食管实时MRI在胃食管反流病中的应用进展

吴超 孙浩然

胃食管反流病（gastroesophageal reflux disease,GERD）是常见的上胃肠道动力障碍性疾病，指胃、十二指肠内容物（含胃酸、胃蛋白酶的胃液及十二指肠肠液）反流入食管或口腔所引起的相关临床症状及并发症。其典型症状是烧心和反酸，多出现于餐后，尤其是饱食或脂肪餐后，并于俯卧位或前屈位时加重，可造成食管炎症等病理学改变，偶尔可导致癌症[1]。GERD多发生于北美和欧洲人群，在东南亚人群中相对少见[2-3]。目前临床上常用的检查方法包括X线胃肠道造影、内镜检查、食管压力检查、pH值监测等，但由于GERD的病因复杂，为了能够进一步显示胃食管交接区的结构及功能，实时MRI被越来越多地应用于GERD的诊断。

1 GERD病因及发病机制

引起GERD的病因很多，如食管运动障碍、胃食管交界区的病变和胃排空障碍等。GERD的发病机制与下列因素有关：①胃食管交界区能够调节食物和液体在食管与胃之间的流动，是胃食管反流的关键防御屏障，这个屏障由内侧的下食管括约肌（low er esophageal sphincter，L ES）和外侧的膈肌组成，这些肌肉与胃贲门的卡环和腱索纤维一起构成了一个完整的括约肌屏障。成人LES由食管远端3～4 cm的圆锥形收缩的平滑肌组成。有研究[4]发现GERD病人的括约肌长度明显短于健康人。LES压力的降低是引起胃食管反流的重要原因[5]，一过性的LES松弛多与正常人偶发的反流症状有关。②his角也称食管胃角，是食管和胃底之间的夹角，是由贲门上方3～4 cm长的胃-食管前庭段的左侧壁与胃底形成的锐角切迹。它起着瓣阀和抗反流屏障的作用，角度增大则导致胃食管交界区的功能障碍，引起胃食管反流。③食管黏膜炎症和食管下部黏膜过度暴露于低pH值的环境，则会引起反流频率的增加和反流持续时间的延长。因此，LES功能及膈肌裂孔钳闭作用减弱、his角变钝、食管黏膜防御机制下降等均可引起GERD[6]。此外，无论健康个体，还是轻度至中度胃食管反流病人，即使有短暂时间的LES松弛也可致胃内容物（包括酸性分泌物）反流回食管。

2 食管实时MRI扫描技术和检查前准备

MRI软硬件设备的更新提供了更加快速的扫描技术，能够精确地实时监测运动器官的动态生理过程[7]。

2.1 扫描方法 目前，大多数食管实时MRI采用3.0 T MR设备，多通道体部相控阵线圈和适合的脊柱线圈，受试者体位取仰卧位。主要采用快速T1WI序列，其中应用较广泛的为基于高度欠采样的快速小角度激发（f ast low angle shot,FLASH）序列，该序列使用了正则化非线性反演的迭代图像重建技术，时间分辨率为40 ms或50 ms[8-11]，能够直观地显示胃食管连接处的结构。T1W快速场回波（T1-weighted-fast field echo,T1W-FFE）序列也可用于检查胃食管反流的频率和水平，该序列使用区域饱和技术，避免了心脏和主动脉的伪影[12]。此外，平衡式快速梯度场回波（balance-fast field echo,B-FFE）序列能够显示GERD病人的动态吞咽过程，可在冠状面、矢状面和横断面上追踪对比剂[13]。

2.2 口服对比剂的使用及检查前准备 市售菠萝汁是常用的口服对比剂，凭借其固有的顺磁性锰离子浓度可导致T1缩短效应而用于T1WI动态成像[14]。德国哥廷根大学医学中心应用菠萝汁作为对比剂进行研究时采取在病人检查前均要进行一次吞咽试验，每次实时MRI开始扫描几秒后，嘱病人口含10 mL菠萝汁，由操作者根据扫描时间提示病人以自然的方式和舒适的速度进行吞咽，待食管内的对比剂完全进入胃内后，嘱病人进行Valsalva动作，闭嘴呼气并收缩腹部肌肉，通过多次重复检查以诱发反流和滑动性疝，每一次扫描时间持续至少25 s[15-17]。另外还有柠檬酸铁铵溶液（FerriSeltz，日本大冢制药）和添加对比剂的脱脂牛乳可用于食管实时MRI检查[12-13]。对于大多数GERD病人来说，实时MRI扫描中的反流仅在Valsalva动作时表现出来，因此在扫描前需进行Valsalva动作的训练，这项扫描前的准备至关重要。

3 食管实时MRI在GERD中的应用价值

3.1 胃食管交界区解剖结构及功能参数评估 一些研究利用实时MRI评价食管的解剖和功能参数以及检测功能异常等均获得了良好的结果，如Manabe等[18]以超快速场回波（turbo field echo,TFE）和T1W-FFE 2种T1WI序列动态显示10名健康志愿者的食管，并比较2种序列之间的信噪比（SNR）和影像质量，以确定MRI显示食管的最佳条件，结果表明T1W-FFE序列具有更高的SNR和更好的影像质量，比TFE序列更适合食管成像。Curcic等[19]利用B-FFE序列对12名受试者的胃食管交界区进行研究，结果显示斜冠状面影像可以更好地显示中远段食管的解剖，研究还重建了反流屏障和胃近端部分的三维模型，通过从模型中得到的参数定量评估胃食管交界区的结构和功能特性，该研究还利用高时间分辨率的动态MRI来检测反流。上述研究结果表明静态的解剖和动态的实时MRI是评估胃食管交界区生理结构和反流的有用技术。应用实时MRI对食管吞咽过程进行扫描不仅能够显示胃食管交界区的解剖结构，还可以分析其功能性参数。Seif Amir Hosseini等[15]应用实时MRI测量了his角大小、食管宽度、膈肌与括约肌的距离、括约肌长度和对比剂通过胃食管交界区的时间等胃食管交界区的功能参数，结果显示所有功能参数测量均具有良好的可重复性。

