急性肠系膜缺血性疾病诊断进展*
2022-01-01陈景浩何伯圣
陈景浩,何伯圣
(1 南通大学医学院,江苏 226001;2 南通市第一人民医院放射科)
急性肠系膜缺血性疾病(acute mesenteric ischemia,AMI)是由于肠管急性供血不足或中断,造成肠壁组织缺血坏死、继发炎症改变的肠道疾病[1]。AMI 分为闭塞性和非闭塞性,闭塞性AMI 主要病因为急性肠系膜动脉栓塞(acute mesenteric artery embolism,AMAE)、急性肠系膜动脉血栓形成(acute mesenteric arterial thrombosis,AMAT)及急性肠系膜静脉血栓形成(acutemesenteric venous thrombosis,AMVT)。本病是少见的急诊腹部外科疾病,占急诊科入院总人数0.09%~0.2%[2-3]。因早期症状不典型以及无特异性辅助检查,诊断常延误,导致预后较差、死亡率较高,如能早发现、早治疗,可以大大降低死亡率[2-3]。早期6~8 小时内准确诊断AMI 是改善患者预后和降低死亡率的关键[4]。本文就AMI 临床表现、血清生物学标志物及影像学技术在AMI 诊断中的应用进行介绍,以期为该病早期临床诊断提供帮助。
1 临床表现
与常见的急性胃肠炎、憩室炎、急性胰腺炎、急性胆囊炎等急腹症相比,AMI 缺乏特异症状和体征[5]。AMAE 常见于器质性心脏病合并房颤患者,表现为突发剧烈的上腹或脐周痉挛痛,与柔软的腹部体征不相符,并出现恶心、呕吐、腹泻的胃肠道排空症状[5]。AMAT 以全身动脉粥样硬化为基础,常见于高龄、三高(高血压,高血糖,高血脂)和吸烟人群[6]。由于形成侧支循环,患者病史较长,表现为长期反复腹部疼痛,也可表现为进餐后腹痛、恶心和体重下降[6]。AMVT 患者既往有血栓形成史,多表现为弥漫性腹痛,体温升高和大便潜血阳性[7]。非闭塞性肠系膜动脉缺血患者多为合并低血容量性休克的重症患者,腹痛定位不明确[8]。一旦患者出现压痛、反跳痛、肌紧张体征,要立即开腹探查,以防肠管坏死引起严重并发症。
2 血清生物学标志物
传统实验室指标(白细胞计数,C 反应蛋白、碱剩余、乳酸脱氢酶、天冬氨酸氨基转移酶、肌酸激酶)对AMI 早期诊断缺乏特异性,人们开始寻找新的生物学标志物。
2.1 肠型脂肪酸结合蛋白 肠型脂肪酸结合蛋白(intestinal fatty acid binding protein,I-FABP)是一种低分子量(14~15 kDa)的胞浆可溶性蛋白,位于十二指肠、空肠及回肠肠粘膜绒毛顶端的成熟细胞中,正常人外周血中含量极少,难以检出[5]。一旦肠黏膜出现坏死或炎症破坏时,小肠上皮细胞膜通透性增大,I-FABP 迅速进入体循环,外周血中含量升高,最终通过肾脏滤过经尿液排出[9]。THUIJLS 等[10]采用酶联免疫吸附法测定50 例疑似肠缺血患者血、尿I-FABP 浓度,发现最终确诊为肠缺血患者血、尿IFABP 浓度明显高于其他非肠缺血患者。与传统实验室指标比较,血清I-FABP 对血管性肠缺血的诊断价值更高,而在鉴别非血管性肠缺血和非缺血性炎症疾病时,与传统实验室指标相似,特异性较低[11]。
2.2 血管黏附蛋白-1 血管黏附蛋白-1(vascular adhesion protein 1,VAP-1)是一种高分子量(170~180 kDa)糖蛋白,常表达于内皮细胞,它既是酶,也是细胞粘附分子,在炎症中发挥作用[12-13]。有文献报道VAP-1 水平随AMI 肠道损害而升高[14]。由于VAP-1 分子量较大,进入体循环延迟,早期诊断敏感性不如I-FABP,但其水平与缺血损伤程度的相关性更好[14],可用于监测AMI 疾病程度。
