高分辨率測壓診斷食管動力性疾病的研究進展*

周國建 趙 威 王邦茂

天津醫(yī)科大學總醫(yī)院消化內(nèi)科(300052)

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高分辨率測壓診斷食管動力性疾病的研究進展*

周國建 趙 威 王邦茂#

天津醫(yī)科大學總醫(yī)院消化內(nèi)科(300052)

食管運動功能障礙可引起吞咽困難和胸痛。食管測壓法是評估食管運動功能的金標準。20世紀末21世紀初高分辨率測壓(HRM)問世，其誕生是食管測壓歷史上的里程碑。與傳統(tǒng)測壓相比，HRM更為直觀、準確。本文就HRM診斷食管動力性疾病的研究進展作一綜述。

食管動力性疾??； 高分辨率測壓； 食管括約肌, 下段； 食管失弛癥； 芝加哥分類標準； 診斷

食管運動功能障礙可引起吞咽困難和胸痛。食管測壓法是評估食管運動功能的金標準。自1950年發(fā)明食管測壓法以來，這項醫(yī)療技術得到了持續(xù)改進。20世紀末21世紀初高分辨率測壓(high-resolution manometry, HRM)問世，其誕生是食管測壓歷史上的里程碑，該技術采用密集分布的壓力傳感器同步采集整個食管的壓力數(shù)據(jù)，從而完整地描述從上食管括約肌(UES)至下食管括約肌(LES)的整個食管運動功能。與傳統(tǒng)測壓法相比，HRM更為直觀、準確[1-3]。本文就HRM診斷食管動力性疾病的研究進展作一綜述。

一、HRM概述

HRM包括水灌注導管測壓和固態(tài)導管測壓系統(tǒng)，兩種測壓系統(tǒng)均有自身優(yōu)、缺點，具有不同診斷價值。兩者區(qū)別在于壓力信號轉(zhuǎn)導途徑不同，固態(tài)導管測壓系統(tǒng)經(jīng)由位于管腔內(nèi)的壓力傳感器直接感應微小壓力，而水灌注導管測壓系統(tǒng)的壓力傳感器位于管腔外，間接感應食管腔內(nèi)壓力的變化。兩種HRM系統(tǒng)測壓均能實時動態(tài)記錄整個吞咽過程，對食管動力障礙性疾病如賁門失弛緩癥和食管裂孔疝的診斷優(yōu)于傳統(tǒng)測壓技術，且操作更簡便、快捷[4-7]。HRM測量過程包括兩個階段，即吞咽時和吞咽間期分析，一般采用液體吞咽試驗，即患者取半臥位，經(jīng)鼻腔插入測壓導管，調(diào)整導管至合適深度，適應導管后開始采集數(shù)據(jù)。首先記錄食管靜息壓力，隨后進行10次5 mL水吞咽，記錄UES、食管體部、食管胃連接處(EGJ)和胃內(nèi)的壓力。

二、HRM的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)測壓法相比，HRM存在諸多優(yōu)勢。首先，HRM彩色空間圖的視覺效果減少了導管定位不準確的概率；而且能夠同時評估整個食管管腔的壓力，測量時無需重復移動導管，因此HRM檢查過程更便捷，用時更短。其次，HRM多通道傳感器密布食管全長，間隔小，可準確反映全食管壓力變化，不易漏診。HRM較傳統(tǒng)測壓法評估食管壓力更為詳細，從而能更客觀地評價食管運動功能。最后，HRM相對于傳統(tǒng)測壓的線型描述更直觀，且易學習掌握，便于操作者熟練操控[8-9]。研究[10]顯示，HRM相對于傳統(tǒng)測壓法評估食管動力的準確性更高。

