胰腺外分泌功能检测方法的临床应用

左 林， 杨都江， 陆慧敏

1 四川大学 华西临床医学院， 成都 610041； 2 四川大学华西医院 a.胃肠外科, b.胰腺外科， 成都 610041

胰腺是人体最重要的消化器官之一，兼具内分泌和外分泌功能[1]。内分泌主要调节血糖和各类物质的合成分解代谢[2]，外分泌则在营养物质的消化吸收中发挥重要作用[3]。胰腺手术[4]以及某些胰腺疾病(如慢性胰腺炎、急性坏死性胰腺炎和胰腺癌等)可能会出现胰液和胰酶的分泌量减少，导致胰腺外分泌功能的减退，从而引起脂肪和脂溶性维生素等营养物质的吸收不良[5]，并造成宏量和微量元素的缺乏，影响患者的健康状况和生活质量[6-7]。所以，准确判断胰腺的外分泌功能有助于明确消化不良等症状的病因，以便及早对患者作出诊断并采取合适的治疗方案。

胰腺外分泌功能的检测方法按照检测原理可分为直接检测法和间接检测法。直接检测法具有较高的准确性，胰泌素-促胰酶素试验更是检测胰腺外分泌功能不全的金标准[3]。但其具有侵入性、操作繁琐、耗时多、花费昂贵等特点，在临床上的使用受限。间接检测法准确性相对较低，但简便、易执行、花费少，在临床上应用更加广泛。每种检测方法的临床实用性都与其诊断的准确性、适用性以及检测成本有关。而目前临床上用于检测胰腺外分泌功能的方法较多，各有优劣。本文就不同胰腺外分泌功能检测方法的临床实用性和进展作一综述。

1 直接检测法

直接检测法通过激素或标准餐刺激胰腺外分泌功能后定量检测十二指肠液分泌量、十二指肠液中碳酸氢盐和/或胰酶的含量或浓度[8]。由于可以直接检测胰液的分泌量及成分以评估胰腺腺泡细胞和导管细胞的功能[9]，因此检测的准确性较高。但该法需要插管收集十二指肠液，操作复杂，患者痛苦较大[10]。

直接检测法主要有胰泌素试验、胰泌素-缩胆囊素试验、内镜下胰腺功能检测(endoscopic pancreatic function test，ePFT)、标准试餐法和胰泌素增强的磁共振胰胆管成像(secretin-enhanced magnetic resonance cholangiopancreatography，s-MRCP)等。其中标准试餐法是让受试者摄入标准试餐后通过十二指肠引流管收集胰液，然后测定胰液的排出量[11]。其测试结果能反映生理状况下胰腺外分泌功能的状况，但由于其对胰腺外分泌功能检测的准确性较低，且无法检测胰液的最大分泌量，此方法在临床试验以外的领域已不再使用[12]。s-MRCP是一种无侵入性的检测胰腺外分泌功能的方法。这种方法与其他直接检测法具有相似之处，需要注射胰泌素来刺激胰腺的外分泌功能，并且可观测到十二指肠内液体充盈的程度，从而半定量检测胰液的分泌量，因此属于无需插管的直接检测法[10]。

1.1 胰泌素试验和胰泌素-缩胆囊素试验 1948年，第1个直接检测法——胰泌素试验发表[13]。此方法是在注射1 U/kg的胰泌素后通过放置的双腔口(鼻)十二指肠管(Dreiling管)，收集受试者1 h内分泌的十二指肠液，随后定量检测十二指肠液的分泌量和碳酸氢盐浓度[14]。胰泌素主要作用于胰腺导管细胞，使其分泌水和碳酸氢盐，而缩胆囊素则可以促进胰腺腺泡细胞释放酶原颗粒中的胰酶[15]。因此在试验中注射激素时联合使用40 ng/kg的缩胆囊素，则可以在收集到的样本中定量检测胰酶的分泌量，以更好地评估胰腺的外分泌功能[16]，此方法称为胰泌素-缩胆囊素试验。

