分析，得出诊断结论。目前诊断标准与传统经鼻导管式24 h食管pH监测相同，是以pH<4认定为酸性反流事件发生，同样统计DeMeester积分作为诊断GERD的标准。

2.3 优点与不足 无线食管pH胶囊在检测技术上并无难度，同时不会产生类似于经鼻导管式24 h食管pH监测造成的持续咽喉部不适，影响患者正常饮食和生活习惯，甚至出现难以耐受检查的情况等，可减少患者监测时的痛苦，提高患者依从性。无线胶囊的记录时间通常为48～72 h，可检测pH变化以指导PPI治疗。pH胶囊在GERD的诊断上有其优势，但也有局限性。pH胶囊安置于食管下段对更近端的酸反流诊断无效，对气体反流及混合反流诊断无效。食管pH胶囊电极的材质决定其对碱反流敏感性较低，且检查价格高、监测时间长，目前并未在国内大量应用。

3 MII-pH监测

3.1 工作原理 阻抗技术是通过检测两个电极间的电流变化，计算其电阻值推测胃肠腔内存在的液体和(或)气体内容物。在消化道内，气体、消化道管壁、饮用水、唾液、胆汁、胃内容物的阻抗值依次降低。在食管阻抗监测中，以静息状态作为基线，当一个液体食团同时接触到两个相邻的电极环时，测得的阻抗值因食团电离化程度增加而迅速下降，利用不同食团的阻抗特性可以区分液体、气体及气液混合反流，并分析各种反流相关参数和症状的相关性。以单个阻抗通道而言，食管壁与阻抗通道的接触构成静息状态下的基线阻抗，食团通过阻抗电极位置时，则出现前述相应的阻抗变化(图2)。阻抗监测通过与基线阻抗值比较进行统计分析，得出相应的胃食管反流事件。

图2 单一通道阻抗记录食团通过食管过程模式图

3.2 检测要点 MII-pH监测在临床中需连续监测24 h，而根据阻抗监测范围不同可分为单纯食管监测(6MII-1pH)、胃食管监测(6MII-2pH)和高位食管及咽部监测(4MII-1pH/2MII-1pH)[15]。以最经典的6MII-1pH为例，所需便携式数据记录仪及具有8个阻抗电极和1个pH电极的阻抗pH导管，阻抗电极分别位于距导管顶端2、4、6、8、10、14、16和18 cm处，pH电极位于距LES上缘5 cm处。操作方法为经食管测压确定LES上缘，经鼻插入电极，并连续记录24 h位于LES上缘3、5、7、9、15和17 cm处的阻抗变化以及LES上缘5 cm处的pH值变化(图3)。过程中要求患者准确记录生活和相关症状事件的发生时间。连续多个阻抗电极依次由远及近分布在食管全程，则能够动态监测食管内容物的运动过程和趋势，通过阻抗先后变化顺序可鉴别吞咽与反流过程(图4)。

3.3 结果判读及意义 根据pH电极检测结果定义酸性(<4)、弱酸性(4～7)、弱碱性(>7)反流，其酸性反流计算方法同前，碱性反流尚无统计方法，结果仅为定性分析。根据不同阻抗值分为气体反流、液体反流、气液混合反流，目前对液体反流标准定义较为统一，即在食管远心端连续至少两个阻抗通道逆行，出现阻抗值下降超过50%[16-19]；气体反流标准主要以两个相邻的阻抗通道中同时迅速(>3 kΩ/s)出现阻抗值>3～5 kΩ，或迅速出现单一通道阻抗值>7 kΩ[19-21]；气液混合反流为在液体反流过程中发生气体反流或气体反流在液体反流前瞬间发生。食团暴露时间百分比超过1.4%，对食管动力异常也存在一定诊断价值，需进行食管测压检查。目前依据阻抗结果诊断GERD的条件为：①近端阻抗电极检测总胃食管反流事件超过73次；②监测期间临床症状与胃食管反流事件直接相关，即症状指数(symptom index， SI)或症状相关概率(symptom association probability， SAP)大于参考值。二者任一符合即可诊断[9,12,18]。