三、HRM在食管動力性疾病中的臨床應用

1. 賁門失弛緩癥：HRM的出現(xiàn)為賁門失弛緩癥的研究帶來了一系列新焦點，旨在探索分析和量化LES松弛和蠕動的最佳方式。HRM檢測的食管動力學參數(shù)主要包括完整松弛壓(integrated relaxation pressure, IRP)、遠端收縮積分(DCI)、收縮減速點(CDP)、LES靜息壓(LESP)、LES長度(LESL)、遠端潛伏期(DL)、遠端食管體部收縮波幅(DEP)等。目前，4sIRP是評價LESP最常用的參數(shù)，其是指LES松弛窗中壓力最低的連續(xù)或不連續(xù)4 s內(nèi)電子套袖的平均壓力，反映EGJ吞咽時的松弛功能。與傳統(tǒng)測壓法相比，IRP可更準確判斷賁門失弛癥。HRM有助于對各亞型賁門失弛緩患者精確分型。HRM芝加哥分類標準將賁門失弛緩癥分為3 種亞型，所有亞型均表現(xiàn)為LES不完全松弛，但每種亞型的食管壓力表現(xiàn)形式不相同。Ⅰ型(經(jīng)典型)：平均IRP≥15 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，20 mm Hg等壓線水平，100%吞咽為無蠕動。Ⅱ型(食管增壓型)：平均IRP≥15 mm Hg，正常蠕動消失，全段食管增壓吞咽>20%。Ⅲ型(痙攣型)：平均IRP≥15 mm Hg，正常蠕動消失，節(jié)段性遠端食管收縮或痙攣性收縮>20%[11]。此種亞型分類有利于預測治療效應。研究[12-14]顯示3種不同賁門失弛緩癥亞型的治療療效差異較大，Ⅱ型患者療效最佳，Ⅲ型最差。HRM食管內(nèi)壓力分型可為賁門失弛緩癥患者提供個體化最優(yōu)治療方案。

2. EGJ出口梗阻：此類患者HRM顯示為LES松弛壓≥正常上限，有蠕動，但不符合賁門失弛緩癥診斷標準。傳統(tǒng)測壓法稱之為LES不完全松弛，HRM稱之為功能性梗阻?；颊咄萄蕛?nèi)容物后食管壓力明顯升高，表現(xiàn)為EGJ出口梗阻[15]。研究[16-17]指出，EGJ出口梗阻是一種漸進性疾病或賁門失弛緩癥的前奏。目前對EGJ出口梗阻的病因仍未明確。部分患者類似于賁門失弛緩癥，治療效果好，但亦有部分患者治療后癥狀不緩解或癥狀與EGJ出口梗阻不相關[16-17]。盡管不能確定這種疾病的演變過程，但仍可選擇注射肉毒素降低LES壓力，并隨訪監(jiān)測是否發(fā)展為賁門失弛緩癥。

3. 食管無收縮：此類患者HRM顯示為LES松弛壓正常，100%失去蠕動，診斷為食管無收縮。食管無收縮較罕見，患者多表現(xiàn)為IRP正常。食管無收縮多發(fā)生于系統(tǒng)性硬化病和胃食管反流病患者[18]。此外，其對于評估胃底折疊術或胃旁路術的可行性具有重要意義，患者接受此類手術干預，可能加重術后吞咽困難[18]。目前，關于食管無收縮與吞咽困難和燒心的關系尚未明確。食管無收縮并非食管壓力缺失，HRM可鑒別這兩種壓力改變[15]。傳統(tǒng)測壓法檢測食管無收縮易誤診為賁門失弛緩癥，因為食管無收縮易導致假性LES不完全松弛。HRM可鑒別假性LES不完全松弛，從而有效區(qū)分賁門失弛緩癥與食管無收縮。

