A New Era-Chn.doc

一个食管诊断的新时代：高分辨率测压法的影像式聚合体Renato Salvador，医学博士，美国外科医师学会会员，Attila Dubecz，医学博士，Marek Polomsky, 医学博士，Oliver Gellerson, 医学博士，Carolyn E Jones, 医学博士，Daniel P Raymond, 医学博士，Thomas JWatson, 医学博士，Jeffrey H Peters, 医学博士，美国外科医师学会会员背景：随着高分辨率(HRM)导管和以彩码压力图显示压力记录软件的发展，胃食管疾病的诊断评估也已经改变。HRM能提供超过常规方法的优点，包括：改进了运动障碍，食管裂孔疝和流出梗阻的鉴定并且容易说明。研究设计：HRM研究是来自于50名健康的自愿者和106名患者。HRM是使用传感器间隔为1厘米的36通道导管执行的.测压结果分为胃屏障异常和食管体异常，并通过对比内镜和和影像学诊断方法得以验证。结果：HRM的平均时间要明显低于一个传统方法（8.1对24.4分钟；p0.0001）。下食管括约肌结构缺陷(LES)在患者中出现53人（57.3%），高血压LES出现6人 (7.8%),和受损LES松弛患者17人(16.7%)。验证LES结果，86.3%（51个中的44个）由HRM测定的括约肌有缺陷的患者在影像和内镜下证实为食管裂孔疝，并且80（51个中的44个）具有阳性Ph范例，内镜糜烂性食管炎，或巴雷特食管。由HRM证实有食管裂孔疝的患者有33人（56%）；91%（33个中的30个）在内窥镜下可见到食管裂孔疝而用钡餐则为81（21个中的17个）。58例(54.7%)患者有异常的身体运动。结论：HRM研究比使用传统方法要短。说明以图像为基础，配合目标内镜和生理结果增强了其准确性。HRM的引进在食管功能门诊评估中是一个重大进步。( J Am Coll Surg 2009;208:10351044. 2009年美国外科学院）众所周知，进步通常是由新技术应用到老问题上而获得的，或者很少人认为是由老技术应用到新问题而获得的。高清晰食管测压的采用就是前者的一个例证。食管测压于20世纪70年代被引入临床实践，并且虽然它有很缓慢的进展，但仍从根本上类似于早期成果。记录腔内压力的技术于20世纪60年代被采用，并且随着低顺应性灌注系统数十年广泛应用的发展使精确测量成为可能。1在过去的20到30年里，食管测压被发现是用于评估患者前肠症状的一个重要工具。这在外科实践中特别准确，一个食管生理的基本认识可能会影响到食管外科手术的结果。2医疗或手术治疗的决定往往受对患者食管生理认识的影响，如患者谈到的风险，潜在的并发症或副作用以及可能的症状和缓解。完全理解也使得医生可以根据患者的具体特点而设计手术方法的选择，程序和技术要素。随着Nguyen和同事们多道腔内阻抗的描述以及Clouse和同事们高分辨率测压概念的引入，20世纪90年代的技术采用开始改变食管诊断的前景。这是数十年来用于对食管疾病患者进行临床评估的第一个新工具。HRM临床实践的引入和精确运算法的发展，使其以压力形貌图的形式来显示扩大的压力数据集，将食管测压转换为影像式聚合体以使得在研究和临床应用上都比传统方法要有优势。本研究的目的是为了建立HRM的正常值并评估其应用于诊断病人患有前肠症状的有效性和好处。方法被研究的人群由50名健康志愿者和2005年9月到2007年11月之间在罗切斯特大学外科被评估的106名患者组成。患者包括41名男性和65名女性，平均年龄为53岁（范围是20到90岁），他们都接受使用HRM做食管功能检查。患有高危疾病或做过早期肠外科手术的患者不包括在内。压力结果分类考虑食管解剖-生理学上的每个“分区”，包括胃食管屏障元件(LES), 括约肌弛缓，食管体的运动，和咽肌。正常值正常值是由记录的50名无临床症状的健康自愿者的形貌，时间和压力事件(HRM)来界定的。其中有28名男性和22名女性，平均年龄为27岁（范围是20到52岁）。健康主体没有前肠或胃肠道症状或上消化道手术史，没有服用抑酸或其他胃肠道药物，并且所有主体都没有其他的罹患共病。