磁共振电影成像在功能性消化不良疾病评估中的应用

第 1 章研究背景

根据罗马 III 诊断标准[1]功能性胃肠疾病在成人分 6 大类；分别为食管(A 类) 、胃十二指肠( B 类) 、肠道( C 类) 、功能性腹痛综合征( FAPS) ( D类) 、胆道( E 类) 和肛门直肠( F 类) 。其中功能性胃十二指肠疾病中以功能性消化不良的患者最常见，达胃肠专科门诊的一半，但功能性消化不良只能依靠临床症状做出诊断，缺乏客观的辅助检查手段。目前许多研究佐证，不尽相同的病理生理学机制能够导致功能性消化不良患者的临床症状产生，这是一种异质性疾病。这些机制主要包括[3-6]：1. 胃排空延迟，作为功能性消化不良患者临床症状的主要病理生理学机制之一，此机制得到了诸多研究者的认同，同时胃排空延迟与餐后饱胀和呕吐症状存在一定的相关性；2. 胃的容受性改变，近端胃没有适当的松弛和近端胃调节不足使摄入的食物进入远端胃，从而使胃窦扩张，这两方面的影响可能导致功能性消化不良患者临床症状的产生；3.内脏高敏感性，近些年的研究结果显示功能性消化不良的患者胃肠道感觉功能存在异常，主要表现在生理性刺激感觉增强及初感觉阈值降低；4. H.pylori 感染，H.pylori 感染可能在 FD 患者的发病机制中起到一定的作用，有研究结果显示[7]具有消化不良症状的人群中H.pylori 感染的患病率明显高于无症状人群，此外，通过 H.pylori 根治后 FD 发病人群的症状得到改善；5. 对十二指肠脂类或酸的反应性改变，消化不良的临床症状通常与高脂饮食有一定的关系，实验者进行十二指肠脂类灌注后发现 FD患者胃排空率降低，将十二指肠内灌注 HCL 可使受试者产生恶心症状，这表明了十二指肠对酸性物质产生的高敏感性；6. 自主神经系统及中枢神经系统功能障碍，自主神经功能障碍对 FD 患者有重要的意义，有研究表明迷走神经传出端障碍可导致胃的容受性损伤及胃窦部运动减弱。FD 患者对外界环境刺激的敏感性明显增加，中枢神经系统在应激情况下通过调节下丘脑-垂体-肾上腺轴来增加外周炎症和细胞因子的活性，此外脑-肠功能失调可影响 FD 患者胃肠道的分泌、运动及感觉。传统方式评估胃肠道动力功能的方法主要包括 X 线钡餐法、24 小时测压法及核素显像法等，这些检查方法都具有侵入性或放射性，检查的同时也对患者的身体造成了一定的损伤。然而，与之形成对比的 MR（IMagic Resonance Imaging）技术作为一种无侵入性、无辐射的检查手段被广泛的应用于临床中。近些年，随着 MRI 快速成像技术的逐渐成熟稳重、多通道线圈及呼吸门控技术的发展，磁共振电影（MR-cine）技术已应用于评估胃肠道功能情况[8-10]，包括胃排空及胃动力的检查，其优点在于具有较高的时间、空间分辨率及较高的软组织分辨率[11-13]。同时，MRI 口服胃肠道造影剂的应用可以清楚区分出胃、肠道内容物及胃、肠道壁结构，从而可进一步对胃肠道器质性病变进行研究。在利用 MRI 检查胃肠道动力功能时，所得图像可同时显示线圈覆盖部分的胃近端、远端结构，并可任意转换角度，得到不同切面方向上的图像。目前，对于功能性消化不良的诊断方式，临床上迫切需求一种无创、无辐射并可以动态观察疾病的辅助检查方法，但国内外对 MR-cine 技术评估功能性消化不良患者的胃、十二指肠蠕动情况及动力功能的相关文献鲜见报道。本研究运用MR-cine 成像技术来记录功能性消化不良患者胃及十二指肠的收缩频率，测量并计算胃收缩幅度、胃动力指数及十二指肠收缩幅度，从而探索客观、标准化的辅助检查手段来定量评估功能性消化不良患者的胃、十二指肠蠕动情况，丰富功能性胃肠疾病的诊断方法和提高治疗水平。

