Name: 肠系膜缺血的多模式诊断 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-07-21T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 7 s
Description: 了解肠系膜缺血的多模式诊断方法，结合超声与近红外光技术实现无创早期检测。该技术可避免辐射暴露和造影剂使用，帮助急诊医学与重症医学专业人员及时诊断并预防肠坏死。

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游离空肠瓣部分的工作成果来自与高知医科大学Akiko Yano博士的合作。

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）。
<ol>
	<li>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。</li>
	<li>如果主动脉图像向下移动，则进一步弯曲探头尖端（图1B）。</li>
	<li>使用彩色多普勒模式，通过血流信号辅助识别内脏分支，并确保腹腔干开口位于腹主动脉的12点钟位置（图1C）。其在距离开口数厘米范围内分为两支或三支动脉。</li>
	<li>将探头再向前推进一英寸，使肠系膜上动脉（SMA）出现在12至2点钟位置。 
	注意：向左弯曲探头尖端有助于旋转图像，使SMA显示在12点钟位置。</li>
	<li>确认SMA远段位于胰腺（脾静脉）与腹主动脉之间，此处左肾静脉从SMA后方穿过。</li>
	<li>将扫描平面旋转至90°，以获得主动脉及内脏分支的长轴切面图像，从而更易于评估SMA远段（图1D）。 
	注意：图1C、D展示了一例无肠系膜缺血的心血管外科手术患者的经食管超声心动图（TEE）表现。</li>
</ol>
2. 腹部超声检查
注意：该方法适用于在伴有腹痛的多名患者中怀疑或排除肠系膜缺血，需结合体格检查使用。本方法可用于评估肠道的形态与动力以及肠系膜上动脉（SMA）的血流情况。图2A展示了为实现不同目的时探头（见材料表）的放置位置。
<ol>
	<li>使用频率范围为2至5 MHz的凸阵或扇形探头，以利于肠道的可视化及上述评估 通过 具有足够的分辨率和灵敏度的腹壁。 
	注意：使用频率范围在 2.5 至 5 MHz 之间的探头，将增益调至最大，以清晰显示腹部肠管，同时避免产生背景噪声。</li>
	<li>将探头置于脐周腹壁以观察肠管（图2B）。在肠腔气体（蓝色虚线）之间寻找任意声窗（黄色箭头）。</li>
	<li>检查肠管的大小和蠕动情况、黏膜水肿，或其周围是否存在腹水。后者提示肠管坏死的发生。</li>
	<li>为评估肠系膜上动脉血流，将探头垂直置于脐部水平上方。找到起源于腹主动脉并向下走行数厘米的肠系膜上动脉（图2C). 
	&#8203;注意：超声检查结果中的 图2B，C 在健康个体中记录到。</li>
</ol>
3. ICG 成像
注意：该方法适用于评估手术区域组织的灌注情况。
<ol>
	<li>根据制造商的说明准备吲哚菁绿（ICG）成像系统（参见材料表）。</li>
	<li>将总共2.5 mg的ICG（参见材料表）溶解于10 mL蒸馏水中（0.25 mg/mL），经中心静脉导管注入，随后用10 mL生理盐水冲洗（图3A）。</li>
	<li>在显示器上观察ICG灌注至肠系膜动脉，随后进入肠组织的情况（图3B）。通常在注射后约10至20秒内可见。 
	&#8203;注：图3B中的ICG成像结果来自上述研究中一例采用游离空肠移植的重建手术病例。</li>
</ol>
4. 近红外光谱法（NIRS）
注意：为解决整形与重建外科中的问题（如引言部分所述），本研究提出使用近红外光谱（NIRS）系统，该系统既往已应用于心血管外科29；然而，仍需验证以确认 rSO2 能够反映空肠的缺血状态。在切取空肠皮瓣时，将 NIRS 传感器置于空肠表面，于动脉和静脉夹闭以及重建后血流恢复期间监测 rSO2 的变化。此外，术后3天将 NIRS 传感器置于颈部皮肤表面，持续观察 rSO2 的变化。本文描述了在手术区域直接评估肠道 rSO2 的推荐操作步骤。
<ol>
	<li>按照制造商的说明准备近红外光谱（NIRS）系统（参见材料表）（图4A）。</li>
	<li>根据待测区域的深度，选择合适的传感器用于测量组织的rSO2（图4B）。将传感器直接放置于组织表面，保持轻微接触，避免过度按压。 
	注：本研究使用的传感器其发射器与接收器之间的距离为2 cm。</li>
	<li>检查显示屏上每5秒更新一次的rSO2数值（图4B）。</li>
</ol>

作者对本研究无任何利益冲突。

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”&#34;（ischemic cascade）&#34;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“&#34;严重程度&#34;”和“&#34;持续时间&#34;”。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...