没有经过影像或内镜检查。正常值报告为三个独立读数的平均值，每一个读数都由食管测压经验丰富的医生完成。高分辨率测压技术所使用的导管直径为4.2毫米，包含36个间隔为1厘米固态环绕传感器(Sierra科学仪器).本设备运用压力转换技术（TactArray）使36个传感元件每个都能在12个放射形分散区域内检测超过2.5毫米的压力。每个区域的压力都是平均数，使得36个传感器都做成环绕压力探测器，形成带有扩大频率反应特性的固态测压系统。每个传感器的响应特性的目的都在于记录超过6000毫米汞柱/秒压力瞬变，并将紧接热校准在研究的最后五分钟里获得的测量精确到1毫米汞柱以内大气压力。每个传感器的数据采集频率为35赫兹。压力数据使用ManoView分析软件分析(Sierra科学仪器)。程序是由一个熟练的食管实验室护士在食管研究员的协助下执行的。医护工作人员将病人安置妥当并顺利插入导管。该研究员负责这项研究的正确引导，确保正确的导管位置跨度两个括约肌，适时的患者吞咽并同时说明允许在技术上可接受的研究。在每个程序开始时，都要使用外部供给压力将传感器校准到0和100毫米汞柱。在6小时的禁食禁水后，研究在仰卧位完成。大多数食管研究都是在加重异常的体位下执行的，比如，平躺（增加敏感性）。这适用于影像评估和动力性。HRM的组件是通过鼻腔进入的并将36个传感器（包括至少4个内置传感器）防在记录从咽喉到胃的位置。然后用胶带将导管固定在鼻子上合适的位置。数据采集开始于用于软件分析阶段的20秒自由吞咽阶段以评估基本压力和上下食管括约肌（界标构架）的长度特性。接下来是10次间隔超过25秒的5毫升生理盐水的吞咽，用于评估食管体的运动性和下食管括约肌（LES）的松弛性。带标准电解质浓度的生理盐水是用来促进正常的导管功能的。分析压力数据是使用ManoView分析软件分析的。分析由使用界点结构获取上食管括约肌(UES),下食管括约肌和压力转换点的基线基准值开始。下食管测量是通过上下拖动资料面板中屏幕右边的单个对应图标建立，以在相应的水平从记录里描绘出来的（图1）。等压线工具分析软件包括一个众所周知的解译辅助设备等压线工具。这可以选择适当的软件项目选项激活并允许在任何指定压力值周围绘制“界限” （图2）。这可用于评估适当的括约肌松弛。选择此软件的设置为，例如，15毫米汞柱，就会有在边界线软件构造里勾勒出高于和低于15毫米汞柱压力的结果。着眼于LES高压带，如果线没有相交，压力绝不会低于15毫米汞柱。如果给出结果LES剩余压力值15毫米汞柱是不正常的（见结果部分），这表明松弛度不够。图2显示了一个使用设置值为15毫米汞柱时括约肌和剩余压力评估得案例。低于这个水平成功松弛时（图2A）可以清楚的看到边界线中断的发生。相反，图2B可以看到松弛低于15毫米汞柱失败，因为等压线边界线是完全涵盖于括约肌区域的（即从未低于15毫米汞柱）。等压线是用于LES松弛时间和压力，LES小腿隔膜分离，食管体部动力构造，以及内部食团压力的可视化和评估。10次连续吞咽构造的每一次都包括UES收缩，UES松弛和食管体收缩。Postswallow后吞咽食管功能是通过在每个特定通道松弛和收缩的开始，高峰及结束放置立体标记来分析的。食管体收缩能通过它的彩色等高线和简易的空间标记位置清晰可见。这些压力数据转换为等高线（彩色等高线）图 ，它在整个时间里提供了一个连续的根据整个记录部分的压力描述。图1. (A)在正常体里食管压力活动的高分辨率压力图。时空图显示的信息与线绘图显示的相同。(B)可以清楚的看到食管逐渐收缩(蠕动波)的部分机能解剖。上食管括约肌（UES）和下食管括约肌（LES）同时松弛处已用箭头使其突出显示。LES松弛压力是由按比例缩减等压轮廓图工具到等压线变得中断的压力水平测定的，中断代表成像的最低压力。在这个例子中，LES的剩余压力为4毫米汞柱。(B)由常规测压图片做的相同研究，其压力范围值是0到50毫米汞柱。图2 等压轮廓图工具。一个高下食管括约肌（LES）剩余压力可以很容易通过慢慢减少的等压线压力辨别出来。