胃肠道充盈超声检查
引用: 张华斌. 胃肠道充盈超声检查 [J] . 中国医学前沿杂志(电子版), 2023, 15(7) : 9-13.
几十年来,胃肠道超声在急性和非急性胃肠道疾病的诊断检查和医疗决策中变得越来越重要。由于具有无创性、易及性、可重复性和准确性高的优点,胃肠道超声被广泛用于检查许多急性和慢性炎症疾病。
在过去相当长一段时间内,超声检查被认为不适用于评价胃肠道疾病。这种普遍的观点基于胃肠道内含有气体的事实得出,胃肠道内含有气体是其被可视化的主要障碍。事实上,在一定的充盈模式下,超声检查可以有效地显示大部分的胃肠道,同时可以评估胃和肠道蠕动来进行功能性评价。关于胃肠道充盈超声检查的大量文献主要集中在20世纪90年代至21世纪前10年,这段时间也是这一领域研究的热点时期。
从技术角度来看,胃肠道的超声评估过程通常分两个步骤进行。首次检查一般在胃肠道未充盈的条件下实施,通常使用3~5MHz凸阵探头做初步扫查。随后,为了获得胃肠壁的详细结构,使用5~10MHz高分辨率线阵扫查。在扫查过程中采用分级加压法用于挤除管腔内气体并提高肠道后部的可视性。因为胃肠壁增厚和胃肠壁分层变化是病理状态最重要的信号,常规非充盈超声检查就能够发现将近一半的胃肠道壁增厚性病变。
在完成初步的非充盈胃肠道扫查后,应该根据发现的初步情况或其他临床需要,实施胃肠道充盈超声检查。胃肠道充盈超声检查的充盈剂包括水、食品级的米糊、果汁、含有聚二乙醇(polyethylene glycol,PEG)的等渗无回声电解质溶液等。经过40年的发展,国内已开发出多种安全有效的胃充盈剂,为我国开展和推广胃肠道充盈超声检查提供了便利条件。
超声检查,特别是高频超声检查,具有良好的空间分辨率,可以清楚地显示胃肠壁从管腔到浆膜的五个层次:高回声管腔气体、低回声黏膜、高回声黏膜下层、低回声固有肌层和高回声浆膜。随着使用探头分辨率的提高,有研究者甚至提出能够分辨出更多的层次[1],这为炎症性或肿瘤性疾病的肠壁增厚及其分层改变的可视化提供了极佳的无创观察视角。
除了局限性和弥漫性肠壁增厚外,胃肠道超声还可以评估其他特征,比如肠袢的宽度、肠壁的蠕动和血管分布等等,常规超声或能量和彩色多普勒超声甚至微泡造影剂可以作为重要的评估工具。
胃肠疾病的诊断标准必然根据主要临床和病理特征而变化。对于所有以黏膜受累为特征的胃肠道疾病,如息肉、赘生物和炎症性疾病,活检内镜检查是金标准。当小肠受到透壁性和结构性疾病如克罗恩病和肿瘤的影响时,可能无法进行直接检查和组织学取样。这种情况下,对于小肠病变的诊断,黏膜评估方法(回肠镜检查结合组织学)和透壁放射成像方法[包括超声、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)或计算机断层扫描(computer tomography,CT)小肠灌肠]的组合是最优选择。一项比较超声、MRI和CT诊断炎症性肠病的可靠性的荟萃分析显示,每个检查的平均敏感度(84.3%~93%)和特异度(84.5%~95.6%)都很高,且差异无统计学意义[2]。
对于肠黏膜下病变,断面成像应是首选方法。经腹胃肠充盈超声检查是行之有效的检查方法。不过,对于小肠黏膜下病变,CT或MRI小肠灌肠可能是有效的诊断工具,由于全景视野更好且不受气体干扰,可能比超声检查更准确。