2.3 血浆瓜氨酸 瓜氨酸是谷氨酰胺在成熟小肠细胞线粒体中合成的一种非蛋白质氨基酸,也可通过尿素循环由氨基甲酰磷酸与鸟氨酸合成。瓜氨酸数量与代谢活跃的肠道组织有关,当肠细胞质量降低,血浆瓜氨酸浓度下降,瓜氨酸可作为功能性肠细胞质量的生物标志物[15]。血浆瓜氨酸浓度不仅与肠细胞合成有关,也取决于肾脏代谢,可作为危重患者死亡的独立预测因子[16]。瓜氨酸循环半衰期3~4 h,是监测小肠移植患者的可靠指标[17]。AMI 引起肠缺血和肠细胞坏死,导致血浆瓜氨酸降低,国外研究显示血浆瓜氨酸水平对AMI 诊断的敏感度为39%,特异度为100%[18],由于研究样本量少,需要更多患者进行前瞻性研究,才能更好评估瓜氨酸对AMI 的诊断价值。
2.4 中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR) 组织损伤过程中,血小板活化引发中性粒细胞释放大量炎症介质,中性粒细胞数量增多,同时应激诱导类固醇增加,导致淋巴细胞减少[19],NLR 可反映潜在的炎症过程。NLR 诊断AMI 具有高度敏感性和特异性[20]。KARADENIZ 等[21]研究表明AMI 患者NLR 及血小板/淋巴细胞比值显著增高,NLR 可作为AMI 重要的诊断参数。
2.5 平滑肌蛋白 22 kDa 平滑肌蛋白(smooth muscle protein of 22 kDa,SM22)是肠平滑肌组织表达的小分子水溶性蛋白[1]。当肠平滑肌受损伤时,SM22 快速释放入血,其血浆浓度与肠平滑肌组织损伤程度有关,可作为肠损伤所致肌肉层缺血的潜在标志物[1]。SCHELLEKENS 等[22]研究表明与肠粘膜梗死相比,透壁性肠缺血患者血浆SM22 浓度特异性增高,与IFABP 结合有助于区分需要紧急手术治疗的透壁性肠缺血患者和内科保守治疗的肠粘膜缺血患者。
3 影像学检查
AMI早期影像学表现不具特征性,难与其他急腹症鉴别。随着影像设备和诊断技术的不断发展,人们通过多种影像学技术来提高早期诊断准确率。
3.1 腹部平片及钡餐造影 早期AMI 腹部X 线平片无明显阳性表现,诊断价值低。钡剂灌肠造影时,AMI 患者肠黏膜出血水肿可表现为典型的充盈缺损,即“拇指压痕征象”,但常出现在病程晚期,并且钡剂造影可能导致肠壁穿孔,现已被腹腔镜、肠镜取代[23]。
3.2 彩色多普勒超声 彩色多普勒超声是以血流动力学为参数,无创、便捷的检查方法。既可通过肠壁厚薄、肠腔扩张与否、腹腔积液量来判断肠管缺血情况,又可通过血管收缩期血流峰速和舒张末期血流来判断近端肠系膜血管有无栓塞或血栓[24]。钟志蓉等[7]对11 例AMVT 继发肠缺血患者的超声特征进行研究,发现超声可以显示肠壁增厚及肠腔扩张,是诊断AMVT 可靠影像学方法。多普勒超声对AMI诊断价值不高,一方面无法有效评估远端肠系膜血管及非闭塞性肠系膜缺血,另一方面依赖于医师熟练的操作以及患者良好的腹部情况,如腹部抗拒压力小、肠管积气及血管钙化不严重等[24]。
3.3 CT CT 是目前诊断AMI 的首选影像检查方法,可提供肠壁及肠系膜病变信息。传统CT 通过肠系膜血管密度、管腔充盈情况、肠壁密度与厚度的变化以及肠系膜根部是否水肿、积气等特征来区分AMI 与其他急腹症。双能CT 在传统CT 的基础上,通过后处理技术有选择地显示体内组织成分并进行定量分析[25]。在肠道疾病中,最常用的双能CT 后处理包括虚拟平扫,碘成像和虚拟单能谱技术。
3.3 .1 传统CT:AMI 常见的CT 征象分为血管征象、肠壁征象、肠腔征象和肠系膜征象。血管征象:血栓所致肠系膜血管闭塞,CT 平扫常表现为肠系膜血管内密度增高,管径增粗;增强扫描常表现为肠系膜血管充盈缺损呈“新月征”或“截断征”[26]。非闭塞性AMI 为循环血容量不足,激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统,导致血管痉挛性收缩,CT 增强扫描常表现为肠系膜血管不规则狭窄及管径缩小,无栓塞征象[26]。肠壁征象:肠系膜静脉血栓形成导致的AMI,由于静脉血流流出受阻,静水压升高,毛细血管壁破坏,通透性增加,液体渗入肠壁中,CT 上常表现为肠壁水肿增厚呈低密度,而黏膜下层的肠壁由于出血或充血表现为相对高密度[27]。