常 冉，張 鵬

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院泌尿外科，北京 100020)

尿動(dòng)力學(xué)是研究尿液在膀胱-尿道中儲(chǔ)存和排出的科學(xué)。研究目的是重現(xiàn)患者的臨床癥狀并通過識(shí)別導(dǎo)致下尿路功能障礙的因素量化病理生理過程，提供病理生理學(xué)解釋，了解臨床意義[1]。尿動(dòng)力學(xué)研究(urodynamic studies,UDS)是測(cè)量膀胱-尿道各項(xiàng)功能相關(guān)壓力的侵入性測(cè)試[2]，用于評(píng)估患者下尿路儲(chǔ)尿及排尿功能改變。

迄今為止，有4種壓力傳感技術(shù)臨床應(yīng)用于尿動(dòng)力檢查：液態(tài)測(cè)壓傳導(dǎo)系統(tǒng)(water-filled catheters,WFC)使用水作為傳導(dǎo)介質(zhì);氣態(tài)測(cè)壓傳導(dǎo)系統(tǒng)(air-charged catheters,ACC) 使用壓縮空氣作為傳導(dǎo)介質(zhì);光纖和微探針傳感器二者則都使用電子傳感介質(zhì)。其中只有WFC和ACC采用一次性導(dǎo)管。WFC的標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用模式已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可，與之相比ACC較新，雖然技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一，但因其具有操作簡便，感染率較低等優(yōu)勢(shì)，在臨床中也已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用和進(jìn)一步的普及[3]。

用于尿動(dòng)力學(xué)檢查的ACC系統(tǒng)在20世紀(jì)70年代首次被引入，與WFC系統(tǒng)相比，其操作步驟更加簡單。90年代，T-DOC系統(tǒng)獲得了專利，近年在國內(nèi)外眾多醫(yī)療機(jī)構(gòu)開始應(yīng)用并普及。然而，目前學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可并應(yīng)用的國際尿控協(xié)會(huì)(International Continence Society,ICS)尿動(dòng)力操作標(biāo)準(zhǔn)，是以WFC及其配套的外部傳感器系統(tǒng)為基礎(chǔ)逐步建立的[4-6]。目前，ACC在臨床使用中，仍借用 WFC的理論數(shù)值及操作標(biāo)準(zhǔn)流程，尚無基于ACC的理論數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)操作流程。本文通過文獻(xiàn)復(fù)習(xí)，歸納總結(jié)ACC和WFC的差異及其原因，為今后臨床應(yīng)用提供根據(jù)。

1 WFC與ACC系統(tǒng)設(shè)備差異

1.1 設(shè)備差異感壓結(jié)構(gòu)和傳導(dǎo)壓力是WFC和ACC系統(tǒng)之間的最大差別。WFC通過導(dǎo)管頂端的側(cè)孔測(cè)量膀胱內(nèi)壓、尿道壓和直腸壓力(腹壓)，壓力通過充滿導(dǎo)管測(cè)壓腔內(nèi)的生理鹽水傳導(dǎo)[7]。ACC通過圍繞聚乙烯導(dǎo)管頂端的微型充氣球囊，感受體內(nèi)不同位置的壓力，由導(dǎo)管測(cè)壓腔內(nèi)的壓縮空氣將體內(nèi)壓力傳遞至外部特制的換能器，換能器在體外將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電腦可識(shí)別的信號(hào)進(jìn)行測(cè)定[8]。

由于WFC的感壓結(jié)構(gòu)和傳導(dǎo)介質(zhì)，尖端測(cè)定的體內(nèi)壓力需通過充滿液體的管腔進(jìn)行傳導(dǎo)至體外測(cè)壓裝置，因此在壓力測(cè)定、傳導(dǎo)過程中，如果傳導(dǎo)管路中存在氣泡、打折、堵塞等情況，就會(huì)明顯影響壓力傳導(dǎo)的精確度，需要及時(shí)進(jìn)行贗像分析及調(diào)整，ICS基于WFC管路結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制定了詳盡的贗像分析流程，而ACC通過導(dǎo)管內(nèi)壓縮空氣傳導(dǎo)體內(nèi)的壓力數(shù)值，不會(huì)出現(xiàn)類似于WFC系統(tǒng)的不同介質(zhì)之間傳導(dǎo)(如氣泡等)導(dǎo)致的贗像，因此在WFC中存在影響壓力傳導(dǎo)的問題，在ACC中很少出現(xiàn)，體現(xiàn)在測(cè)壓過程中，ACC系統(tǒng)贗像分析和糾正的過程和次數(shù)就會(huì)明顯減少，從而使得整個(gè)檢查的操作過程大大簡化。導(dǎo)管尖端及傳感器之間的位置差異導(dǎo)致的靜水壓變化也是WFC設(shè)備調(diào)零及校準(zhǔn)中需要考慮的影響因素之一。但在ACC系統(tǒng)內(nèi)，導(dǎo)管長度內(nèi)的極少量壓縮空氣的質(zhì)量可忽略不計(jì)，因此ACC的外部傳感器和導(dǎo)管尖端的相對(duì)位置的不同，就不會(huì)引起外部傳感器和ACC導(dǎo)管尖端所測(cè)壓力之間產(chǎn)生變化，這也從測(cè)壓原理方面為操作過程的簡化提供了保障。