胰泌素试验和胰泌素-缩胆囊素试验能够直接检测胰液分泌量及成分，检测胰腺外分泌功能不全的敏感度和特异度均较高[17]。但该方法需要长时间放置Dreiling管，给受试者带来了较大的不适[18]。检测过程中部分十二指肠液会经空肠流走，增大了十二指肠液分泌量测定的误差，后来有研究通过向十二指肠中持续灌注稀释的不可吸收的标志物以计算收集过程中经空肠丢失的十二指肠液，以减小测定的误差，但进行该操作需要放置三腔的口(鼻)十二指肠管，使得试验更加繁琐[10]。复杂耗时的操作过程、较高的成本和侵入性使这两项试验在临床上的应用受到了较大的限制。

1.2 内镜下胰腺功能检测(ePFT) 20世纪90年代，在胰泌素试验基础上改进所得到的ePFT开始用于检测胰腺的外分泌功能[15]。该方法改用内镜替代Dreiling管收集胰液，缩短了胰液收集持续的时间。检查前先向受试者体内静脉注射0.2 μg·kg-1·h-1胰泌素或40 ng·kg-1·h-1缩胆囊素[10]。然后对受试者进行咽部麻醉和镇静。随后通过内镜收集十二指肠液，每5 min收集到的样品为1份，连续收集4份。收集到的十二指肠液样品保存在低温环境下并随后进行碳酸氢盐浓度的测定[19]。碳酸氢盐浓度峰值(peak bicarbonate concentration，PBC)≤80 mEq/L可判定为胰腺外分泌功能不全[20]。

ePFT缩短了插管的时间，使插管对患者造成的痛苦有所减少。并且ePFT插管的过程可视化，能避免胰泌素试验中Dreiling管放置错位所导致的假阳性结果[21]。有研究[22]显示，ePFT与胰泌素试验检测胰腺外分泌功能的结果具有良好的一致性，其敏感度和特异度都较高。总的来说，ePFT比胰泌素试验更安全，耗时更短，花费更低[23]，患者的接受度更高，在临床上能得到更好的应用。

1.3 胰泌素增强的磁共振胰胆管成像(s-MRCP) 1995年出现的s-MRCP解决了直接检测法具有侵入性的弊端[23]。该方法是经静脉注射胰泌素后行连续动态MRCP扫描[24]。胰腺导管细胞在受到胰泌素的刺激后会分泌大量富含碳酸氢盐的胰液，可以使十二指肠充盈并增强胰腺导管形态在MRCP中的可视程度[25]。根据十二指肠内胰液的蓄积程度可对胰腺外分泌功能进行分级：0级，十二指肠内未见明显液体信号；1级，胰液局限于十二指肠球部；2级，胰液最远见于降部十二指肠；3级，胰液最远到达十二指肠水平段[26]。

s-MRCP不仅能评估胰腺的外分泌功能，还可以使胰腺导管的形态学改变可视化，在胰腺疾病的临床诊断中能提供更多帮助[27]。但肠内容物和肠腔对胰液的吸收会影响胰液分泌量的测定，因此使用s-MRCP测量胰液时结果可能会偏低，且s-MRCP的花费较高，在临床上的应用受限[23]。2006年，有学者[28]在s-MRCP的基础上进行改进，在胰泌素刺激后通过弥散加权成像(diffusion weighted imaging，DWI)来检测胰腺的外分泌功能，认为检测结果中表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)峰值出现的延后或消失可以提示胰腺外分泌功能的降低，此方法相比s-MRCP耗时更短、操作更简便[29]。2017年的一项研究[30]发现，不注射胰泌素直接进行DWI，检测结果中ADC的降低也能反映胰腺外分泌功能的降低。2011年有学者[31]采用空间选择性的反转恢复脉冲序列扫描得到的电影(动态)磁共振胰胆管水成像进行胰腺外分泌功能的检测。此方法通过检测扫描区域内胰管中胰液流动的距离，可以对胰液的分泌量进行分级，从而评估胰腺的外分泌功能[32]。此方法不需要注射胰泌素，因此可以检测生理状态下胰腺的外分泌功能，并且较s-MRCP成本更低，操作更简便。

