ГЛАВА 6. О влиянии конструкции сурьмяного электрода рН-зонда на точность измерения внутрижелудочного рН. 6.1. О влиянии конструкции сурьмяного электрода на точность измерения рН при эндоскопической рН-метрии

До проведения рН-метрии осуществляется эндоскопический осмотр верхних отделов пищеварительного тракта. После окончания осмотра накожный электрод сравнения присоединяется к запястью пациента. Через биопсийный канал эндоскопа проводится рН-зонд с измерительным электродом и погружается в «озерцо» - содержимое желудка, располагающееся на большой кривизне, на границе тела и свода желудка. Торец измерительного электрода рН-зонда при этом не должен касаться слизистой оболочки желудка. Показания ацидогастрометра записываются в специальный бланк. Затем под визуальным контролем осуществляется контакт торца рН-зонда со слизистой оболочкой желудка (СОЖ) в стандартных точках (рис.28) [Сотников В.Н., Дубинская Т.К., Волова А.В., Яковлев Г.А., 2005г.].

Рис. 28 Стандартные точки для измерения величины рН при проведении эндоскопической пристеночной рН-метрии: 1 – «озерцо», 2 – свод желудка, 3 – задняя стенка средней трети тела желудка, 4 – передняя стенка средней трети тела желудка, 5 – малая кривизна средней трети антрального отдела, 6 – большая кривизна средней трети антрального отдела, 7 – передняя стенка луковицы ДПК.

Показания ацидогастрометра при использовании зонда с торцевым измерительным электродом считываются в момент касания электрода к слизистой оболочке в течение первых двух секунд. Рабочий конец зонда в момент касания должен располагаться под прямым углом к поверхности слизистой оболочки.

Количество исследуемых точек может увеличиваться в зависимости от полученных данных, выявленной патологии и задач исследования [Сотников В.Н. с соавторами, 2005г.].

Так, например, при язве желудка, обязательно определяется рН слизистой оболочки, прилежащей к язве. При величине рН в «озерце», близком к нейтральному, для выявления наличия участков с сохраненной кислотопродукцией, производятся замеры рН в нескольких точках свода и тела желудка.

Показания ацидогастрометра вносятся в специальный бланк.

Оценка полученных данных осуществляется по функциональным зонам. В желудке выделяют две основные функциональные зоны:

• зону активного кислотообразования, которая обычно соответствует телу и своду желудка;
• зону выработки щелочного секрета, которая обычно соответствует антральному отделу.

Активность кислотообразования оценивается по данным рН в теле и своде желудка [Сотников В.Н., Дубинская Т.К. с соавторами, 2005 г.]:

- рН > 5,0 – анацидное состояние;

- рН 5,0 – 2,1 – гипоацидное состояние;

- рН 1,2 – 2,0 – нормацидное состояние;

- рН < 1,2 – гиперацидное состояние.

Ощелачивающая функция антрального отдела считается сохраненной при рН > 5 в средней трети антрального отдела.

Клиническая практика проведения эндоскопической рН-метрии рН-зондом с торцевым сурьмяным электродом [Дубинская Т.К. с соавторами, 2004г., Сотников В.Н. с соавторами, 2005г.] показала, что при считывании показаний ацидогастрометра в течение 5 – 10 сек при умеренном надавливании торцем измерительного электрода рН-зонда на слизистую оболочку наблюдается нестабильность показаний ацидогастрометра при измерении рН в кислотопродуцирующей зоне желудка.

Так, с увеличением времени контакта измерительного электрода со слизистой оболочкой и давления электрода на слизистую оболочку наблюдался быстрый рост величин рН с 1-2 до 5-7 ед. рН. Этот феномен можно объяснить наличием определенного градиента рН в слое слизи [Richardson C.T., 1985], покрывающей слизистую оболочку желудка (рис.29). Толщина слоя слизи обычно составляет около 0,5÷1,0 мм [Пиманов С.И., 2000г.].

Рис.29 Кислотопродуцирующая железа желудка и основные компоненты слизистого барьера.

Для секреции соляной кислоты и ферментов, вырабатываемых железами желудка, в слое слизи над просветом желез формируются каналы, выстланные растворимыми гликопротеинами. Эти каналы избирательно проводят поток ионов Н⁺ и Cl^- в полость желудка без повреждения смежных клеток. В то же время поверхностные эпителиальные клетки секретируют в слой слизи бикарбонаты, поддерживающие нейтральный рН у клеточной поверхности.

За счет этого в слизистом слое существует определенный градиент рН. На поверхности слоя слизи, обращенного в просвет желудка, реакция кислая (рН = 1,0-2,0). В глубине у поверхности эпителиального пласта рН среды приближается к нейтральному значению.