肠系膜动脉闭塞所致AMI,由于动脉血流突然中断,造成肠壁血供减少及组织损伤,肠肌张力减低,CT 上表现为肠壁变薄似“纸片样”改变[27]。肠腔征象:绞窄性小肠梗阻及静脉栓塞导致的AMI,缺血肠段正常蠕动停止,细菌积聚产气,肠腔内吸收气体和液体的功能失调,肠腔内气体和液体明显增加,CT 常表现为肠腔扩张,管径大于25 mm[28]。动脉闭塞所致AMI 肠腔很少积聚液体,肠腔常不扩张[28]。肠系膜征象:AMI 中肠组织供血供氧减少,毛细血管通透性增加,血性液体渗入肠系膜,CT 常表现为肠系膜水肿增厚[29]。当发生透壁性肠坏死,肠腔细菌产生的气体从肠壁破损处进入肠系膜,并通过肠系膜静脉游走到门静脉,CT 常表现为肠系膜—门静脉积气[29]。
3.3 .2 双能CT-虚拟平扫和碘图:双能CT 通过物质分离后处理算法,将碘与脂肪、软组织两种基物质区分开,得到一组抑制碘信号的虚拟平扫图像以及另一组未抑制碘信号的碘图[30-31]。双能CT 虚拟平扫在不影响病变显示的同时,降低患者辐射剂量。白娇等[32]发现虚拟CT 平扫各器官的噪声低于常规CT 平扫,具有较高信噪比,且有效辐射剂量降低39.6%。缺血性肠段由于血流量减少,CT 增强扫描时肠壁强化不足,与周围正常肠段密度差异较小,不易显示[26]。碘是CT 增强对比剂的主要成分,组织中碘含量可准确反映组织血供情况[33]。双能CT 后处理技术得到的碘图直接对碘定量分析,可精准判断组织有无强化及强化程度[30]。POTRETZKE 等[34]在猪模型中发现双能碘图及低能级(51 keV)CT 图像上肠道缺血段与灌注段的密度差异较常规CT 图像(120 keV)明显增加。LOURENCO 等[35]对11 例急性肠缺血患者双能CT 扫描碘图进行定量分析,发现缺血肠段碘浓度(1.08±0.55 mg/mL)较非缺血肠段(3.04±1.19 mg/mL)降低65%。
3.3 .3 双能CT-虚拟单能谱:双能CT 根据不同物质在不同能量下衰减情况的不同,通过能谱成像算法重建40~190 keV 不同能量水平的单能谱图像。低能级图像上碘衰减增加,提高了组织之间的对比度,高能级图像可以减少高密度物质的线束硬化伪影(如钙化、金属假体),提高图像质量[32]。在肠系膜缺血疾病的成像过程中,选择最佳能级可以优化图像质量、降低辐射剂量,提高病灶检出率[36]。DARRAS 等[37]研究表明,增强扫描后小肠壁的对比噪声比(CNR)在70 keV 图像最佳,并可发现肠缺血。谭品等[38]发现双能单能谱成像后处理技术可以更清楚显示肠系膜动脉分支中的栓子,提高肠系膜动脉栓塞诊断准确率。3.4 磁共振血管成像(MRA) MRA 诊断闭塞性肠系膜上动脉及腹腔干狭窄的特异性100%,敏感性95%[39]。与CT 血管成像(CTA)相比,MRA 优势在于无辐射,不受血管钙化相关伪影干扰,可在多个呼吸时相中进行血管成像,并且可同时评估腹部静脉血管[40]。但缺点也十分明显,其空间和时间分辨率低于CTA,不能准确评估远端肠系膜血管、肠系膜下动脉及周围内脏分支[40]。此外,MRA 采集图像耗时长,费用高,对AMI 早期诊断价值较低。
4 总结和展望
虽然目前不断发现新的血浆生物标记物,但都不能特异性确诊AMI,众多影像诊断技术也各有优缺点。CT 作为AMI 首选非侵入性检查方法,采集图像速度快,空间分辨率高,对血管闭塞性AMI 的敏感性和特异性均较高[26]。随着CT 新技术的不断发展,在保证图像质量的同时进一步提高组织间的对比度,对AMI 肠壁坏死的判断将会越来越准确。人工智能在医学领域飞速发展,基于大量影像学习以及新算法的高效处理和分析速度,相信有助于临床医生进行病灶定位和分析,结合患者临床表现和实验室指标,在第一时间诊断AMI,及时实施规范化治疗方案,改善患者预后,降低死亡率。