(A) 括约肌完全松弛并且剩余压力15毫米汞柱，用设置值为15毫米汞柱（正常价值的第95个百分位）的一个等压工具测量的例证。暗线描绘出的括约肌的高压段可以明显的看见中断，这表明一个压力低于15毫米汞柱。(B)高于15毫米汞柱的LES剩余压力例证。在这里，把等压工具值设置为15毫米汞柱，暗线描绘出的括约肌的高压段是连续的，这表明压力从未低于15毫米汞柱，是一个LES松弛受损的明显例证。界定异常值界定为这些高于或低于从正常志愿者身上获得的第5和第95个百分位数值。一个结构缺陷的LES被界定为有以下任何的异常：11 总长度2.4厘米，腹部长0.9厘米，以及静息压9.8毫米汞柱。一个高血压LES被界定为静息压高于49.8毫米汞柱。当LES剩余压14.7毫米汞柱或LES松弛百分比低于57.5时，被认为出现受损松弛。失败的收缩波被界定为收缩的完全失败，没有超过30毫米汞柱（按照等压线）的压力区域。当波幅在25到29.8毫米汞柱之间时，近端体节被界定为低血压，高血压的波幅为126.2毫米汞柱。当收缩波幅在30到43.2毫米汞柱之间时，远端体节被界定为低血压，高血压的收缩波幅为 180.2毫米汞柱。无效食管动力被界定为与超过3次蠕动收缩的以下任何组合：波的振幅倍依次增高未实现，收缩波幅30毫米汞柱，或远端食管部分蠕动未实现。弥漫性食管痉挛被界定为20% (10个中的2个)收缩波，通过食管远端3部分的速度为8厘米/秒.对食管体的评估是建立在10次吞咽的基础上的。A.LES总长度（厘米） 正常值 带结构缺陷的LES的pts B. LES腹部的长度（厘米） 正常值 带结构缺陷的LES的pts图3. (A)50名健康自愿者下食管括约肌(LES)总长度和53名带结构缺陷LES的患者（p 0.0001）的散点图。(B) 50名健康自愿者LES腹部长度和53名带结构缺陷LES的患者（p 0.05）的散点图表1.接受高分辨率测压的50个健康志愿者的正常值特征平均值SD中值第5和第95个百分数正常下食管括约肌总长度，厘米3.2 0.5 3.2 2.44.0腹部长度，厘米1.9 0.591.90.92.7静息压力，毫米汞柱27.7 1226.79.849.8剩余压力，毫米汞柱5.7450.214.7正常食管体远体端波幅，毫米汞柱98.03 43.69143.2189远体端时间，秒3.770.653.62.84.9近体端波幅，毫米汞柱48.5 20.445.229.8126近体端时间，秒3.19 0.623.22.64.1%蠕动波96.6 8.410080100正常上食管括约肌静息压力，毫米汞柱73.8 25.4870.435.5113剩余压力，毫米汞柱-1.01 5.6-0.5-9.49.7值是经验丰富的测压研究员三个读数的平均值。表2. 在高分辨率测压法上，比较患者两个远端高压区裂孔疝的内镜和X线照片影像。高分辨率测压，n变量压力明显的两个高压区压力不明显的两个高压区内窥镜检查有疝的迹象3028无疝的迹象320钡餐有疝的迹象1717无疝的迹象420图4. 食管裂孔疝的鉴定。两个远端高压区可以清楚的看到彩色带穿过映写图的下半部分。最远端高压区是膈肌脚的位置，更近的区域下是食管括约肌高分辨测压图。统计分析正常值结果报告为平均数，中位数，标准差，最大数，最小数，和第5至第95百分位。费希尔的精确检验和t检验是用于比较分类数据的。统计数据确定为p0.05。结果正常值LES总值和腹部长度值，静息压和剩余压，食管体收缩波波幅，时间已及推进和UES静息压，都是从50例正常自愿者获得的，如表1所示。程序的使用范围和实施方法关于患者早期症状的食管功能测试为：胃灼热95个（89.6），回流92个（86.8），咳嗽60个（56.6），胸痛41个（38.6），嘶哑40个（37.7），吞咽困难22个（20.7），气喘17个（16）和上腹疼痛15个（15）。对40个随机抽取的患者做HRM或10次吞咽，并和常规测压法(MII EFT)比较手术时间。HRM得平均手术时间为8.2分钟，范围从6分钟49秒到11分钟，01秒. 这要明显的低于MII EFT手术时间（除了10次粘稠吞咽），MII EFT的平均时间为24.42分钟，范围从17分钟19秒到37分钟01秒（P0.0001）。