4. 終末食管痙攣：終末食管痙攣亦稱為彌漫性食管痙攣，是以高壓型食管蠕動異常為動力學特征的原發(fā)性食管運動障礙性疾病，病變主要位于食管中下段，表現(xiàn)為高幅、長時間、非推進性重復收縮，致使食管呈串珠狀或螺旋狀狹窄，而上段食管和LES不受累[19]。HRM顯示為LES松弛壓正常，終末段食管存在期前收縮或高張力收縮，表現(xiàn)為從UES開始松弛到遠端食管蠕動波到來的時間縮短。但目前對期前收縮和快速收縮的判定是非特異性、難以評估的，兩者在不同受試者中的表現(xiàn)有所差異[20]。Achem[19]對過早快速收縮患者和快速收縮伴潛伏期的正?；颊哌M行研究，發(fā)現(xiàn)過早快速收縮與臨床癥狀相關，患者最終診斷為終末食管痙攣或賁門失弛緩癥。芝加哥分類標準中終末食管痙攣定義為≥20%的濕咽發(fā)生遠端食管過早快速收縮[18]。DL是評估終末食管痙攣最重要的參數(shù)，其與吞咽困難和胸痛等癥狀密切相關[20]。

5. 高收縮食管：在傳統(tǒng)測壓法和早期芝加哥分類標準(2008、2011版)中，高收縮蠕動波如胡桃夾子食管、高振幅蠕動、高收縮食管存在幾種不同稱謂。目前，胡桃夾子食管、高振幅蠕動已被高收縮食管術語所取代。DCI可用于評估食管蠕動活力，DCI是一個包含長度、時間和收縮幅度的集成參數(shù)，指食管平滑肌收縮的壓力×長度×持續(xù)時間，單位為mm Hg·cm·s。以往將DCI≥5 000 mm Hg·cm·s定義為異常。然而，Roman等[21]的研究發(fā)現(xiàn)，部分無癥狀對照者DCI≥5 000 mm Hg·cm·s，但均<8 000 mm Hg·cm·s；當DCI≥8 000 mm Hg·cm·s時，可發(fā)生痙攣性收縮、重復性收縮等表現(xiàn)，此種現(xiàn)象稱為“手提鉆食管”(Jackhammer esophagus)。手提鉆食管指食管發(fā)生較強的重復高幅樣收縮，然而在正常人群中亦可發(fā)現(xiàn)此高幅樣收縮。因此，手提鉆食管定義為無論是否存在重復高幅樣收縮，至少兩次濕咽DCI≥8 000 mm Hg·cm·s。該研究進一步發(fā)現(xiàn)，DCI≥8 000 mm Hg·cm·s與胸痛、吞咽困難等癥狀的發(fā)生以及賁門失弛緩癥的預期療效相關。

6. 無效食管蠕動：低DCI通常見于無效食管蠕動，此亦被納入芝加哥分類標準。無效食管蠕動指LES松弛壓正常，50%以上的吞咽無效，且伴有食管體部持續(xù)蠕動。DCI<100 mm Hg·cm·s為無效蠕動；DCI 100～450 mm Hg·cm·s為弱蠕動。食管無效蠕動往往伴隨較低的LESP。胃食管反流病患者更易發(fā)生無效食管蠕動或低LESP。然而，無效食管蠕動和低LESP不足以預測胃食管反流病，僅可用于抗反流手術患者的臨床評估。傳統(tǒng)測壓法由于空間分辨率較低，無法區(qū)分LESP和隔膜壓力，但HRM可清晰區(qū)分兩個獨立的高壓區(qū)[8,14]。此外，HRM能有效檢出食管裂孔疝，并可根據(jù)LES和膈腳的空間重疊情況鑒別食管裂孔疝的三種類型[22]。HRM相較于傳統(tǒng)測壓法能準確預測食管體部清除功能，有助于無效食管蠕動的診斷[23]。

7. 間斷蠕動：間斷蠕動指LES松弛壓正常，50%以上的吞咽無效，但不符合無效食管蠕動的診斷標準(即食管體部持續(xù)蠕動)。HRM可觀測整個食管收縮活動，能清晰顯示檢測區(qū)域較低振幅的蠕動波，即“壓力缺損”。目前壓力缺損的臨床意義尚未明確，亦可發(fā)生于正常人群[24]。大的壓力缺損與高級別胃食管反流病相關[25]。胃食管反流病患者常表現(xiàn)為大的壓力缺損、LESP降低、間斷蠕動，但這些測壓表現(xiàn)對胃食管反流病的診斷意義有限[26]。聯(lián)合HRM與管腔內(nèi)阻抗監(jiān)測的研究[27]顯示，部分正常人群和食管動力障礙疾病患者均能測及間斷蠕動缺損。目前，間斷蠕動對于正常人群和患者癥狀的臨床意義仍不明確。