图3 多通道阻抗联合食管pH监测导管电极位置模式图LES为食管下端括约肌

图4 多通道阻抗监测吞咽和反流过程 红色箭头代表食团运动方向

美国胃肠协会于2008年通过蒙特利尔定义，将GERD界定为任何胃内容物反流引起不适的症状或并发症[22-23]，故临床症状与胃食管反流事件相关也可作为诊断GERD的间接指标。为确切、可靠地评价二者的相关性，则要求患者在MII-pH监测的时限内准确记录相关症状，结合阻抗或pH监测到的胃食管反流事件，计算SI与SAP。SI计算方法为胃食管反流事件发生时出现的症状总次数占该症状出现总次数的百分比；SAP是将24 h的MII-pH监测以2 min时间窗为一组，以每组是否存在胃食管反流事件、临床症状作为统计依据，以统计得出的频数制成2×2表，应用χ2检验计算胃食管反流事件的出现对临床症状产生的影响有无统计学意义，SAP=1-P即为胃食管反流事件与临床症状相关概率[24-25]。临床上以SI>50%或SAP>95%作为诊断症状相关性GERD的可靠指标[12,20,26]，依据罗马Ⅲ标准，当AET在正常范围时，SI和SAP阳性可作为非糜烂性胃食管反流病(non-erosive reflux disease, NERD)的诊断标准[27]。此外，症状敏感指数(symptom sensitivity index， SSI)为有症状的胃食管反流事件占所有胃食管反流事件的百分率，SSI>20%可作为症状相关性GERD的另一诊断指标[28]，但临床研究中不及SI、SAP常用。GERD症状相关性指标计算方法及参考值见表1。症状相关性指标可独立应用于单纯测酸及MII-pH监测，因MII-pH监测也可检测食管pH值与阻抗值，故出具相关性指标报告时应注明结果是经pH或阻抗分析得出。

表1 胃食管反流病症状相关性指标计算方法及参考值

3.4 优点与不足 既往强调酸反流在GERD发病中的意义，将反酸作为其最重要的症状。24 h食管pH监测由于能反映食管内pH值的变化，而公认为诊断GERD的“金标准”。但随研究的深入，发现部分GERD患者并无反酸症状，更为重要的是，足够的抑酸治疗并不能改善其症状。进一步研究发现，酸反流并不是导致GERD患者症状的唯一原因，弱酸及非酸反流甚至气体反流等在GERD发病中也起到非常重要的作用。因此，单纯24 h食管pH监测对非酸反流的诊断价值非常有限。

目前依据胃镜下是否存在食管黏膜损伤，将GERD分为糜烂性胃食管反流病(erosive reflux disease, ERD)和NERD。与ERD患者相比，NERD患者具有正常的LES压力，高pH值、低酸反流事件、高非酸反流事件，同时食管裂孔疝发病率较低[29]。传统pH监测很难对其进行诊断，而MII-pH监测系统可以检测酸性、弱酸性和弱碱性反流，同时可区分液体、气体和混合反流。更重要的是，MII-pH监测能够特异性检测非酸反流事件，尤其有助于NERD的诊断，并可能成为检测GERD的必要医技检查项目和“金标准”。

近期Bredenoord等[30]在《Lancet》发表的文章中推荐，对于已经开始PPI经验性治疗或者无法停用PPI药物者，MII-pH监测结合PPI诊断性治疗可对GERD疑似患者提供更有价值的诊断参考。有研究对412例无消化道症状的难治性哮喘患者进行随机、双盲、前瞻性的药物试验，结果发现PPI对难治性哮喘并无明显作用，尽管这些患者并无反流相关消化道症状，但其中40%的患者经MII-pH监测诊断GERD[31]。因此，可能存在除酸反流因素外的其他因素参与GERD呼吸道症状过程，高位反流(距LES上方15 cm以上)极有可能作为GERD呼吸道症状的重要危险因素，目前文献报道以高位反流次数超过31次视为胃食管反流事件异常[9,32]。

4 咽喉反流监测

4.1 监测背景与工作原理 对于除外反酸、胃灼热的GERD其他非典型症状，尤其是上呼吸道症状，如声音嘶哑、哮喘、咽痛、咽异物感、慢性咳嗽、喉痉挛等严重影响患者的生活质量。研究发现，慢性咳嗽与胃食管反流事件相关[33-34]，尤其是婴幼儿慢性咳嗽诊断GERD阳性率更高[35-36]。同时近年来研究发现32%～84%的哮喘患者存在异常反酸，而约50%的哮喘患者具有反流症状[37-39]。由于咽部是呼吸道、上消化道的共同通路，呼吸道与上消化道的解剖位置相邻，据此其病理生理机制可能为胃食管反流事件导致胃内容物吸入气管、支气管，甚至更深部的肺泡；同时通过酸对食管或上气管刺激，导致咽喉及呼吸道症状。故上述症状也可以归为咽喉反流(laryngo-pharyngeal reflux disease, LPRD)，即高位反流，导致反流物刺激食管气管交接的咽喉部产生一系列咽喉和上呼吸道症状。

既往由于难以监测高位反流事件发生，同时在症状出现时难以与LPRD建立明确的关系，对于LPRD病例的诊断和治疗尤其困难。美国Restech公司于近年推出了24 h咽喉pH监测系统，将其设计的电极探针放置于咽部，可以直接检测咽喉部的酸暴露情况，因此被视为LPRD的诊断最佳证据[40]。见图5。该系统电极探针不同于其他传统pH检测，能够直接检测出咽喉部酸性的雾化物，而无需电极连续接触体液或组织，且电极为泪滴状，以避免因失去与黏膜接触导致失水干燥使传感器出现异常，或黏液和食物在传感器上蓄积。