HRM的结果是106例患者中91例(85.8%)异常。只有15例（14.2）有正常的测压结果。下食管括约肌评估下食管括约肌的息止压和总计及腹部长度都是通过分析在手术最初时的一个30秒的界标构架评估的。腹部长度取决于在软件的帮助下识别的压力反转点，因为该图示是从腹部流到胃里的。在103个括约肌可被评股的患者中71个(68.9%)被观察到异常的LES测量。53个（57）结构缺陷，6个（6）高血压，并有17个）（17.5）损伤性松弛患者。缺陷括约肌（图3a）造成的最常见的原因是一个短的总长度，53个患者中出现39个(73.6%)，紧接着是由短腹部长度（图3B）53个中的31个（58.5）和低息止压53个中的15个(28.3%)造成的.为了证实括约肌测量，表2显示了一个缺陷括约肌和胃食管反流病（GERD）患者临床特征的关系。有缺陷括约肌的百分之八十六（51个中的44个）的患者通过HRM影像或内镜显示有食管裂孔疝迹象。78.6% (28个中的22个)有异常的食管ph表现，并且78.4%有视镜证实的糜烂性食管炎或巴雷特食管。括约肌是高血压的有6个患者(5.9%),其中有4个患有弛缓不能(66.7%)。当2个远端高压区在高分辨率图上被确定时就表明有食管裂孔疝的迹象（图4）。这在患者中出现33个（56），并且当出现时，它总是和结构缺陷的LES相关的。所有33名疝气患者配置HRM都有上内镜和21个钡餐。食管裂孔疝的证实，在上内镜上的33个中的30个（91）患者以及在钡餐录像上的21个中的17个。如在方法中描述的，LES松弛和剩余压力是在吞咽构造分析期间评估的（图5）。LES松弛不全的有17例患者（16.7）。当松弛不完全时，76.5%最终确诊为弛缓不能（图6）。在18个有弛缓不能诊断结论的患者中17个(94.5%; p0.0001)的LES松弛百分比低于正常值。在弛缓不能的诊断中，LES剩余压的敏感性和特异性的受试者工作曲线如图7所示。一个15毫米汞柱的值使用72的特异性和96灵敏性可以将弛缓不能患者从非弛缓不能患者种区别开来。三名患者有受损松弛而没有弛缓不能；每个都有食管炎的迹象和阳性Ph值呈现，间接表明有伤痕或狭窄的可能性（表3）。食管体评估如在方法部分的描述，食管体参数是由10次吞咽中的每次吞咽构造分析过程中评估的。体收缩由于它们的彩色等高线而明显的可视化和可辨别化，因为从UES高压区到LES高压区都是较高振幅彩色行波。如果3个或更多蠕动收缩有波的连续失败，收缩波幅30毫米汞柱，就认为是无效的。弥漫性食管痉挛被界定为20收缩波，以8厘米/秒的速度通过食道远端3部分。106名患者中58名(54.7%)有异常的食管体运动性。传统的运动性紊乱出现在34名患者中，弛缓不能为20名(18.8%),无效食管运动为9名（8.5），胡桃夹波幅4名3.8%),以及弥漫性痉挛1名（0.9）。图 5. 食管下括约肌（LES）松弛和食管体功能的评估。(A)一个用于评估LES松弛的3秒软件标记的白色方框被放置与LES松弛的相应区域。这个区域出现在咽喉收缩和食管体尾部收缩之间并且因有代表LES压力减少的暗蓝色而非常的清晰可见。食管体收缩波幅是在选择LES以上5厘米，10厘米和15厘米通道的吞咽结构分析过程中评估的。体收缩可以通过它们的彩色等高线清晰的看见和辨认，因为高波幅的行波是由上食管括约肌(UES)高压区到LES高压区的。对每个特定的通道水平，三位标记都是放置于体收缩的开始，高峰和结束。(B) LES松弛区域的放大视图(C)常规线相图模式在方框里显示为一条横杠，位于获得LES剩余压力迹象的最低点。 图6.在50名健康自愿者和18名 图7.受试者敏感度曲线分析和18名有弛缓不能的患有弛缓不能诊断结果的患者身上的 者通过几种高分辨率测压法测定的下食管括约肌剩下食管括约肌（LES）剩余压力散 余压力值。点图(p0.0001)。 波连续性异常被界定为10次吞咽的20%，这种现状出现在34(32.1%)名患者中；收缩波幅异常被界定为平均高于或低于正常值10次收缩波幅，在106名患者中有42名(39.6%)。