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第 2 章材料与方法

2.1 研究对象2021 年 1 月 1 日至 2021 年 12 月 31 日于吉林大学中日联谊医院进行诊治的功能性消化不良患者 25 例（病例组），其中男性 8 例，年龄（37.37±8.46），女性17 例，年龄（35.41±8.53）；根据消化不良的临床症状来分，其中表现为餐后不适综合症的为 17 例，表现为上腹痛综合症的为 8 例。同期健康志愿者 25 名（正常对照组），其中男性 11 例，年龄（33.90±6.44）；女性 14 例，年龄（37.07±7.5）。所有受试者均签署知情同意书。

2.1.1 功能性消化不良患者的纳入标准符合功能性胃肠疾病的罗马Ⅲ诊断标准[1]：1 年内出现的上腹部疼痛或不适，伴有早饱、胃胀、上腹部烧灼感，并且无可以解释这些症状的器质性病变（即患者内镜或消化道造影结果为胃正常或慢性浅表性胃炎）。其中上腹部疼痛或不适是必要的主诉，其他伴随症状中至少一个症状≥3 个月，年龄为 24-55 岁。

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2.2 主要仪器与扫描方法采用西门子 1.5T 磁共振扫描仪。扫描前所有受试者禁食 8h，并对所有受试者进行屏气训练，摘除受试者身上的磁性物质。本实验分为两个步骤进行，首先进行胃 MR 电影扫描，扫描前嘱被检者于 2min 内饮用 500ml 等渗甘露醇溶液（浓度 2.5%），饮用完毕后偏右侧卧位于检查床上，采用胃底-胃窦长轴进行斜冠状位扫描，从已获得的图像中选取同时显示胃近端、远端最佳的层面，以此层面为定位进行屏气 20s 的连续 FIESTA 序列扫描；次日进行十二指肠 MR 电影扫描，扫描前嘱被检者于检查前 5min 口服 600ml 等渗甘露醇溶液（浓度 2.5%），随后取仰卧位于检查床上，选取十二指肠降部进行冠状位进行扫描，选取显示十二指肠降部横径最宽的层面为定位像，进行屏气 20s 的连续 FIESTA 序列扫描。分别采集饮用甘露醇后 5min、15min 的胃、十二指肠的 MR 电影图像。扫描线圈中心定位于剑突水平，呼吸门控置于膈下方，采用头先进方式，扫描范围：膈顶至髂棘水平连线。MR 扫描参数：层厚 4mm，层距 0.5mm，矩阵 288×288，激励次数 1.0，翻转角 80 度，TR 4ms，TE 1.8ms，MR cine 序列采用多时相 FIESTA 扫描，每次定位扫描 1 个层面，屏气时间为 20s，屏气扫描 10 个时相。

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第 3 章结果...........................................73.1 胃收缩频率的比较 ...............................73.2 十二指肠收缩频率的比较 .........................73.3 胃收缩幅度（PGC）的比较..........................7第 4 章讨论........................................124.1 结果讨论 ......................................124.2 本实验的局限性 ...............................154.3 创新点........................................15第 5 章结论........................................16