8. 正常食管蠕動：隨著HRM的發(fā)展，小缺損蠕動如壓力中斷亦能清晰顯現(xiàn)。高分辨率食管壓力地形圖(HRM-EPT)是一種改良技術，其結(jié)合了HRM和壓力地形圖，在EPT上，隨著時間(X軸)推移，對應食管不同位置(Y軸)，顏色深淺表示食管壓力的變化，HRM-EPT能更全面、客觀地評估食管動力功能。Xiao等[28]的研究將HRM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成線形圖(傳統(tǒng)測壓法)用于診斷食管蠕動，結(jié)果顯示與傳統(tǒng)測壓法相比，HRM-EPT能診斷出更多的異常表現(xiàn)，如無效或分散的蠕動。然而，某種程度上亦表明HRM存在過度測量解讀，進而降低了診斷正常食管蠕動的準確性。盡管微小動力障礙可被HRM測及，但在臨床上，這些微小改變對患者無顯著影響[28]。

四、HRM的局限性

HRM存在若干局限性。首先，盡管HRM在食管動力障礙方面可提供詳盡數(shù)據(jù)，但在非梗阻性吞咽困難方面應用有限。其次，目前在技術因素方面對HRM還缺乏充分了解。除HRM裝置特定的標準參數(shù)，如導管直徑、壓力偏移、空間解析度外，患者年齡、肥胖、種族、體位以及食管長度等因素均可影響HRM測量結(jié)果[29]。最后，與傳統(tǒng)測壓法相比，HRM設備和后續(xù)維護費用十分昂貴。此外，芝加哥分類局限性亦可影響HRM測量結(jié)果，盡管HRM技術和食管動力疾病分類持續(xù)革新，但仍有諸多食管異常情況和診斷未能納入芝加哥分類，如UES異常和術后食管動力異常等。Wang等[30]的研究指出，32%的HRM示食管動力異常者不能用芝加哥分類予以恰當描述。

五、發(fā)展方向

HRM技術將進一步革新，從而拓展HRM的新用途。目前HRM的檢測過程多采用吞咽5 mL蒸餾水，一些基于吞咽懸液和固體物質(zhì)的HRM技術已展開研究。另一方面，HRM在部分健康人群中吞咽固體物質(zhì)時測壓結(jié)果異常，此結(jié)果難以解釋[31]。未來的研究可聚焦于HRM測量方法、患者吞咽內(nèi)容物及其對測壓結(jié)果的影響。

六、結(jié)語

綜上所述，HRM可安全、有效地觀察食管各部位運動情況，對不同物質(zhì)從咽部移動至胃部的驅(qū)動力進行客觀測量，尤其對內(nèi)鏡檢查和食管鋇劑檢查示無明顯改變或臨床表現(xiàn)不典型者，可早期診斷、判斷病情程度、鑒別原發(fā)性食管運動障礙性疾病，并可評價治療療效。HRM是診斷和評估食管動力障礙性疾病的有效手段，此方法操作簡便，精準性高，能夠測量評價整個食管，并提供清晰的圖像結(jié)果。相比于傳統(tǒng)測壓法，HRM顯著提高了診斷食管運動功能異常的準確性，可精確評估LES松弛度、食管收縮幅度、食管收縮速率等參數(shù)。此外，尤為重要的是，HRM可將賁門失弛緩癥進行亞型分類，有助于為賁門失弛緩癥提供個體化最優(yōu)的治療方案。

1 Hebbard GS, Feinle C, Kunz P, et al. Technical aspects of high-resolution perfusion manometry-an underwater zero improves accuracy of measurement of catheter offset and transducer drift[J]. Gastroenterology, 1997, 112: A745.