При проведении рН-метрии зондом с торцевым измерительным электродом при первом касании слизистой оболочки в течение 1-2 сек. происходит измерение рН на поверхности слизистого слоя. Затем при умеренном надавливании электрод легко погружается в слой слизи и измеряет рН в глубине слоя над эпителиальным пластом (рис.30) [Дубинская Т.К. с соавторами, 2004г., Яковлев Г.А., 2004г., Сотников В.Н. с соавторами, 2005г., Яковлев Г.А., Дубинская Т.К., 2006г.].

Рис.30 Схема измерения кислотности рН-зондом с торцевым сурьмяным электродом: а) при первом касательном контакте торца электрода со слизистой оболочкой; б) при умеренном надавливании рН-зондом в течение более длительного времени.

Такая методика измерения не отражает истинной кислотопродукции, так как рН на поверхности слоя слизи показывает работу кислотопродуцирующих клеток, а рН в глубине слизистого слоя – работу клеток, вырабатывающих бикарбонаты. Саблин О.А. с соавторами (2002г.) предлагает для повышения точности измерения измерять рН в каждой стандартной точке три раза по 5 – 10 секунд и высчитывать средние значения. Но использование среднего арифметического трех значений рН в каждой точке может значительно завышать фактический средний рН.

По мнению авторов [Дубинская Т.К. с соавторами, 2004г.] кислотный градиент в слое слизи в кислотообразующей зоне желудка необходимо учитывать при выполнении эндоскопической пристеночной рН-метрии.

Так, Дубинской Т.К. с соавторами (2004г.) было предложено для правильной оценки кислотопродукции считывать показания ацидогастрометра в момент касания торцевым электродом рН-зонда слизистой оболочки в течение первых двух секунд.

Подтверждением правильности данного предложения служит и тот факт, что величины рН в кислотопродуцирующей зоне, полученные в момент касания, и значения рН в «озерце» практически у всех пациентов совпадают. Необходимо отметить, что при измерении рН в отделах пищеварительного тракта, где нет кислотообразования, время контакта сурьмяного электрода рН-зонда со слизистой оболочкой не влияет на показания ацидогастрометра.

Следует отметить, что эти очень важные для обеспечения необходимой точности метода эндоскопической рН-метрии наблюдения эндоскопистов кафедры эндоскопии РМАПО и выводы на их основе были впервые опубликованы в работах Сотникова В.Н., Дубинской Т.К. с соавторами в 2004-2006г.г. и сообщены в докладе автора, подготовленном совместно с Дубинской Т.К., на 11-ой Российской гастроэнтерологической неделе, проходившей 10-12 октября 2005 года в г. Москва.

Важной деталью технического аспекта выполнения рН-метрии зондом с торцевым измерительным электродом является расположение его в момент контакта со слизистой оболочкой таким образом, чтобы продольная ось зонда располагалась перпендикулярно поверхности слизистой оболочки.

В случае расположения зонда по касательной к поверхности слизистой оболочки контакта измерительного электрода со слизистой оболочкой может не произойти. Это обусловлено тем, что наружный диаметр фторопластового катетера, в котором закреплен сурьмяный электрод, больше, чем диаметр электрода (2,5 мм и 1,3 мм соответственно). При отсутствии контакта измерительного электрода со слизистой оболочкой показания рН будут неверными (более низкими вплоть до 0,3).

Медико-технические проблемы использования рН-зонда с торцевым электродом обсуждались с доцентом кафедры эндоскопии Российской медицинской академии последипломного образования, доцентом, кандидатом медицинских наук Дубинской Т.К.

С учетом морфо-функциональных особенностей СОЖ впервые в мировой практике был разработан эндоскопический зонд с кольцевым измерительным электродом (рис. 31), на торце которого выполнен выпуклый диэлектрический выступ высотой около 0,7 – 0,8 мм в центре торцевой поверхности электрода [Яковлев Г.А. Эндоскопический рН-зонд. Патент РФ №2261674, приоритет от 08.04.2004г.].

Рис. 31 Эндоскопический рН-зонд с кольцевым измерительным электродом.

Обеспечение необходимой точности измерения рН достигается тем, что высота диэлектрического выступа близка к толщине слоя слизи. Поэтому, если угол атаки зонда к поверхности слизистой оболочки близок к 90°, то измерение рН происходит посредством кольцевого электрода на поверхности слоя слизи, обращенной в желудок (рис.32). При использовании зонда с кольцевым электродом показания ацидогастрометра остаются практически стабильными и существенно не зависят от времени контакта зонда со слизистой оболочкой.

Рис.32 Схема измерения кислотности рН-зондом с кольцевым сурьмяным электродом.

Еще одним достоинством зонда новой конструкции является возможность измерения рН при любом угле атаки зонда к поверхности слизистой оболочки [Сотников В.Н., Дубинская Т.К. с соавторами, 2005г.].