胃肠气是超声图像质量差和不可靠的最主要原因,有时会妨碍对肠壁结构及其最终变化进行完整和详细的评估。随着胃肠道充盈检查技术的出现和推广,已经在很大程度上克服了这种限制。胃肠道充盈检查技术需要在超声检查之前,通过口服给药或鼻饲管或直肠插管将水或其他充盈剂或不可吸收的溶液(如PEG溶液)直接滴注到肠腔中,使胃肠道充满液体。
胃肠道充盈超声检查的3个主要应用包括:胃和十二指肠的充盈超声检查、小肠的充盈超声检查和结肠充盈超声检查。它们实施的路线和临床价值有所不同,下面分别叙述。
1 胃和十二指肠的充盈超声检查
胃和十二指肠壁的超声检查经常由于气体的存在而受到伪像的影响,导致图像不理想。然而,用水或其他充盈剂填充胃可以减少声学气体伪影并改善对胃壁的评估[3,4]。在健康志愿者和有上腹部疾病的患者中,口服超声造影剂不仅可以减少气体伪影,改善腹部器官的可视性,还可以改善胃和十二指肠壁的可视性[5,6]。已经发现基于纤维素的悬浮液增加了排除胃和十二指肠疾病的诊断可靠性[6],与单纯水充盈超声检查相比,该悬浮液提高了胃和十二指肠解剖的可视化[5]。基于纤维素的悬浮液还具有更好地均匀低水平管腔内回声和更少的气体伪影,因为其具有更好的体积和表面张力特性,能优化肠气的排出并干扰壁气黏附。多项研究证实了胃充盈超声检查法在评估成人和儿科人群中胃部病变的有效性,特别是在评估消化性溃疡、胃癌和淋巴瘤、胃息肉样病变和黏膜下肿瘤、胃炎、十二指肠重复畸形中都具有一定价值[6,7,8]。
关于充盈超声检查对于胃癌的评估,前瞻性比较研究表明,经皮超声充盈成像在检测病变方面显示出特殊的敏感度(60%~84%),与内镜超声和螺旋CT相当,并且在疾病的分期方面也是有用的,但贲门癌除外,贲门癌可能很容易被遗漏[9]。
然而,国外大部分的指南和研究认为,即使胃充盈超声检查可以准确地检测和分期胃癌、胃黏膜下肿瘤和胃十二指肠溃疡,它也不适合用于消化不良患者的常规胃评估和癌症的诊断检查,因为内镜检查、内镜超声检查和CT是更准确和可靠的诊断工具[10]。国内学者的研究显示,在特定高危人群中,胃充盈超声检查作为筛查工具,筛查出的早期胃癌占所有病例的40%[11]。这一数据显示在缺乏内镜筛查条件的地区,胃充盈超声检查可能具有一定的筛查价值,不过这一结论还缺乏更严格的循证医学证据。特别是当由于各种原因不能进行这些内镜检查时,或者在监测以前通过内镜超声检查评估的良性黏膜下病变的情况下,胃充盈超声检查应该作为一种廉价、无创和简单的替代方法。此外,对于腔外胃压迫性病变诊断和随访以及胃黏膜下肿瘤的检测和监测,胃充盈超声检查可以作为内镜超声检查的有效替代方法。在一项研究中,胃充盈超声检查至少检测到约95%直径大于20mm的胃黏膜下肿瘤,97%直径大于30mm的病变能得到正确的诊断[8]。
2 小肠充盈超声检查
通过用水或低回声液体填充小肠,口服给药或者使用鼻空肠管和泵直接注入小肠,可以改善小肠的超声显像[12,13]。在这两种情况下,液体造影剂应该是不可吸收和不可发酵的。含有PEG的等渗无回声电解质溶液用于结肠镜检查前的肠道清洁,现在被认为是首选的小肠肠道充盈超声检查造影剂。PEG溶液包含具有相似组成的各种产品,PEG等渗溶液的配制方法和药物比例在不同的文献有所不同,最常用的配方如下:PEG4 000或PEG3 350,58~59g;硫酸镁7g;硫酸钠2.8~5.7g;碳酸氢钠1.7g;氯化钠0.8~1.5g;氯化钾0.74g。建议由医院制剂室配制。
