超声新技术在小儿消化道疾病中的应用进展

刘萍萍, 黎新艳, 蒋丹华, 路婧, 韦佳宋, 陆巧锐

（广西壮族自治区妇幼保健院超声科, 广西 南宁 530000）

0 引言

小儿消化道疾病的临床症状不具备特异性, 消化道蜿蜒曲折、相互重叠, 且内容物多, 影像干扰因素多, 诊断主要依赖影像学检查如电子胃镜、X线腹平片、X线钡剂造影、CT及MRI技术等, 而与此相伴的麻醉风险、辐射性也给患儿带来了额外的损伤。近年来, 超声成像技术及检查方法的发展日新月异, 新技术的进步为儿童带来了曙光, 因为他们预期寿命更长, 而且器官稚嫩, 对放射敏感性更高, 所以针对儿童的检查方式, 其重要的考量标准就是安全性, 经腹超声（US）无辐射的突出特点已成为小儿消化道疾病的首选成像方式[1-2]。它可以提供消化道的蠕动、充盈和排空的信息, 观测血流系统的流量大小及灌注变化等, 具有较高的时空分辨率；还由于它的无创性和高重复性, 可以动态检测消化道功能性疾病随时间推移的变化过程及其对治疗的反应, 有助于深入了解其病理生理机制[3]。新近的超声技术已扩展到标准B模式/2D成像之外, 包括超声造影、弹性成像、介入技术及其他应用等, 为小儿消化道疾病的诊断提供了最新领域的影像支持[4], 笔者现就超声新技术的最新研究进展作一综述。

1 超声造影

1.1 口服胃肠超声造影

目前, 纤维胃镜是儿童上消化道疾病公认的有效临床检查方法, 但其有创、并发症发生率高、不易操作, 且患儿难以密切配合等缺点, 不适用于临床大范围的疾病筛查。X线钡餐消化道造影检查的钡剂使用及其放射性均不易被家长接受。消化道超声造影又称为消化道充盈检查法或胃肠充盈检查法, 在口服造影剂下二维超声实时动态检查, 诊断效能大大提高, 在部分疾病中甚至能媲美胃镜检查, 且无辐射、无创、便捷。利用造影剂可弱化气体的干扰, 改善腹部结构的可视化[5], 更加清晰地显示病灶的位置、大小、形态以及周围黏膜情况, 同时可以观察到病灶是否侵犯消化道壁及周边组织。

1.2 常用造影剂的种类

1.2.1 无回声型造影剂

主要为水, 通过充盈胃腔形成良好的透声窗, 但其弊端是后方回声增强的伪像会掩盖部分病变, 且排空速度快, 难以消除肠道内气体的干扰, 存在诊断的局限性[6]。

1.2.2 有回声型造影剂

（1）胃超声造影剂：主要成分为谷物类、莲藕、陈皮等药食同源的粉末熟化物, 利用其具有粘性的特点, 减少胃肠腔气体、内容物、粘液等对超声波的干扰, 且排空慢利于充分观察病变。此类对比剂口感贴近婴幼儿辅食且无毒副作用, 易被患儿接受。通过口服充盈胃肠腔, 能清晰显示胃肠壁的层次结构, 提高病灶的分辨率和检出率, 适用于儿童消化道尤其是上消化道的疾病筛查, 并作为胃镜肠镜的重要补充[7], 还可以用于评估胃蠕动和排空功能。

（2）微泡超声造影剂：以“声诺维”为代表的微泡造影剂, 主要成分为磷脂包裹的六氟化硫（SF6）, 调制稀释后, 通常经静脉推注, 也可口服后在超声造影谐波成像模式下进行消化道检查。但谐波模式下会降低二维超声的分辨力, 使消化道结构成像质量下降, 因此不推荐作为造影剂的首选。

1.3 胃肠超声造影的突出优势

（1）儿童消化道各种先天性及后天性的疾病, 通过口服造影剂, 能更清晰地显示病变特点[8]。

（2）在诊断上消化道梗阻时, 胃肠超声造影不仅能清晰显示梗阻的部位, 且可对部分梗阻做出病因诊断。

（3）在占位性病变的诊断中, 尤其在空腹状态下不能辨别占位来源时, 胃肠超声造影可提高准确率及特异性, 它削弱了气体干扰, 使声束穿透胃肠壁直达病灶, 清晰显示胃肠壁层次, 并准确定位病变部位[9]。

