多模态诊断肠系膜缺血

摘要

本文介绍了一种多模态方法，旨在克服传统方法在检测肠系膜缺血和预防肠坏死方面的局限性。该技术通过将先进的超声成像与前沿的近红外光技术相结合，提供了一种有前景的解决方案。

摘要

肠系膜缺血的早期诊断仍然具有挑战性，因为肠系膜缺血在坏死发生前缺乏特异性症状、体征以及能够明确提示肠道组织缺血状态的实验室检查指标。尽管计算机断层扫描（CT）是诊断成像的标准方法，但仍存在若干局限性：（1）重复检查会增加辐射暴露和肾损伤风险；（2）即使肠系膜动脉显影良好，仍可能发生组织坏死，导致CT结果产生误导；（3）对于正在手术室中或远离医院的患者，未必能在抢救肠道的“黄金时间”内获得CT检查。本文介绍了一种利用超声技术和近红外光克服上述局限性的方法，并包括相关临床研究。超声技术不仅可实时提供肠道的形态学与动力学信息，还能在无需转移患者或使其暴露于辐射的情况下评估肠系膜血管的灌注情况。经食管超声心动图可在手术室（OR）、急诊科（ER）或重症监护室（ICU）中精确评估肠系膜灌注。本文展示了7例主动脉夹层患者中肠系膜缺血的典型表现。近红外成像结合吲哚菁绿可直观显示血管及肠组织的灌注情况，但该技术需通过剖腹手术实施。文中展示了2例主动脉瘤患者的检查结果。近红外光谱技术则以数字化方式反映肠道组织的氧债状态，有望成为无需剖腹即可早期发现肠系膜缺血的潜在手段。上述各项评估的准确性已通过术中探查及术后病程（预后）得到验证。

引言

急性肠系膜缺血若不及时诊断和治疗，可能危及生命^1,2；然而，在肠坏死发生之前尽早诊断并恢复灌注（最好在4小时内）仍面临诸多挑战，原因如下：（1）肠系膜缺血由 通过 多种机制且涉及多个由不同专科管理的疾病；（2）肠系膜缺血缺乏特异性的症状、体征或实验室检查结果；（3）作为诊断成像金标准的计算机断层扫描（CT）可能存在误导性，因为即使肠系膜上动脉（SMA）显影正常，仍可能存在缺血^2,3,4,5.

肠系膜缺血的原因包括栓塞、血栓形成、夹层以及非闭塞性肠系膜缺血（NOMI）^3,6栓塞由心源性血栓引起，常见于心房颤动、左心室扩张或主动脉粥样硬化患者，此类血栓在发生栓塞前通常无症状。偶尔，血栓可形成于肠系膜上动脉（SMA）或肠系膜上静脉。近期研究表明，COVID-19 可导致血栓形成。⁷在主动脉夹层中，主动脉内的内膜瓣可阻塞肠系膜上动脉（....

方案

在获得高知医科大学伦理委员会批准并取得每位患者的知情同意后，开展了吲哚菁绿（ICG）成像的临床研究。共纳入25例患者，这些患者于2011年至2016年间因咽部或颈段食管癌切除术后接受了游离空肠移植重建手术。关于超声（US）部分，回顾了2000年至2018年临床实践中获取的视频记录。根据机构伦理审查委员会的意见，该部分研究免除了伦理审批要求。

1. 经食管超声心动图（TEE）

注意：经食管超声心动图（TEE）需要插入食管探头，适用于在无法进行CT评估的手术室（OR）或重症监护室（ICU）中进行诊断或监测。TEE可提供肠道的形态学、运动功能以及灌注状态信息^27,28。尽管观察肠系膜上动脉（SMA）需要一定的图像解读经验，但对于有经验的心脏和胸主动脉检查医师而言并不困难。可通过将TEE探头（见材料表）插入胃内，并将换能器朝向后方来显示SMA（图1A）。

1. 在短轴切面（扫描平面0°）观察降主动脉，然后将探头推进至胃内，同时通过逆时针旋转探头并轻微前屈探头尖端，保持主动脉图像可见，并确保换能器始终与食管壁接触。
2. 如果主动脉图像向下移动，则进一步弯曲....

结果

经食管超声心动图（TEE）
存在两种类型的发现：（1）“分支型”，表现为肠系膜上动脉（SMA）的真腔因假腔扩张且无血流而受到压迫；（2）“主动脉型”，表现为SMA开口处存在内膜瓣且SMA内无血流（图5A）。文中展示了三例由急性主动脉夹层导致肠坏死的代表性TEE表现。在其中一例“分支型”病例中，SMA的真腔严重受压（图5B）。经剖腹探查证实为肠坏死，并实施了肠切除术。主动脉型肠系膜缺血的表现在不同病例中有所差异，此处展示两例。TEE显示主动脉的真腔受压（图5C）。在一例中，腹腔干动脉灌注良好，但SMA内未检测到血流；在另一例中，两者均无灌注。在这两例患者中，剖腹探查均证实存在肠坏死。

腹部超声
超声可观察到肠蠕动减弱或消失，或肠管扩张（图6A）。正常肠管直径通常小于.......

讨论

肠系膜缺血仍然是一个超出临床领域的未解难题。为解决这一常见问题，其他器官的类似病理变化可能提供有益的启示。针对急性心肌梗死提出的“缺血级联”"（ischemic cascade）"概念³²，其早期阶段所出现的局部室壁运动异常（如运动减弱、无运动和运动失调）已被用作心肌梗死的诊断指标，取代了无法实时无创评估的冠状动脉血流。该概念已被应用于同样为肌性器官的肠道，以探索肠系膜缺血的诊断方法（图10A）。

在灌注不足的评估中采用了两个维度，即“"严重程度"”和“"持续时间"”。为评估肠系膜灌注，有四种基于超声和近红外光的技术，其应用方式各不相同（图10B）。这些技术分别对应缺血级联反应中的各个事件（图10C）。该级联反应始于灌注丧失，随后动脉血分布减少，而动脉血富含氧合血红蛋白，从而导致组织缺氧。组织缺氧进一步引发器官.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
HyperEye 医疗系统	Mizuho Ikakogyo Co., Ltd.		图3中使用的ICG成像系统
吲哚菁绿	Daiichi Sankyo Co., Ltd.		图3中用于ICG成像的ICG
经食管超声心动图（TEE）系统	Philips Electronics	iE33	图5中使用的TEE系统
TOS-96, TOS-OR	TOSTEC Co.		图4中使用的近红外光谱（NIRS）系统
超声系统	日立公司	EUB-555, EUP-ES322	图1中使用的超声心动图系统
超声系统	Aloka 公司	SSD 5500	图2中使用的超声心动图系统
Vscan	GE 医疗公司		图2中使用的手持式超声设备