2 间接检测法

间接检测法是让受试者进食特定的试餐以检测与胰腺外分泌相关的消化功能，或是定量检测粪便样本中胰酶的含量来判定胰腺的外分泌功能。其优点是成本较低、不具侵入性、操作相对简单。但由于人体对营养物质的消化吸收受许多非胰腺因素的影响，因此通过测定消化功能来间接判断胰腺外分泌功能往往并不准确[18]。而间接检测法的结果单独用来诊断胰腺疾病也是不妥的，但其检测结果可辅助诊断影像学提示而尚不能确诊的疾病[8]。

间接检测胰腺外分泌功能的方法较多，过去曾使用过的苯甲酰酪氨酸-对氨基苯甲酸试验(N-benzoyl-tryosyl para-aminobenzoic acid，NBT-PABA)、月桂酸荧光素试验(pancreolauryl test)、氨基酸吸收试验等由于检测轻中度胰腺外分泌功能不全的准确性较低、操作繁琐，临床上已不再使用[10]。

2.1 粪便脂肪检测 20世纪初发展起来的粪便脂肪检测通过让受试者在5天内每天摄入含有100 g脂肪的标准餐，然后在测试期间的最后72 h内收集受试者的粪便样品，定量检测样品中的脂肪含量并得出脂肪吸收系数(the coefficient of fat absorption，CFA)，根据CFA的高低可诊断脂肪吸收不良[3,33]。该方法最初采用van der Kamer等[34]在1949年提出的滴定分析法来检测CFA，后来又有许多新技术被用于检测CFA，使检测更加简便，如2001年Volmer等[35]提出的近红外传导技术和2009年Korpi-Steiner等[36]提出的核磁共振光谱等方法。此方法只有在严重胰腺外分泌功能不全时检测结果才会出现异常，且任何可以引起消化不良和吸收不良的疾病都会导致粪便脂肪含量的异常，测定结果不能证明脂肪吸收不良是由胰腺外分泌功能减退引起的[37]，检测过程中粪便的收集和处理对于受试者和技术人员来说也非常繁琐。因此该方法不再用于临床实践，但其检测脂肪吸收不良的特异度和敏感度高，可用于验证其他胰腺外分泌功能检测方法[3]。

2.2 呼气试验 1977年Schoeller等[38]首次提出13C呼气试验，试验中受试者需要摄入含有13C标记的三酰甘油的固体试餐[39]，然后通过质谱分析法或红外分析检测呼出气体中13CO2的含量[40]。受试者需要在试验前至少48 h内避免摄入富含13C的天然食物。试餐中的三酰甘油在十二指肠内被胰酶水解并被肠道吸收进入肝脏，在肝脏内代谢生成13CO2并随呼吸排出体外[41]，呼出气体中13CO2的含量与十二指肠内被水解的脂肪量直接相关，因此该试验的检测结果可反映胰酶的分泌量[18]，间接检测胰腺的外分泌功能。2007年Ishii等[42]改用13C标记的二肽作为底物进行检测，大大缩短了试验所需时间。总的来说，13C呼气试验操作简单，无侵入性，无明显副作用，并且可以评估胰酶替代疗法的疗效[39]，是可行性较高的间接检测法。

氢呼气试验(hydrogen breath test, HBT)通过质谱分析法或红外分析定量检测受试者摄入含有碳水化合物的底物后呼出气体中H2的浓度，最初用于检测小肠细菌的过度生长[43]。由于胰腺外分泌功能降低的患者胰淀粉酶的产生减少，对碳水化合物的消化吸收也会减少[44]，肠道内未吸收的碳水化合物在肠道菌群氢化酶的作用下降解产生的H2经肠壁扩散进入血液中，然后经血液循环到达肺部并随呼气排出[45]。因此呼出气体中H2浓度升高可反映胰腺外分泌功能的降低[46]。2018年华军等[47]通过HBT来检测胰腺的外分泌功能，将摄入底物前呼气中的H2浓度作为基准，H2值高于基准10～20 ppm为轻度胰腺外分泌功能不全；H2值高于基准20～30 ppm为中度胰腺外分泌功能不全；H2值高于基准30 ppm及以上为重度胰腺外分泌功能不全。HBT检测胰腺外分泌功能的特异性有限[48]，并且某些个体缺乏足够的产氢结肠菌群，即使胰腺外分泌功能低下，在摄入碳水化合物后呼出气体中的H2增加量也不明显[49]，导致试验的敏感度较低。因此该试验在检测胰腺外分泌功能的应用中受到了很大限制。