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（SMA）的开口，或夹层直接延伸至SMA，扩张的假腔压迫真腔。由于这种阻塞是 &#34;动态的&#34; 即使在对比增强CT显示肠系膜上动脉显影的情况下，也可能发生肠系膜缺血。肠系膜缺血常与其他危重疾病同时出现，例如脑卒中、心肌梗死或主动脉破裂，因此需要快速而准确的诊断以确定治疗的优先顺序。对于长期接受血液透析的患者，肠系膜上动脉常因钙化而狭窄，在使用体外循环进行心脏手术或经历各类应激状态后，血流可能显著减少。8,9,10NOMI 可能由心力衰竭、心脏骤停或低氧血症导致 SMA 氧供不足引起，尽管 SMA 本身是通畅的11,12,13考虑到多种病因和发病模式，不仅需要评估肠系膜上动脉的血流情况，还必须评估肠壁的缺血状态。
延迟诊断的另一个原因是缺乏关键症状或体征。当肠组织发生坏死后，病情才会变得明显。尽管已有研究探讨了多种实验室检测指标作为肠系膜缺血的潜在标志物，例如C反应蛋白、乳酸、瓜氨酸或肠道脂肪酸结合蛋白4,14，但迄今为止尚无任何实验室检查被证实可用于检测肠系膜缺血的早期阶段15。虽然CT是诊断肠系膜缺血的标准影像学方法16,17,18，但诊断过程中可能存在误判，或成像技术存在局限性5,19，因此准确诊断需要专业经验，有时可能需要将患者转诊至其他医疗机构。此外，对于无法转移至放射科的手术室（OR）、急诊科（ER）或重症监护室（ICU）中的患者，CT检查并不可行。对造影剂的过敏反应、肾毒性以及辐射暴露等问题，也限制了CT作为所有腹痛患者的首选诊断检查手段。
肠缺血对于整形与重建外科医生而言同样是一个棘手问题。在进行咽癌根治性手术时，常采用游离空肠瓣重建被切除的咽部。手术中取一段空肠及其动静脉蒂，将血管蒂与颈部血管吻合，随后将空肠瓣与咽部及食管进行吻合。为确认血管吻合的通畅性，术中可采用吲哚菁绿（ICG）成像技术（见第3节）。然而，有时术后数天内仍会发生皮瓣坏死。尽管发生率较低，但若未能及时发现并处理，皮瓣坏死可能危及生命。因此，已发展出多种检测空肠缺血的方法，例如频繁进行超声检查（US）以确认血流情况、反复行内镜检查以观察黏膜颜色，或设计一段“哨兵段”空肠用于监测灌注情况，之后再通过额外手术将其埋入体内20,21,22；然而，这些操作对患者和医生而言均较为困难。其他已应用于临床诊断肠缺血的技术还包括光学相干断层扫描23、激光散斑对比成像24、侧流暗场成像25和入射暗场成像26。这些具有前景的技术有望通过进一步发展而得到广泛应用。
鉴于肠系膜缺血的性质在不同情况下涉及多个领域，因此采用多种检测手段至关重要。本文提出了两种潜在的检测方法，即超声（US）和近红外光，并展示了其代表性研究结果。

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

多模态诊断肠系膜缺血

Multimodality Diagnosis of Mesenteric Ischemia

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。

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...

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。

肠系膜缺血的早期诊断仍然具有挑战性，因为该病缺乏特异性症状和体征，且无……

该方案有助于在出现广泛性坏死之前，对肠系膜缺血进行早期诊断和治疗。这是一种无创方法，无需暴露于辐射，也无需使用对比剂。该方法还可用于诊断非阻塞性肠系膜缺血以及绞窄性疝。急诊医学、重症监护医学、胃肠病学、消化外科等。初学者可能难以在胃内操作T型探头。经验丰富的麻醉科医生可为其提供帮助，因为该技术基于对探头操作相关图像的理解。首先在短轴切面上观察降主动脉，并在保持降主动脉影像可见的同时，将探头推进至胃内。将探头逆时针旋转，同时轻微后屈探头尖端，以确保与食管壁持续接触。切换至彩色多普勒模式，通过血流信号清晰识别内脏分支血管。确保腹腔干动脉开口位于腹主动脉的12点位置。将探头再向前推进一英寸，使肠系膜上动脉（SMA）位于12点至2点位置。将扫描平面旋转90度，以显示腹主动脉及其内脏分支的长轴视图。使用频率范围为2至5兆赫的凸阵或扇形探头，以通过腹壁实现对肠道的最佳显像和评估。将探头置于靠近脐部的腹壁上以观察肠道。在肠腔气体之间寻找声窗。然后将探头垂直置于脐部水平上方，以评估肠系膜上动脉（SMA）的血流。找到起源于腹主动脉并短距离内向尾侧走行的 SMA。将 2.5 毫克吲哚菁绿（ICG）溶解于 10 毫升蒸馏水中，经中心静脉导管注入。注射后用10毫升生理盐水冲洗。观察肠系膜动脉和肠组织中灌注的吲哚菁绿（ICG）。使用合适的传感器测量目标组织深度的相对氧饱和度。观察显示的区域血氧饱和度数值，该数值每5秒更新一次。图中展示了三例由急性主动脉夹层引起的肠坏死的代表性经食管超声心动图（TEE）发现。其中一例中，肠系膜上动脉（SMA）的真腔受到严重压迫。在主动脉型灌注不良的情况下，肠系膜上动脉无可见血流，而腹腔干动脉则显示出强烈的血流信号。在另一病例中，这两条动脉均出现灌注不良，导致相应部位无血流。腹部超声显示肠蠕动减弱或消失，并伴有肠管扩张。观察到门静脉血栓形成，其特征为门静脉左支通向脐部的血流缺失，以及门静脉肝外段增宽并伴有血流信号缺损。在一例与急性主动脉夹层相关的抢救性小肠病例中，肠系膜上动脉（SMA）血流微弱，但可见血流增强，并从分支动脉逆向流入远端肠段。剖腹手术期间，肠管呈现轻度苍白外观且蠕动减弱。再血管化后，肠管的颜色和运动均有所改善。动脉夹闭后，多数情况下相对血氧饱和度下降至60%以下，但在重新灌注后恢复。术后，相对血氧饱和度保持在60%以上，无组织坏死发生。静脉夹闭轻微降低了相对血氧饱和度，并显著升高了血红蛋白指数。在手术过程中，患者的灌注状态可能迅速且不可预测地发生变化。因此，必须及时进行评估，以密切监测患者的病情，并及时采取任何必要的干预措施。