PEG的摄入量通常为250~500ml,在禁食一夜后,从胃进入十二指肠、空肠和回肠,扩张肠袢并排除气体,从而增强整个肠道而得到连续显像的目的,并改善肠壁形态和功能方面的超声检查,如增厚、回声模式、瓣膜闭合以及增强收缩和舒张[14]。如果肠的扩张和可视化不充分,可以使用更多的PEG等渗溶液,有研究表明这似乎不会影响健康对照组小肠任何水平的管腔直径或壁厚[15]。肠道检查可以在摄入PEG后10min开始扫查,然后每隔10min重复1次,直到看到造影剂通过末端回肠流入盲肠。检查的平均持续时间通常为40min。
由于摄入的液体量少(通常不超过500ml)且适口性好,且没有研究报道在摄入PEG期间或之后立即出现明显的不良反应,因此这种方法被认为是安全的,已被广泛接受。注意在经腹超声检查中,对确诊或疑似小肠梗阻的患者,谨慎使用PEG造影剂。
在大多数研究中,小肠的充盈超声评估被证明是高度准确的,敏感度64%~100%(中位数97.1%),特异度94%~100%(中位数97%)[12,13,14,15]。
PEG增强充盈超声检查也用于小肠功能的评估,能更清晰的可视化。例如对肠袢直径和空肠壁厚度的变化、瓣膜闭合数目减少(包括回肠空肠化)和蠕动波变化等方面具有一定的价值和优势[11]。
小肠充盈超声被认为具有一些诊断优势,但这些优势在超声医师使用时受到限制和阻碍。因为这是一个耗时的过程(平均持续时间为40min),与常规腹部超声检查简单、实用且快速的优点完全不同。因此,对于大多数超声医师来讲,与常规超声相比,小肠充盈超声检查优势太小,不足以建议将其常规用于诊断[13],绝大部分的超声医师缺乏开展小肠充盈超声检查的动力。
3 结肠充盈超声检查
自20世纪80年代后期以来,在水灌肠后对结肠进行超声评估,也被称为结肠充盈超声,最初用于盆腔解剖结构的显示,后来作为结肠钡灌肠结肠壁成像和结肠镜检查的替代方法。
结肠充盈超声需要肠道准备,服用泻药,然后使用抗痉挛药松弛结肠。注入的水量取决于结肠的扩张程度;可以使用松弛剂来获得最佳的扩张并抑制患者的紧迫感。超声检查可以在灌水期间和之后进行,优选3.5~7MHz的探头,为了评估肠壁细节,检查过程中随时切换使用5~12MHz的较高频探头。
尽管结肠充盈超声在检测结肠癌方面总体效果良好,但必须考虑这些研究的方法学缺陷。很多研究的结果具有争议,可能是由于病例系列中超重患者的比例,超声医师的技巧,以及肿瘤病变的性质、大小、阶段和部位的不同而引发。最初的结果还是令人鼓舞的[17],早期的肿瘤和息肉,尤其是小肿瘤和息肉,通常能被检测到,但准确性较低。直肠癌的检测和分期经常被低估,位于横结肠和结肠曲的病变也很难用超声充分显示[17,18]。
结肠充盈超声在检测息肉中的作用更有争议。两项前瞻性研究和其他研究都指出结肠充盈超声检测息肉的敏感度较差,息肉经常被遗漏或没有与粪便或胃底皱襞区分开来[17]。