2 Clouse RE, Staiano A. Topography of the esophageal peristaltic pressure wave[J]. Am J Physiol, 1991, 261 (4 Pt 1): G677-G684.

3 Clouse RE, Staiano A, Alrakawi A, et al. Application of topographical methods to clinical esophageal manometry[J]. Am J Gastroenterol, 2000, 95 (10): 2720-2730.

4 Niebisch S, Wilshire CL, Peters JH. Systematic analysis of esophageal pressure topography in high-resolution manometry of 68 normal volunteers[J]. Dis Esophagus, 2013, 26 (7): 651-660.

5 Weijenborg PW, Kessing BF, Smout AJ, et al. Normal values for solid-state esophageal high-resolution manometry in a European population; an overview of all current metrics[J]. Neurogastroenterol Motil, 2014, 26 (5): 654-659

6 Bogte A, Bredenoord AJ, Oors J, et al. Normal values for esophageal high-resolution manometry[J]. Neuro-gastroenterol Motil, 2013, 25 (9): 762-e579.

7 Herregods TV, Roman S, Kahrilas PJ, et al. Normative values in esophageal high-resolution manometry[J]. Neurogastroenterol Motil, 2015, 27 (2): 175-187.

8 Bansal A, Kahrilas PJ. Has high-resolution manometry changed the approach to esophageal motility disorders?[J]. Curr Opin Gastroenterol, 2010, 26 (4): 344-351.

9 Soudagar AS, Sayuk GS, Gyawali CP. Learners favour high resolution oesophageal manometry with better diagnostic accuracy over conventional line tracings[J]. Gut, 2012, 61 (6): 798-803.

10 Carlson DA, Ravi K, Kahrilas PJ, et al. Diagnosis of esophageal motility disorders: esophageal pressure topographyvs. conventional line tracing[J]. Am J Gastroenterol, 2015, 110 (7): 967-977.

11 Pandolfino JE, Kwiatek MA, Nealis T, et al. Achalasia: a new clinically relevant classification by high-resolution manometry[J]. Gastroenterology, 2008, 135 (5): 1526-1533.

12 Rohof WO, Salvador R, Annese V, et al. Outcomes of treatment for achalasia depend on manometric subtype[J]. Gastroenterology, 2013, 144 (4): 718-725.

13 Pratap N, Kalapala R, Darisetty S, et al. Achalasia cardia subtyping by high-resolution manometry predicts the therapeutic outcome of pneumatic balloon dilatation[J]. J Neurogastroenterol Motil, 2011, 17 (1): 48-53.

14 Salvador R, Costantini M, Zaninotto G, et al. The preoperative manometric pattern predicts the outcome of surgical treatment for esophageal achalasia[J]. J Gastrointest Surg, 2010, 14 (11): 1635-1645.

15 Carlson DA, Pandolfino JE. High-resolution manometry and esophageal pressure topography: filling the gaps of convention manometry[J]. Gastroenterol Clin North Am, 2013, 42 (1): 1-15.

16 Scherer JR, Kwiatek MA, Soper NJ, et al. Functional esophagogastric junction obstruction with intact peristalsis: a heterogeneous syndrome sometimes akin to achalasia[J]. J Gastrointest Surg, 2009, 13 (12): 2219-2225.

17 van Hoeij FB, Smout AJ, Bredenoord AJ. Characterization of idiopathic esophagogastric junction outflow obstruction[J]. Neurogastroenterol Motil, 2015, 27 (9): 1310-1316.

18 van Hoeij FB, Bredenoord AJ. Clinical application of esophageal high-resolution manometry in the diagnosis of esophageal motility disorders[J]. J Neurogastroenterol Motil, 2016, 22 (1): 6-13.