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医学

肠系膜缺血的多模式诊断

用于研究以下两方面的正常成年哺乳动物血管化组织：该组织不具有生理性血管生成，且未接受过外科干预；（i）在腹腔内给予试验物质后，血管生成的启动与发展过程；（ii）在系统性给予选定试验物质后，对血管生成的调控作用。...

大鼠肠系膜血管生成实验

我们介绍了如何对小鼠心脏进行磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET）成像。该方案专为评估心肌梗死和心力衰竭模型中治疗效果而设计。...

小鼠心肌梗死模型中的磁共振成像与正电子发射断层扫描

本文所述方法采用正电子发射断层扫描与磁共振成像同步成像技术。在脑缺氧-缺血模型中，损伤期间及之后会出现扩散和葡萄糖代谢的动态变化。该模型中不断进展且不可重复的损伤特性要求必须进行同步采集，才能获得有意义的多模态成像数据。...

小鼠脑缺氧缺血期间的同步PET/MRI成像

本文详细描述了小鼠肠道缺血-再灌注的实验操作步骤，该方法可产生可重复的损伤且不导致动物死亡，旨在促进该技术在研究领域内的标准化。此肠道缺血-再灌注损伤模型可用于研究损伤与再生过程中的细胞和分子机制。...

小鼠肠道缺血-再灌注损伤模型

血管环张力测定技术用于研究血管平滑肌功能并筛选新药。本文报道了一种详细方案，用于测定小鼠肠系膜动脉的等长收缩力，并用于筛选血管平滑肌新的舒张剂。...

利用血管环张力测定法测量小鼠肠系膜动脉的等长收缩力

本方案描述了利用导丝肌动图技术评估从小鼠分离的肠系膜动脉的透壁等长张力的方法，特别关注内皮细胞和血管周围脂肪组织释放因子的调节作用。...

利用离体肠系膜动脉评估血管张力反应性：重点关注血管周围脂肪组织的调节作用

我们描述了如何在啮齿类动物中建立一种广泛应用的肠道缺血-再灌注损伤（IRI）外科模型。该操作包括阻断肠系膜上动脉，随后恢复血流。此模型对于研究兽医学和人类医学中肠道IRI的闭塞性病因具有重要价值。...

通过闭塞肠系膜上动脉建立肠道缺血-再灌注损伤的啮齿类动物模型

本文介绍了一种在大鼠模型中对内脏器官进行可控且可逆性灌注不足的标准化操作流程。该方法旨在以高度的方法学确定性和可控性诱导灌注不足状态，同时保持技术上的简便性与抗误差能力。...

通过中线剖腹术在大鼠中实现可控、可逆的内脏动脉缺血、静脉淤血及联合灌注不足

本方案介绍了一种通过活体显微镜诱导肠系膜缺血-再灌注损伤并可视化观察肠系膜微静脉中中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）的方法。通过阻断肠系膜上动脉血流1小时后进行再灌注，可直接定量分析白细胞黏附和NETosis过程。...

通过活体显微镜观察肠系膜缺血-再灌注损伤后肠系膜小静脉中中性粒细胞胞外诱捕网的形成

本文介绍了在临床环境中应用于胚胎植入前遗传学诊断（PGD）的单细胞FISH探针选择、卵裂球细胞核铺展技术、原位杂交以及信号判读方法。...

用于胚胎植入前遗传学诊断的荧光原位杂交技术

了解肠系膜缺血的多模式诊断方法，结合超声与近红外光技术实现无创早期检测。该技术可避免辐射暴露和造影剂使用，帮助急诊医学与重症医学专业人员及时诊断并预防肠坏死。

多模态诊断肠系膜缺血

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