（4）除诊断胃肠腔内病变外, 因其能形成良好稳定的透声窗, 还能分辨突向腔外的占位, 诊断胃肠壁外压性病变, 并显示其与消化道壁的关系。

（5）对于黏膜及黏膜下病变可清晰显示, 可诊断或追踪随访黏膜下肿物[10]。

（6）对胃肠病变的毗邻脏器和组织, 如胰腺、肝外胆管、胃周围和腹膜后淋巴结、腹膜后血管也能清晰显示, 为相关疾病的诊断与鉴别诊断拓宽新的视野。

1.4 制约胃肠超声造影的因素

体脂厚、严重哭闹不配合、胃肠准备不充分, 以及操作者的技术水准及经验等, 会对图像质量造成影响[11]。浅表性胃炎及小溃疡难以鉴别。胃息肉的检出率低于胃镜。

2 经静脉超声造影（CEUS）

基于二维超声上的能量多普勒（power Doppler image, PDI）技术是评价消化道肿瘤及胃肠壁炎症活动的高性价比检查方法之一, 但易受检查者手法、胃肠道蠕动及超声仪器调节或性能的影响, 分析结果时出现差异大的情况, 因此达不到客观的评价标准。经静脉超声造影（contrastenhanced ultrasound, CEUS）技术为临床提供了新的影像诊断方法, 造影剂由微小气泡构成, 经静脉推注后, 具有增强血细胞信号的功能, 超声下血管对比度得到增强, 可以在实时超声下观测器官的血流灌注特征及其动态变化[12]。这种方法灵敏且无肾毒性, 无电离辐射, 过敏反应的可能性低, 还可以实现短时间内对同一目标多角度地、连续地重复测量及观察, 并且避开了由呼吸运动带来的伪影干扰。CEUS被欧洲医学和生物学超声学会联合会（EFSUMB） 指南广泛接受并推荐用于炎症性肠病, 建议用于评估胃肠壁和胃肠肿瘤的血管分布。

2.1 CEUS评估炎症性肠病血流灌注

CEUS可通过观察消化道壁及其相邻实质组织的血流灌注, 监测炎症的活动性并进行定性评估, 在监测溃疡性结肠炎和克罗恩病的病程方面具有公认的作用[13]。炎性肠壁在影像学检查中的可视化基础[14], 来自于炎性肠病活动期时病变肠壁大量新生血管生成, CEUS灌注特征表现为黏膜下层广泛的高增强, 或管壁呈现由内至外的离心性增强。随着病程延长, 血管可向固有肌层增生蔓延, 甚至可以突破浆膜层爬行至周边的肠系膜, CEUS灌注特征表现为肠壁呈现内至外的全层贯穿似增强, 反映出病程延长和（或）炎症活动程度高。缓解期时, 炎症活动逐渐转向慢性, 肠壁纤维化, 伴随着顺应性下降, 进展至肠腔狭窄, 随着新生血管的减少, 黏膜层及黏膜下层对应的血流灌注量减少, CEUS灌注特征可表现为肠壁由外至内的向心性增强、低增强或无增强[15]。但这种诊断方式的局限性是主观性强, 为了更客观地评判肠壁血管在注射造影剂后的分布对比, 学者们引入了定量技术。推注造影剂后, 对目标区域的灰度进行定量分析, 或测量并记录相应的参数（如时间-强度曲线下面积、上升时间、峰值强度、平均通过时间等）, 使结果更客观更精确[16]。

2.2 CEUS评估肿瘤血流灌注

肿瘤生长伴随着大量血管新生, 评估肠道的血管分布及变化可反应肿瘤的血流灌注功能, CEUS可通过增强模式、增强分布、肿瘤坏死、不规则和扩大的血管（直径＞5mm）等指标来评估肿瘤的血流变化[17]。可表现为动脉期快速增强（弥漫性、向心性或离心性）, 静脉期快速或缓慢消退。如果肿瘤坏死, 则瘤体内在动脉和静脉期均无增强区域。

2.3 CEUS鉴别炎症与肿瘤

虽然炎症和肿瘤都伴有新生血管的生成, 但是两者的病理生理机制存在差异, 因此它们的血液灌注特点也有着显著不同, 这有助于两种疾病之间的鉴别诊断[18]。肠血管的解剖是从肠系膜根部顺序垂直穿入肠浆膜层、固有肌层、黏膜下层, 然后形成动脉丛, 再分出许多小分支送入黏膜层, 即从浆膜层到黏膜层的正常血管分布具有“梳齿状”特点。炎症主要的病理生理变化是小血管充血扩张不伴血管分布的变化, 炎症过程不会破坏肠壁的正常分层和血管分布, 血管分布保持均匀, 坏死很少见。因此, CEUS上炎症的增强顺序与正常的解剖关系基本对应, 呈现均匀增强的“梳齿状”特点。而在肿瘤病变中, 肿瘤细胞具有强大的侵袭能力, 新生血管生长无序、高度混乱、分布不均, 肠壁结构被破坏, 导致血管迂曲、受损, 甚至闭塞, 随着肿瘤的发展, 新生血管无法满足瘤体的血供需求, 可能发生瘤体内部的出血和坏死。CEUS上表现为血管增强紊乱, 分布不均, 丧失正常的“梳齿状”分布特点, 血管的迂曲和闭塞可能导致对血流的抵抗力高于正常水平, 合并内部出血和坏死时可能导致CEUS上的肿瘤异质性增强。因此, 肿瘤的CEUS中, 呈现出具有相对平缓的“缓慢进出”的增强模式。