ACC目前仍存在一定的設(shè)備缺陷，如導(dǎo)管尖端氣囊的材料不同導(dǎo)致氣囊順應(yīng)性不同，膀胱內(nèi)測(cè)壓導(dǎo)管氣囊的充氣量無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備內(nèi)氣體體積、響應(yīng)頻率，導(dǎo)管柔韌性及導(dǎo)管和設(shè)備間空氣泄露的問題等，在臨床中尿動(dòng)力檢查中的不同方面應(yīng)用ACC，還需要制定相關(guān)的設(shè)備及實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)[8]。

1.2 設(shè)備校準(zhǔn)及調(diào)零方法差異ICS建議，在尿動(dòng)力學(xué)檢查中，系統(tǒng)需在檢查開始前人工設(shè)置零點(diǎn)壓力，通常零點(diǎn)值約定為大氣壓，并需要進(jìn)行定期校準(zhǔn)[9]。校準(zhǔn)過程中，需要將導(dǎo)管尖端及傳感器分別暴露于數(shù)值不同的準(zhǔn)確壓力，使用制造商設(shè)計(jì)的程序或設(shè)備，進(jìn)行定期重復(fù)校準(zhǔn)。

因傳導(dǎo)介質(zhì)及感壓結(jié)構(gòu)的不同，ACC和WFC在校準(zhǔn)方法上也有一些不同[9]：WFC在傳感器上方固定后，將導(dǎo)管升高到一定高度，通過不同高度的水位壓力差值進(jìn)行校準(zhǔn)。ACC通過將導(dǎo)管球囊浸沒在一柱蒸餾水中的不同深度，記錄水位高度，分別于0、20和30 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)進(jìn)行校準(zhǔn)[10]。

ICS 1999年頒布的尿動(dòng)力學(xué)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，檢查開始前需以大氣壓下恥骨聯(lián)合上緣水平作為壓力零參考平面[11]。WFC為保持零參考平面不變，需要將外部傳感器始終放置在恥骨聯(lián)合上緣水平，并應(yīng)該隨患者動(dòng)作變化調(diào)整其高度[8]。上文已述：因?yàn)锳CC導(dǎo)管內(nèi)極少量的壓縮空氣質(zhì)量可以忽略不計(jì)，ACC外部傳感器同導(dǎo)管尖端無論在任何位置上，兩點(diǎn)所測(cè)得的壓力的差值均可以忽略不計(jì)，即ACC外部傳感器的壓力測(cè)量值不依賴于導(dǎo)管尖端在膀胱中的相對(duì)位置，因此理論上ACC外部的傳感器就可以在體外任一水平面作為其檢查前的零參考面，而不是必須將零參考面固定在恥骨聯(lián)合水平面，這樣從原理上符合ICS的調(diào)零準(zhǔn)則，因此ACC操作較WFC更加簡便[12-15]。

2 壓力-流率測(cè)定

壓力-流率測(cè)定是研究儲(chǔ)尿期與排尿期的膀胱尿道功能，以便對(duì)下尿路功能障礙疾病進(jìn)行診斷及有效治療的重要輔助研究方法[16-18]。