结肠充盈超声检查可能有助于确定以前通过内镜诊断的病变范围。特别是,它可以确定肿瘤性狭窄的结肠壁厚度,并有助于确定肿瘤的T分期。不过,其他诊断工具如CT结肠成像,在这一方面可能更准确和完整。因此,尽管与结肠镜检查或CT结肠成像相比,结肠充盈超声检查的侵入性更小,费用更低,但作为结直肠癌筛查和分期的工具,仍应谨慎评估和使用。
无辐射暴露、有限的侵入性和低成本使结肠充盈超声成为结肠病变早期评估和随访的有用选择,尤其是对影像学和内镜诊断过程依从性差的儿童和老年患者。然而,也应该记住,这些患者的依从性同样可能会受到结肠充盈超声检查所需肠道准备的负面影响。
未经准备的常规超声检查对结肠病变的评估可能不如结肠充盈超声检查准确。迄今为止进行的少数研究表明,在检测结肠病变时,结肠充盈超声检查比常规超声检查更准确。此外,在这些研究中,超声检查是在结肠准备后和结肠镜检查前进行的,这显然比无肠道准备的常规超声检查能够更好地评估结肠病变。
此外,对于偶发性直肠出血的儿童,经证实,结肠充盈超声作为早期诊断技术在诊断幼年型结肠息肉中是有价值的[21]。值得注意的是,息肉的声像图特征和组织学特征之间存在显著的相关性,在组织学上腺管扩张显示为高回声,而病变区显示为低回声。
结肠充盈超声检查在其他情况下也可能有用。例如对溃疡性结肠炎和克罗恩病等炎症状况的检测和随访,以及对内镜检查中已经诊断的结肠病变的一般评估[20,21]。
在炎性病变中,结肠充盈超声在评估溃疡性结肠炎和克罗恩病的疾病范围和活动度以及急性阑尾炎中可能发挥一定作用[21,22,23]。考虑到其高准确度、低风险和低成本,在通过组织学确诊后,结肠充盈超声检查在不完全结肠镜检查患者的疾病扩展研究中可能非常有用。对于已经确诊为炎症性肠病的患者,结肠充盈超声检查也可以评估疾病的严重程度。结肠充盈超声在检测癌症和炎性病变方面显示出良好的总体效果。然而,大多数这些研究中的方法学缺陷,特别是其他更准确地诊断工具的可用性,如常规结肠镜检查和CT结肠成像,导致结肠充盈超声检查目前更多用于评估儿科患者。
4 结论
自20世纪80年代以来,大量的临床研究已经检验了胃肠腔内充盈剂在胃肠道超声检查中的价值。这些研究表明,与常规超声相比,胃肠道充盈超声检查提供了对肠壁结构的可靠评估,并提高了对胃、小肠和结肠壁变化的检测。
不过目前关于充盈超声检查和常规超声检查以及其他检查方法之间的比较研究仍然很少,而且在大多数情况下,研究设计和患者选择偏向于充盈超声检查,可能造成研究结果的偏倚。同样很少对胃和结肠的评估进行的较研究也较少,主要集中在肿瘤和息肉样病变的检测上,这些病变通过内镜技术能够更容易和更好地检测。在评估小肠时,充盈超声检查与常规肠道超声相比的优势似乎有限,并且可能受到超声医师的经验、适应证选择和用途的影响。值得注意的是,在临床实践中,小肠的超声造影可以提高不熟练的超声医师的准确性,并可以用于评估特定的病变,如克罗恩病相关的狭窄。
因此,考虑到胃肠充盈超声相对耗时,尤其是在评估结肠和小肠时,尽管在胃肠道超声中使用充盈剂可能会改善结果,但还是应根据临床情况和超声医师的经验,根据具体情况来选择。
通过提供系统的培训,提高超声医师的扫查技巧以及规范超声扫查断面,能够较大幅度提高超声医师对胃肠道充盈超声检查的准确性、缩短检查时间,并能够为将来将其作为胃肠道肿瘤筛查的辅助技术进行推广奠定一定的基础。