19 Achem SR. Diffuse esophageal spasm in the era of high-resolution manometry[J]. Gastroenterol Hepatol (N Y), 2014, 10 (2): 130-133.

20 Pandolfino JE, Roman S, Carlson D, et al. Distal esophageal spasm in high-resolution esophageal pressure topography: defining clinical phenotypes[J]. Gastroenterology, 2011, 141 (2): 469-475.

21 Roman S, Pandolfino JE, Chen J, et al. Phenotypes and clinical context of hypercontractility in high-resolution esophageal pressure topography (EPT)[J]. Am J Gastroenterol, 2012, 107 (1): 37-45.

22 Weijenborg PW, van Hoeij FB, Smout AJ, et al. Accuracy of hiatal hernia detection with esophageal high-resolution manometry[J]. Neurogastroenterol Motil, 2015, 27 (2): 293-299.

23 Kahrilas PJ, Dodds WJ, Hogan WJ. Effect of peristaltic dysfunction on esophageal volume clearance[J]. Gastroenterology, 1988, 94 (1): 73-80.

24 Kumar N, Porter RF, Chanin JM, et al. Analysis of intersegmental trough and proximal latency of smooth muscle contraction using high-resolution esophageal manometry[J]. J Clin Gastroenterol, 2012, 46 (5): 375-381.

25 Bogte A, Bredenoord AJ, Oors J, et al. Sensation of stasis is poorly correlated with impaired esophageal bolus transport[J]. Neurogastroenterol Motil, 2014, 26 (4): 538-545.

26 van Hoeij FB, Smout AJ, Bredenoord AJ. Predictive value of routine esophageal high-resolution manometry for gastro-esophageal reflux disease[J]. Neurogastroenterol Motil, 2015, 27 (7): 963-970.

27 Kim YJ. Weak peristalsis in esophageal pressure topography: classification and association with Dysphagia (am j gastroenterol 2011;106:349-356)[J]. J Neurogastroenterol Motil, 2011, 17 (2): 197-199.

28 Xiao Y, Kahrilas PJ, Kwasny MJ, et al. High-resolution manometry correlates of ineffective esophageal motility[J]. Am J Gastroenterol, 2012, 107 (11): 1647-1654.

29 De Schepper HU, Kessing BF, Weijenborg PW, et al. Impact of spatial resolution on results of esophageal high-resolution manometry[J]. Neurogastroenterol Motil, 2014, 26 (7): 922-928.

30 Wang YT, Yazaki E, Sifrim D. High-resolution manometry: esophageal disorders not addressed by the “Chicago classification”[J]. J Neurogastroenterol Motil, 2012, 18 (4): 365-372.

31 Herregods TV, Roman S, Kahrilas PJ, et al. Normative values in esophageal high-resolution manometry[J]. Neurogastroenterol Motil, 2015, 27 (2): 175-187.

(2016-02-23收稿；2016-03-10修回)

Advances in Study on High-resolution Manometry in Diagnosis of Esophageal Motility Disorders

ZHOUGuojian,ZHAOWei,WANGBangmao.

DepartmentofGastroenterology,TianjinMedicalUniversityGeneralHospital,Tianjin(300052)

Correspondence to: WANG Bangmao, Email: gi.tmuh@sohu.com

Esophageal motor dysfunction can cause dysphagia and chest pain. Esophageal manometry is the gold standard for evaluating esophageal motility. High-resolution manometry (HRM) was appeared at the end of 20thcentury to the beginning of 21stcentury. The birth of HRM is a milestone in the history of esophageal manometry. Compared with traditional manometry, HRM is more intuitive and accurate. This article reviewed the advances in study on HRM in diagnosis of esophageal motility disorders.

Esophageal Motility Disorders; High-Resolution Manometry; Esophageal Sphincter, Lower; Esophageal Achalasia; Chicago Classification Criteria; Diagnosis

10.3969/j.issn.1008-7125.2016.11.010

國家自然科學基金資助項目(81370492)

#本文通信作者，Email: gi.tmuh@sohu.com