2.4 CEUS在儿科领域的使用限制

多年来, CEUS在儿科领域中尚未被许可应用, 美国的FDA仅批准在膀胱和肝脏疾病中应用, 国内仅被批准用于膀胱腔内, 除上述以外的器官组织多为标签外使用。在欧洲, CEUS检查前需由监护人签署知情同意书, 还需通过医院伦理审查, 方可标签外使用。虽然在儿科领域CEUS的开展受限, 尤其是我国尚未批准应用于儿童, 但相关技术应用的研究已经在进行。最新的国外文献[19]指出, 儿童CEUS与CT、MRI相比, 具有明显的优势：价廉、无辐射、无肾毒性、可重复性、无需镇静及实验室测试, 可在各种环境下进行。《2020版肝脏超声造影临床实践规范与指南》[20]中指出：CEUS在儿童中使用是安全的, 强烈推荐。期待国内外学者进行临床药物实验, 规范质量管理, 运用多种论证方式通过医院伦理审查, 早日进行儿童CEUS的多中心研究, 开拓儿科CEUS的技术领域[21]。

3 超声弹性成像技术

实时剪切波弹性成像技术（shear wave elastography,SWE）主要用于评估慢性肝病的纤维化程度和肝硬化的存在, 在甲状腺及乳腺良恶性病变的鉴别中也应用广泛[22], 而用于评价消化道疾病的报道相对较少。

3.1 SWE在网膜疾病中的运用

正常人的大网膜上缘悬吊于胃大弯和近端十二指肠下方, 分布于壁层腹膜与肠管表面间, 内含有血管、神经、纤维、脂肪等组织[23-24], 常规超声难以分辨。当大网膜病变时, 网膜受累增厚、回声增强, 超声可清晰显示。大网膜疾病分为良恶性, 良性病变有炎症、结核、囊肿及梗死等, 其中大网膜结核发生率最高；恶性病变有淋巴瘤、黏液瘤、间皮瘤、转移癌等, 其中原发灶来源于女性卵巢肿瘤及男性消化道肿瘤的大网膜转移癌较多见[25-26]。

研究学者认为可将SWE作为一种无创的检查手段来评估网膜的良恶性病变。SWE成像是利用动态应力, 由测量组织表面激发, 产生具有一定速度的垂直或平行的剪切波, 通过对剪切波的速度测量, 进行定量计算, 可得出组织的杨氏模量值, 在鉴别网膜结核及转移癌中有较高的灵敏度及特异度。经对比, 二维超声与实时剪切波弹性成像技术, 两者独立运用及联合运用诊断网膜结核时, 联合运用的诊断效能优势明显, 被作为网膜结核穿刺前有效、安全、无创的检查方式[27]。

网膜非霍奇金淋巴瘤是结外淋巴瘤的类型之一[28-30], 其中弥漫大B淋巴瘤是最常见的病理类型[31], Burkitt淋巴瘤少见, 而最常见的结外累及器官是胃肠道。二维超声联合弹性图像可显示网膜淋巴瘤的特异性表现-“镶嵌征”, 与网膜转移癌区分[32]。超声弹性评分在网膜恶性病变中较高, 良性反之, 以此鉴别网膜良、恶性病变。

3.2 SWE可反应肠壁纤维化程度

传统的影像学检查对于肠壁的组织硬度难以直接作出无创评估。在炎症性肠病中, SWE可经腹评估肠壁硬度, 进而鉴别肠壁炎性和纤维化狭窄的程度, 纤维化的肠壁弹性评分较高, 通过组织的硬度变化动态监测疾病的进程, 经济、安全、无创[33]。

4 介入超声

病理学诊断消化道疾病仍然是公认的金标准, 可指导临床的下步诊疗。消化道病变的组织获取通常依靠胃镜、肠镜下组织活检, 当存在内镜检查的禁忌证、取材受限、小肠段病变使内镜应用受阻时, 无法得到确切的诊断。最终仍需通过腹腔镜探查或开腹手术方可明确诊断, 但手术有创、风险高、经济压力重, 不易被患儿和家长接受。