Это обеспечивается равенством наружных диаметров полимерной оболочки и кольцевого электрода. Кроме того, выпуклый выступ на торце сурьмяного электрода полностью исключает контактную ранимость слизистой оболочки желудка, особенно на фоне воспаления последней.

С целью оценки точности измерения кислотности зондом с торцевым и кольцевым электродами Дубинской Т.К. было проведено сравнительное измерение рН у 23 больных с различной патологией верхних отделов пищеварительного тракта. Измерение проводилось с помощью специально сконструированного зонда с разъемом в проксимальной части измерительного электрода. К разъему попеременно подсоединялся зонд с торцевым, а затем с кольцевым электродами.

Это позволяло быстро, не снимая электрода сравнения и не отсоединяя коннектора (разъема) от ацидогастрометра, менять измерительные электроды зонды. Измерение проводилось в одних и тех же точках у одного больного разными типами измерительных электродов в течение 1 – 10 секунд.

Записывались показания ацидогастрометра в первую секунду касания слизистой оболочки и через 10 секунд. Данные по пределам колебаний величин рН при использовании зондов с торцевым и кольцевым электродами приведены в таблицах 23-25.

Таблица 23. Влияние конструкции сурьмяного электрода эндоскопического рН-зонда на величину рН в течение 1 – 10 сек у больного с язвой луковицы ДПК [Дубинская Т.К., 2005г.]

Как видно из таблиц 23, 24 в первые секунды измерения показания ацидогастрометра при использовании торцевого и кольцевого электродов практически совпадают и отличаются не более чем на 0,1 – 0,2 ед. рН. Через 10 секунд показания ацидогастрометра при использовании зонда с кольцевым электродом существенно не отличаются от предыдущих показаний. При использовании зонда с торцевым электродом отмечается значительный рост величин рН с течением времени при измерении рН в кислотопродуцирующей зоне. В «озерце» показания ацидогастрометра не зависят от времени измерения и типа зонда.

Таблица 24. Влияние конструкции сурьмяного электрода эндоскопического рН-зонда на величину рН в течение 1 – 10 сек у больного с рефлюкс-эзофагитом [Дубинская Т.К., 2005г.]

Из представленной таблицы видно, что пределы колебаний величин рН во времени при использовании зонда с торцевым электродом значительны, особенно в зоне максимальной кислотопродукции.

Таблица 25. Влияние конструкции сурьмяного электрода эндоскопического рН-зонда на величину рН в течение 1 – 10 сек у больного с атрофическим пангастритом [Дубинская Т.К., 2005г.]

При анацидности (табл. 25) величины рН в разных отделах значительно не отличаются по величине и не меняются в зависимости от времени контакта измерительного электрода зонда со слизистой оболочкой и его конструкции.

Таким образом, использование рН-зонда с кольцевым электродом значительно повышает точность измерения за счет более стабильных показаний рН в кислотопродуцирующей зоне желудка.

Стабильность величин рН и точность обеспечиваются измерением кислотности только на поверхности слизистого геля при любом угле атаке зонда к поверхности слизистой оболочки.

Сначала Сотников В.Н., Дубинская Т.К. и др., (2005г.) придерживались схемы стандартных точек, предложенной Садовниковым В.И. с соавторами (1998г.), рекомендовавших измерять рН в 11 точках, начиная с нисходящего отдела ДПК и заканчивая в средней трети пищевода.

Определение рН в стандартных точках позволяет:

- сравнивать результаты исследования у разных больных;

- сократить время исследования.

В процессе обработки данных рН-метрии Сотников В.Н., Дубинская Т.К. с соавторами, (2005г.) пришли к следующему заключению:

• в нисходящем отделе двенадцатиперстной кишки и средней трети пищевода величина рН не имеет существенных отличий в норме и при различной патологии;

• на показания рН в кардии оказывает влияние желудочное содержимое, которое неизбежно забрасывается в пищевод при ЭГДС, искажая его истинные величины;
• величины рН в зоне угла желудка подвержены значительным индивидуальным колебаниям, которые зависят от врожденных особенностей зоны распространения кислотопродуцирующих желез.

Таким образом, измерение рН в этих точках нецелесообразно и они были исключены из стандартного набора точек (см. рис.31).

Была также изменена последовательность измерения рН в стандартных точках. Это мотивируется тем, что осмотр желудка осуществляется на выходе из него. Поэтому удобнее рН-метрию начинать с проксимальных отделов желудка, а не с ДПК, как предлагалось ранее. К тому же, при начале измерения рН с погружения сурьмяного электрода зонда в «озерцо» смываются с поверхности электрода остатки содержимого биопсийного канала. Это исключает необходимость промывания канала 20 мл дистиллированной воды, что не только способствует сокращению времени исследования, но и исключает попадание воды в желудок, что может исказить истинные величины рН.