2.3 粪便胰酶检测 1985年，Scotta等[50]提出通过检测粪便样品中糜蛋白酶的活性可以判定胰腺外分泌功能。糜蛋白酶室温下活性稳定，保存时间长，且此项测试操作简便，因此在临床上有一定的应用价值。但糜蛋白酶在肠道内易灭活，且腹泻等症状会降低粪便样品中糜蛋白酶的比活性[51]。因此该方法无法准确判定胰腺外分泌功能。1995年，Domínguez-Muoz等[52]提出了一种准确性较糜蛋白酶检测更高的方法，该方法通过检测粪便中胰弹性蛋白酶的活性来判定胰腺的外分泌功能。胰弹性蛋白是一种胰腺特异性酶，在肠道内移行的过程中不会降解[39]。其含量相对其他胰腺分泌的酶蛋白更稳定，在粪便中的浓度是胰液中的5～6倍，易于检测[53]。2016年，Walkowiak等[53]结合色谱分离的原理对该方法进行改进，缩短了检测所需时间。粪胰弹性蛋白酶检测操作简单，可行性高，检测结果不受膳食、禁食和胰酶替代疗法的影响[54]，但在检测轻中度的胰腺外分泌功能不全时敏感度较低[18]，在临床上多用于结合患者的症状评估胰腺外分泌功能不全的可能性[9]。

2.411C蛋氨酸正电子发射体层成像 2001年，Takasu等[55]提出使用11C蛋氨酸正电子发射体层成像来检测胰腺的外分泌功能。该方法通过给受试者注射25～30 MBp/kg的11C标记的蛋氨酸，然后正电子发射体层成像动态扫描胰腺和肝脏。由于胰腺外分泌功能下降的患者胰酶的合成减少，氨基酸利用也减少，因此扫描结果中胰腺外分泌功能下降的患者的胰腺/肝脏放射性比率(pancreas/liver ration of radioacticity，PLR)会低于健康者。注射蛋氨酸后第4.5 min的PLR(PLR4.5)与十二指肠肠液量、十二指肠肠液中碳酸氢盐浓度、胰淀粉酶含量呈正相关[55]。此方法检测胰腺外分泌功能的特异度和敏感度较高，在临床上具有良好的应用前景，但相关研究较少，因此该方法检测的效果有待进一步的验证。

3 小结

胰腺外分泌功能的检测方法中，直接检测法具有较高的准确性，但操作繁琐，大多具有侵入性，且耗时长、费用高[56]。间接检测法虽为无创检测，但准确性相对较低，对轻中度胰腺外分泌功能不全的检测效果不佳且检测结果易受其他因素影响。各种胰腺外分泌功能检测方法中s-MRCP和电影(动态)磁共振胰胆管水成像等无侵入性、准确性高且操作相对简便，具有良好的临床应用前景。11C蛋氨酸正电子体层成像检测胰腺外分泌功能的准确性较高，但其临床应用的可行性有待进一步的验证。大多胰腺外分泌功能检测方法已在临床应用多年，但尚无统一的标准，且各种方法的检测指标都有所不同，因此在临床应用中需针对不同受试者的情况选择最优的检测方法，在后续的研究中则需验证和探索更加优化且具有统一标准的检测手段。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

作者贡献声明：陆慧敏负责文章设计，修改论文；左林、杨都江负责文献检索和分析，撰写文章。