超声不仅能整体显示病变的大体轮廓, 而且可多切面观察消化道结构与病变的关系, 还能检测病变的血供情况, 并观察病变与毗邻脏器或组织的空间关系。在超声的精准引导下施行穿刺活检, 取材满意率高, 可作为鉴别诊断炎性肠病、肠道良恶性肿瘤等疾病的重要辅助手段[34-36]。超声引导下穿刺活检直观、便捷、经济, 规范操作的前提下, 并发症（主要包括肠瘘、出血、消化液漏、肿瘤破裂、针道转移、腹膜炎等）的发生率低, 被认为是一种安全可靠的方法。当内镜活检受限或失败时, 可作为替代方案帮助获取病理组织, 为临床下步决策提供新的辅助方法[37]。

5 其它应用

5.1 床旁超声在重症患儿肠内营养支持中的应用

危重患儿在持续镇痛镇静下, 对胃肠功能存在负面影响, 常伴有胃排空延迟及吸收功能障碍等不良反应, 如阿片类镇痛药可引起肠道功能障碍, 常表现为便秘, 也可表现为恶心、呕吐、腹胀感、Oddi括约肌痉挛及喂养不耐受等不良反应[38]。最基础的重要治疗手段之一是营养支持, 其中肠内营养（enteral nutrition, EN）是首要考虑的支持途径。与肠外营养相比, 肠内营养不仅能获得相近的营养支持效果, 而且费用较低, 还避免了肠外营养可能引发的多种并发症。肠内营养与重症患儿预后相关, 临床中逐渐受到重视, 顺利开展肠内营养的基础保障是良好的胃肠功能, 而胃肠功能的恢复又依赖于早期肠内营养, 因此两者相辅相成, 形成良性循环。

判断肠内营养是否耐受最常用的方法是通过监测胃残余量来了解胃排空的情况, 但不能预判需要配比给重症患儿营养量的多少, 且受胃管直径及尖端位置、患儿体位、消化腺分泌等因素的影响较大[39]。消化道超声检查能深入评估及判断胃排空、监测功能性疾病、发现胃肠道动力障碍的情况, 对于胃动力的研究是一种潜在的、有价值的、无创性的技术手段。胃肠超声检测液体胃排空时采用胃窦单切面面积, 对比放射性核素法, 具有较好的一致性, 能很好地评价重症患者胃排空的功能, 且可避免抽吸法测量胃残余量的一些不良反应。但胃肠超声的一些限制性也会对图像质量造成影响, 如腹部手术、肥胖、胃肠胀气等[40,41]。临床中通过反复抽吸胃管了解胃排空的直接后果就是引起胃黏膜损伤的可能, 而床旁胃肠超声通过客观、准确地判断胃排空情况, 能大大降低黏膜损伤的可能, 同时可以通过动态观察胃肠运动的影像, 评估胃肠功能的亢进或减弱, 能有效地设定肠内营养的起始时间, 预测达到目标喂养速度需要花费的时间, 使其达到最佳效率, 还能及时发现肠内营养的不良中断, 及时处置, 可在重症监护下的危重患儿中广泛应用[42], 效果显著。

5.2 床旁超声定位重症患者鼻肠管

为了保障重症患者肠内营养的支持, 放置幽门后肠内营养的鼻肠管是重要途径, 而鼻饲管的位置准确是营养支持的关键步骤。临床通常采用盲插法放置, 失败及异位的概率大, 操作不当时可能会造成肺炎、气胸等严重后果。临床上判断鼻肠管的位置的“金标准”是X线定位, 但存在辐射性、可重复性差、临床转运不便等缺点, 尤其是危重症的早产儿, 实施起来很困难。近年来, 利用便捷、无辐射、可床旁反复操作的腹部超声来确认鼻饲管位置, 并对危重患者做到有效评估的方式, 受到临床高度关注, 相关研究也逐步展开[43]。

6 总结与展望

超声新技术是影像学发展史的重大变革, 尤其在小儿消化道疾病诊断中的优势是显而易见的, 集筛查、诊断、治疗为一体的模式, 操作简易, 安全无辐射, 费用低廉, 为患儿的疾病诊断又开辟了新的领域, 但目前部分新技术的应用仍受到制约, 尚缺乏权威、完整、系统的小儿消化道超声检查规范及标准。

展望未来, 随着超声仪器设备的不断发展, 造影剂的安全性及稳定性也在增强, 大样本、高质量、多中心的前瞻性研究已在国内外如火如荼地开展, 以上将会推进各项新技术的广泛应用, 为儿童健康保驾护航。