Эндоскопическая рН-метрия была выполнена 322 больным с различной патологией ВОПТ и 23 пациентам с отсутствием визуальных и морфологических изменений СОЖ (табл. 7).

Оценка значения эндоскопической рН-метрии в определении кислотопродуцирующей функции желудка основана на анализе данных рН-метрии у 345 пациентов [Сотников В.Н., Дубинская Т.К. и др., 2005г.].

Новая конструкция эндоскопического рН-зонда, а также усовершенствованная [Сотников В.Н., Дубинская Т.К. и др., 2005 г.] методика проведения эндоскопической рН-метрии позволяют значительно повысить точность измерения рН и сократить время ее проведения. рН-метрия в предложенной модификации удлиняет время эндоскопического исследования в среднем на 1 минуту [Волова А.В., 2006г.].

Близость величин рН, полученных при эндоскопической рН-метрии у пациентов с неизмененной слизистой оболочкой желудка, и данных литературы по исследованию базального рН у здоровых пациентов, позволяет считать, что точность измерения рН методом эндоскопической рН-метрии достаточно высока.

Высокая точность метода эндоскопической рН-метрии подтверждается также равнозначными величинами кислотности (рН 1,0÷1,2), полученными при изучении базального рН у больных ЯБДК в теле желудка и антральном отделе посредством эндоскопического рН-зонда с кольцевым сурьмяным электродом, с помощью рН-радиокапсул (табл.12) и рН-зондов с НЭС (табл. 12, 25, 26).

Основными достоинствами метода эндоскопической рН-метрии являются: ненужность ренгенологического контроля благодаря возможности визуального контроля при измерении рН, точное определение границ кислотопродуцирующей и ощелачивающей зон желудка, простота и быстрота исполнения.

Лея Ю.Я. (1996г.) считает, что эндоскопическая рН-метрия дает также возможность выявить ранние нарушения кислотообразования желудка в начальных стадиях как хронического гастрита, так и язвенной болезни, еще перед возникновением дефекта слизистой оболочки; диагностировать секреторную недостаточность у пациентов с рН кислотообразующей зоны желудка, равным 2,1-8,0, и заболеваниях других отделов ЖКТ (пищевода, двенадцатиперстной кишки).

По мнению Сотникова В.Н с соавторами (2005 г.) низкие величины рН в антральном отделе желудка у 34,8 % здоровых пациентов ставят под сомнение ведущую роль антрального отдела желудка в ощелачивании желудочного содержимого и свидетельствуют о необходимости дальнейшего изучения этого механизма.

Беляева Г.С. с соавторами (2006г.) в результате суточного мониторирования рН у 40 здоровых и 125 больных ЯБДК установили, что днем и ночью больше половины времени (соответственно 52 и 54%) обследования в теле желудка регистрировалась гиперацидность, а в антральном отделе продолжительность гиперацидности ночью и днем составляла соответственно 39 и 43%. Основным механизмом ощелачивания у здоровых лиц днем и ночью являлся дуоденогастральный рефлюкс, зарегистрированный у всех обследованных [Беляева Г.С. с соавторами, 2006 г.] и достигавший у 85% тела желудка.

Определение рН у больных с различной патологией верхних отделов пищеварительного тракта выявило определенные закономерности [Сотников В.Н., Дубинская Т.К. и др., 2005 г.]. У больных с так называемыми кислотозависимыми заболеваниями (язвенной болезнью и рефлюкс–эзофагитом) наиболее часто встречаются гиперацидность и нарушение ощелачивающей функции антрального отдела. При полипозе и раннем раке желудка гипо- и анацидность приближаются к 100%.

При хроническом гастрите практически одинаково часто встречается гиперацидность с рН<1,2 и нормацидность (32% и 34% соответственно), гипоацидность составила 15%, а анацидность 18%. Проведенное сопоставительное изучение характера кислотопродукции и морфологических изменений слизистой оболочки в теле желудка не выявило значимой корреляции между ними. Это подчеркивает необходимость не только морфологического исследования, но и определения кислотопродуцирующей функции для диагностики хронического гастрита. Исследование кислотопродуцирующей функции характеризует адаптационные возможности организма и позволяет выявить группу риска по развитию онкологических заболеваний.

Таким образом, эндоскопическая рН-метрия является простым, точным и быстрым методом исследования кислотопродуцирующей и ощелачивающей функций желудка, который не только расширяет возможности обследования гастроэнтерологических больных, но и сокращает его сроки. Эндоскопическая рН-метрия имеет большое значение для оценки прогноза заболевания и выбора рационального метода лечения, а также расширяет возможности изучения этиопатогенеза патологических процессов.