在图解1215中可以看到，高分辨率数据的影像式分析使得这些异常的识别容易明显。在食道收缩波的同时发生或失败的（图8）有34例；其中20例最终确诊弛缓不能（图9）并且1例有扩散性食道痉挛。其余的13例，3例有迟缓收缩（图10），9例有无效食管运动，和1例有硬皮病。在42例患者中可以看到部分波幅异常，其中14例异常高(33.3%)和28例异常低（66.7）。胡桃钳食管出现在4例患者中（图11）。表3. 在下食管括约肌松弛受损患者（残余压力14.7毫米汞柱）和正常的下食管括约肌松弛中的测压诊断。异常 n=17 （16.7%）正常n=85 （83.3%）变量n%n%总计1716.78583.3弛缓不能1376.455.9其他运动性紊乱211.83945.9正常运动性211.84148.2论述HRM是引入食管研究领域的一项新技术。这种新的方法是常规测压法的一个变体，它采用多点记录法，大体上形成食管与其括约肌的 “图”。压力传感器通过插入传感器之间被放置的如此接近彼此，使得腔内压力变成了空间连续体。因为这是一项新技术，所以使用HRM技术发表的报告有12个，特别是那些与传统研究作对比，很缺乏。本文认为，在临床实践中，HRM是传统测压法的一个改进，缩短了手术时间；精确的LES结构参数检测和括约肌到膈肌下肢的关联性；LES松弛评估；以及影像式的食管体蠕动，基本蠕动异常，反流梗阻说明。基本咽功能也可以评估，虽然通过HRM的咽功能精密分析还没有很好的确立。因此，在本文中，我们没有聚焦在上括约肌的评估上。同时获得UES，食管体，LES和胃压力最小运动差错的数据已经与传统测压法相关的研究时间。我们的结果显示高分辨率手术时间比传统研究的要短。事实上，实施高分辨率研究的最长时间（11分钟，1秒）比传统研究的最短时间（17分钟，19秒）都短。这将会提高患者对手术的认可和顺应性。虽然HRM明显的简化了动力研究的性能，但还有许多准确说明的学习曲线。事实上，还有很多图像方面依然很难确定，比如一个“食团压力”的鉴定和测量。传统测压法通常确定一个斜坡或食团压力作为一个刚好在食管收缩波前的压力“峰”。这被认为代表食团遇到阻力，因为它向下挤压食管并且在有各种反流阻抗表现患者中可能高，如那些可能由狭窄或早期手术造成的。通过有临床适应性的HRM确定和测量该生理特征的研究方法是目前所缺少的。图8. 衰退收缩。(A) 第一次咽收 图9.弛缓不能。(A)等压食管增压和食管体蠕动收缩缩后衰退收缩很明显和第二次咽收 缺失同时发生，在弛缓不能患者中很容易见到。缩后正常收缩很清楚。(B)同一患者 的传统线路跟踪程序表。虽然不完全相同，但在我们实验室的正常值的界定与Northwestern组的这些界定是相似的。我们发现基本LES压力平均值（27毫米汞柱罗切斯特大学 对16毫米汞柱芝加哥）以及相应的第5到第95个百分数的正常范围（9.8到49.8毫米汞柱美国罗切斯特大学与5.0到31.6毫米汞柱芝加哥）有点高。差异可能源自于分析中的主观性和/或患者的特定人群差异（可能是前者），需要进一步的LES分析标准。食管体的收缩波幅与Northwestern组报导的相似。HRM便于LES和食管体特征的评估。它省去了研究中繁琐的穿入过程的需要并且我们发现影像式括约肌能力评估简易明显。像胸部X光及其他医疗影像说明一样，正常和异常之间的差异很容易发现。例如，记录图的较低部分出现2个高压段通常表明一个裂孔疝的存在（图7）。我们的数据表明，这在它被看见的80%到90%的时间里是一个适当的特殊发现，一个疝就会通过上内窥镜会钡餐研究确认，虽然不是很敏感，这可以从表2的数据中看出。HRM上的一个疝的缺失不代表疝不存在。事实上，HRM可以提供洞察力，而在传统测压法上是没有的。我们的数据与Pandolfino和他同事的意见一致，一个有力的弛缓不能的单独分类可能是错误的。我们的20名患者中有5名的松弛不能的最终诊断结果是在食管体内有“收缩压力” 60毫米汞柱。这些值将界定在传统测压法说明中的有力弛缓不能。图像的仔细检查发现，5名患者，每位在每个通道都有同样的压力值，比食管“有力”肌收