4.2 结果判定 咽喉反流监测，以pH<4.0为阈值，在GERD诊断方面得到广泛认可，但由于咽部黏膜缺乏食管黏膜的保护，更易受到酸性反流物质的损伤。有学者对正常人群进行咽喉反流监测发现其pH为5.0～5.5，进一步根据体位不同，分别设定直立位阈值为pH<5.5，平卧位阈值为pH<5.0[40]。Mesallam等[41]行咽喉pH检测，通过分析达到阈值的时间百分比、反流次数、最长反流发作的持续时间等症状相关指标，最后综合统计得出瑞安评分，以直立位超过9.41分、平卧位超过6.81分作为咽喉反流的诊断标准。

图5 咽喉反流监测导管和电极放置位置

4.3 优点与不足 pH监测是咽喉反流疾病的一种客观、有效的诊断方法，但由于一些非酸性反流物质的存在，部分pH监测阴性患者也不能除外咽喉反流。由于24 h咽喉pH监测系统探针位于咽喉部，较MII-pH监测最高位阻抗电极位置更高，因此具有更高的检测敏感度，然而有研究对二者进行同时检测，对比发现咽喉反流检测结果与MII-pH监测结果并不完全一致[42]，故pH监测能否作为咽喉反流诊断的金标准尚值得商榷。咽喉反流监测和MII-pH监测均能够直接检测高位反流，对此类非典型症状GERD的临床诊断和研究具有独特优势。但是咽喉反流监测仍需要24 h放置检测导管，其可改变患者咽部生理结构，对症状的发生产生一定影响。我中心进行MII-pH监测发现，患者24 h监测时较非监测时部分症状(咳嗽、反酸等)发生次数明显降低，而部分症状(咽部异物、胸闷等)持续出现，导致结果存在部分偏倚，同时导管放置时间最长不应超过24 h。

5 监测方法的合理应用

经典的经鼻导管式24 h食管pH监测是目前使用最广泛，并作为诊断“金标准”的GERD检测手段，为大多数消化内科、胃肠功能检查室等相关科室所应用，其可反映食管及胃内酸性反流物的活动参数，为诊断GERD提供确切的诊断数据。食管pH胶囊监测因不改变咽喉至食管的正常解剖，患者更易接受，其检测结构等同于经典24 h食管pH检测；该设备主要缺点为不能有效检测出非酸反流，并需检测48～72 h，且为较新研发的监测设备，在我国仍未广泛使用。MII-pH监测则可进一步测出酸性和非酸性反流物的性质(液体或气态)及反流水平，汪忠镐教授研究团队[43]研究发现，MII-pH监测与疾病严重程度及呼吸道症状有明确的相关性，并建议以此作为GERD的诊断方法，并可指导手术和射频治疗，目前国际上该检测手段有取代经典24 h食管pH监测的趋势。咽喉反流监测则是2013年后出现的最新检测LPRD的有效手段，如GERD患者合并慢性咳嗽、咽部不适、咽部异物感、声音嘶哑等咽喉症状，推荐行此检测，作为诊断LPRD的依据，同时尚需常规行喉镜检查，观察咽部组织学改变。

此外GERD相关检查还包括：①高分辨率测压：可反映食管功能的异常，显示上下食管括约肌、食管体部压力及其传送和清除食管内容物的能力，作为胃底折叠术术前评估的有效手段。②胃镜：可直观显示食管炎和Barrett食管等食管病变，还可观察贲门的松弛情况及食管裂孔疝，与24 h食管pH监测共同作为GERD的诊断依据。③上消化道造影：也可反映食管功能、反流情况及显示食管裂孔疝，但检查时间短，受检查者影响较大，诊断敏感度不高。以上检查手段均可准确反映胃食管反流事件发生的情况，结合检查结果可基本明确GERD诊断。但是除咽喉反流监测外，上述检查均不能直接反映反流物影响食管外的情况，尤其是对呼吸道症状的监测，这从某种程度上制约了对GERD食管外症状的诊治和研究，还有待进一步研发出更佳的诊断设备。

综上所述，GERD症状复杂多样，特别是非典型症状(呼吸道症状)，因此临床中监测胃食管反流事件成为目前GERD诊断技术的关键，动态监测因具有持续检测的优势而成为目前诊断GERD的可靠依据。临床实践中需根据患者症状选择适当的监测方法和诊断程序，以达到经济有效和最短时间内确诊的目的。

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215高层次卫生技术人才学术骨干项目(008-0088)

100053 北京，首都医科大学宣武医院普通外科

刘殿刚，E-mail：hal2008@hotmail.com

R573.9

A

1002-3429(2017)01-0106-07

10.3969/j.issn.1002-3429.2017.01.036

2016-11-02 修回时间：2016-11-20)