3.2 食管运动、内容物传输和反流 既往研究[20]已经证实实时MRI在评估GERD病人食管运动、内容物传输和反流方面的可行性。Biggemann等[21]应用实时MRI显示对比剂通过食管及胃食管交界区的传输过程，并分析了102例GERD病人的食管运动障碍的动态实时影像，结果表明实时MRI可能有助于检测GERD病人的食管运动障碍。Olthoff等[11]在应用实时MRI诊断胃食管反流研究中首次使用菠萝汁作为口服对比剂，结果表明实时MRI能够在重复的Valsalva动作过程中动态地显示食管的反流过程，并形成与周围组织较高的对比。

3.3 GERD伴食管裂孔疝 有研究[22]显示大部分的GERD病人伴有食管裂孔疝，尽管存在食管裂孔疝并不能认为是诊断GERD的必要条件，但在Lyon共识中，食管裂孔疝的临床意义在于其与GERD的相关性，因此认为食管裂孔疝是诊断GERD的支持性依据。Seif Amir Hosseini等[16]应用实时MRI对108例伴有胃食管反流症状的食管裂孔疝病人进行评估，结果表明尽管MRI与内镜诊断的准确性相当（敏感度分别为74%和80%，特异度均为100%），但实时MRI能够显示静态MRI或内镜下隐匿的食管裂孔疝。因此，实时MRI可以对内镜检查结果不明确的病人进行术前评估，以及发现胃底折叠术后的手术并发症。

3.4 实时MRI与常用检查方法的比较 X线胃肠道造影、内镜检查、pH值监测等可用于GERD的诊断[23]。由于GERD病因复杂，诊断难度大，目前临床上对GERD的指标评价主要依赖于内镜检查和pH值监测。

X线胃肠道造影是一种常用的无创、简便、经济的检查手段，能够结合胃食管影像学和动力学，可明确显示反流食管内的对比剂，并提供客观的依据。该检查方法主要观察黏膜的改变、食管裂孔疝和自发性反流或Valsalva期间的反流，但在精确测量动态参数以及评估胃肠道情况方面较实时MRI受限；同时，由于X线胃肠道造影的软组织对比度较MRI低，故不能提供足够的解剖细节。此外，X线胃肠道造影检查有辐射，不适于重复检查，而实时MRI安全、无辐射，可以进行重复检查。根据Lyon共识，X线胃肠道造影不再被推荐用于GERD的诊断[24]。

内镜检查可以直视病变并能够对病变组织进行活检，从而指导临床分型。内镜检查还能够检测到晚期的食管炎，内镜下活检是诊断Barrett食管的可靠方法[25]。但也有研究[26]表明，许多有胃食管反流症状的病人在内镜检查时并未见到黏膜损伤，因此内镜检查对于这类病人的诊断存在一定的局限性。

监测pH值比内镜检查有更好的敏感性和特异性，能够详细记录食管及胃内的pH值变化，明确反流的存在及其昼夜反流规律，可以直接评估食管远端的反流；但在非酸性反流的发作中可能会引起假阳性和假阴性的结果，同时病人需要停止服用抑酸药物，从而可能加重临床症状[27-29]。Kulinna-Cosentini等[13]对37例胃食管反流病人进行了动态MRI检查，并比较了31 d内的MRI检查、pH值监测及压力测定结果，发现82%病人的MRI结果与pH监测结果有良好的一致性。Zhang等[10]研究12例健康志愿者及12例GERD病人的实时MRI，结果表明实时MRI可以诊断非酸性反流，而pH值测量不能检测出非酸性反流。可见，在检测胃食管反流方面，实时MRI较有创pH测量表现出良好的诊断性能，具有较高的临床应用潜力。

4 食管实时MRI的优缺点及小结

食管实时MRI具有良好的软组织对比度，能够对GERD病人的胃食管反流进行良好的显示和功能评估，并及时确定病因[20]。通过食管实时MRI获得的功能参数有助于检测食管运动障碍，在临床应用中具有较大的潜力，因此实时MRI弥补了常规静态MRI无法动态观察反流过程的不足，是评估吞咽及反流的重要辅助诊断方法。同时，实时MRI检查时间短、安全、无辐射，病人容易耐受。但其也存在一定的局限性：①检查成本略高，不能广泛应用；②研究样本量较小，仍处于探索阶段；③部分受试者Valsalva动作完成欠佳，不能完全诱发反流及滑动疝，可能导致部分研究结果出现假阴性；④可能无法检测到较小的反流；⑤利用实时MRI影像评估反流程度是由观察者进行判断的，这可能会造成一定的个体偏差；⑥仰卧位、Valsalva动作下的实时MRI检查未必能反映GERD病人长期、整体的反流情况。因此，食管实时MRI作为GERD的诊断工具还需要进一步研究。

综上所述，随着MR设备和扫描技术的进步，实时MRI的动态成像能够显示食管的吞咽过程以及内容物的传输和反流情况，便于直观地了解GERD病人胃食管交界区的解剖结构，并对其功能性参数进行分析，因此该技术是一种有前景的辅助诊断方法。