第 4 章讨论

4.1 结果讨论目前，用于检测功能性消化不良功能性改变的方法主要有钡餐法、超声法、核素显像法、电子恒压器法及磁共振检查法[19]，除磁共振检查法外，其它方法均具有一定的侵袭性及放射性，会在检查的同时对患者造成一定的损伤。同属影像学检查方法中的钡餐法诊断功能性消化不良主要是在透视下动态观察胃的轮廓、位置、蠕动波及胃排空情况，主要表现为胃的位置较低，张力下降且胃腔轮廓扩大，胃蠕动减慢，蠕动波减少、胃排空延迟及钡剂进入十二指肠后的逆蠕动征象及十二指肠淤积表现（正常情况下胃蠕动波每隔 20S 出现一次，整个胃部可同时出现 3~5 个蠕动波，即 3 次/min，约 1min 后达到幽门）[20-21]，这种检查使患者暴露于 X 线照射下，对受检者有一定的放射损伤。超声检查法主要包括 2D超声和 3D 超声，作为一种非侵入性的检查手段具有一定的可行性及有效性，2D超声主要用于评价餐后近端胃适应性，3D 超声主要用于观察不同时期的胃容积变化，但超声法对操作者手法的熟练程度要求较高，往往得出的结果有较大的差异。放射性核素显像法测定胃排空符合消化道的生理特点，其灵敏度高、重复性好，是公认的胃排空检测的金标准[22]，其方法是连续采集被检者胃内放射性核素不同时期的胃排空图像，绘制胃排空曲线图来评估功能性消化不良患者的胃排空率。但此项检查价格高，具有放射性污染，并且同位素标记物可能与固体试餐食物分离，影响胃排空率的结果。Sarnelli[25-26]的研究证明功能性消化不良患者餐后饱胀感、呕吐症状与胃肠动力障碍有着密切的关系，并且女性患者多于男性。本实验主要通过对比健康志愿者与 FD 患者的胃、十二指肠收缩频率，胃收缩幅度（PGC）、十二指肠收缩幅度（PDC）及胃动力指数（GMI）指这几项参数来反映功能性消化不良患者与健康患者胃及十二指肠蠕动功能及动力情况上存在的差异。从而临床医生可以通过改善胃动力来对功能性消化不良患者进行针对性治疗。根据本实验得出的结果进行分析，首先，从胃及十二指肠的蠕动频率来分析，FD 患者存在胃蠕动频率减慢，且病例组的十二指肠逆蠕动现象较正常对照组明显增多，这也与以往实验得出的结果[27]FD 患者表现为胃蠕动波减少或缺失及十二指肠逆蠕动现象增多相一致，15min 后两组受试者部分胃收缩频率未能测得，可能是由于胃腔内液体充盈欠佳，图像显示不清晰或胃蠕动波幅度减小所致。饮用甘露醇 5min 后病例组中的胃收缩幅度、十二指肠收缩幅度及胃动力指数均不同程度低于正常对照组，差异有统计学意义（P＜0.001），这表明了与健康人群相比较 FD 患者存在餐后胃肠道动力功能减低，胃排空延迟，这也解释了 FD 患者餐后产生早饱等一系列症状的原因。两组受试者在饮用甘露醇后 15min 时的胃动力指数均较 5min 时增高，差异有统计学意义（P＜0.001）。Baba[28]和崔玲玲[21]测得健康人群餐后 30min 和15min 的 GMI 值分别为 19.6mm2/s 和（31.41±11.23）mm2/s，与本实验的结果基本一致，但与 Ajaj 的结果存在较大差异，分析原因可能是由于受扫描方法、扫描位置及试餐类型的影响。饮用甘露醇15min后，正常对照组的PDC（33.86±5.74）明显低于 5min 时（67.92±3.41）P<0.001；但正常对照组与病例组的 PDC 值（33.86±5.74 VS 33.39±6.99）比较差异无统计学意义 P>0.05，分析原因可能由于样本数量小、FD患者餐后十二指肠收缩不规则、收缩幅度减低、饮用甘露醇15min后溶液通过十二指肠的流速过快，而 MR 电影未能捕捉到图像从而测得数据不准确所致。病例组中计算出的 PGC 及 GMI 值分别为（35.86±10.52）、（26.31±3.42）低于正常对照组（46.09±9.23）、（30.51±5.31），差异有统计学意义（P<0.001），这也进一步证实了 FD 患者存在餐后胃排空障碍、胃动力减低的情况。胃窦十二指肠的协调运动对促进胃排空具有很大的作用，FD 患者的胃窦部及十二指肠运动功能均存在异常改变，同时十二指肠降部是铁离子吸收的重要场所，其吸收的程度直接与降部黏膜皱襞的总表面积及收缩幅度相关，如果粘膜皱襞总面积减小及收缩幅度降低，可能会影响铁离子的吸收[29]。

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第 5 章结论

1.功能性消化不良患者与健康人的胃肠道蠕动情况及动力功能相比较存在差异，综合多个参数的对比分析，本研究认为功能性消化不良患者主要表现为胃及十二指肠收缩频率、胃及十二指肠收缩幅度及胃动力指数低于健康人。今后我们需要进一步优化 MR 扫描参数，力争最大限度的减少扫描时间，争取让更多患者能够耐受该检查；同时改善 MR 扫描间的外部环境，使患者在更加舒适的环境中进行检查。我们将会继续扩大样本量，完善数据的统计，对 MR 电影成像评估功能性胃肠疾病进行深入的研究，为临床的提供更多的诊断依据。

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参考文献（略）