2.1 充盈期膀胱測(cè)壓差異DIGESU等[19]發(fā)現(xiàn)，在儲(chǔ)尿期，與WFC相比，ACC所測(cè)得腹壓和膀胱內(nèi)壓較高，而逼尿肌壓較低，結(jié)果有顯著差異。而在GAMMIE[20]的試驗(yàn)中，研究了不同體位(仰臥位、坐位、立位)下WFC及ACC的數(shù)據(jù)變化及差異。結(jié)果示W(wǎng)FC靜息壓力值隨患者體位由仰臥到立位呈增大趨勢(shì)，而ACC不同體位下測(cè)得逼尿肌壓力無顯著變化，但各壓力值均較WFC高。兩系統(tǒng)充盈期逼尿肌壓力值無顯著差異。兩實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，可能因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中同時(shí)納入多種下尿路癥狀，如壓力性尿失禁、逼尿肌過度活動(dòng)、和逼尿肌活動(dòng)低下，且因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)，肛門內(nèi)同時(shí)置入ACC和WFC直腸測(cè)壓管會(huì)導(dǎo)致腹壓誤差。

有研究者評(píng)估了WFC和ACC系統(tǒng)在膀胱充盈不同時(shí)期的壓力變化，以及排尿期逼尿肌最大收縮壓力[21]。結(jié)果顯示：當(dāng)膀胱容量大于50 mL時(shí)，不同膀胱容量下，用WFC或ACC得到的儲(chǔ)尿期壓力值和排尿期最大逼尿肌壓力差異較小，測(cè)量值相關(guān)性好。但該研究的不足是僅納入了女性患者，樣本量較少，樣本類型單一。

張建忠等[14]通過在充盈期膀胱測(cè)壓中置入改良后的氣態(tài)測(cè)壓導(dǎo)管同步獲得并對(duì)比了ACC及WFC數(shù)據(jù)，認(rèn)為ACC與WFC雖然在儲(chǔ)尿期時(shí)測(cè)量膀胱內(nèi)壓數(shù)據(jù)有差異，但無臨床意義，而排尿期時(shí)兩種方法在判斷膀胱出口梗阻及逼尿肌力量等方面的數(shù)據(jù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，具有很好的診斷一致性。

鄧函等[22]對(duì)兩測(cè)壓系統(tǒng)在臨床中所得的大量真實(shí)世界結(jié)果進(jìn)行了綜合數(shù)據(jù)分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)ACC與WFC測(cè)定的各壓力值和信號(hào)模式不完全一致,因此不能互換使用。但其研究為對(duì)不同患者分別進(jìn)行ACC與WFC測(cè)定，兩種方法各自匯總數(shù)據(jù)后分析并進(jìn)行對(duì)比，并不是在同一患者進(jìn)行兩方法同步測(cè)定，因此不同病因、患者的檢查過程的差異等都可能對(duì)研究結(jié)果有所影響。

2.2 快速變化信號(hào)差異咳嗽和Valsava動(dòng)作在UDS中是一種快速變化的信號(hào)。準(zhǔn)確測(cè)量快速變化時(shí)膀胱壓力值如腹壓漏點(diǎn)壓(abdominal leak point pressures,ALPP)，有助于在臨床中輔助診斷壓力性尿失禁等疾病。兩系統(tǒng)傳壓介質(zhì)的流體物理學(xué)差異，WFC為低阻尼系統(tǒng)，而ACC為過阻尼信號(hào)，這種區(qū)別可能對(duì)壓力快速變化時(shí)的記錄有影響[23]。

SHENG等[10]研究發(fā)現(xiàn)， Valsava動(dòng)作時(shí)WFC和ACC測(cè)量的平均ALPP呈高度線性相關(guān)，且兩種系統(tǒng)所測(cè)得的數(shù)據(jù)差異在臨床上無顯著性差異。與此相反，咳嗽動(dòng)作時(shí)，兩種方法測(cè)量的平均ALPP存在顯著差異，WFC測(cè)量的ALPP平均值明顯高于ACC測(cè)量值，其原因可能為ACC頻率響應(yīng)值低于WFC，易丟失快速壓力變化信號(hào)。

而GAMMIE等[20]發(fā)現(xiàn) Valsalva動(dòng)作時(shí)兩種方法測(cè)量的數(shù)據(jù)有顯著差異。WFC測(cè)量所得的ALPP平均值高于ACC測(cè)量的平均值，但兩者所得ALPP相比均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異，與SHENG等[10]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異較大，這可能因?yàn)樗麄冊(cè)谀騽?dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中同時(shí)對(duì)比WFC及ACC測(cè)量壓力值，采用不同實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)導(dǎo)致的。

張建忠等[14]的研究中對(duì)兩系統(tǒng)在患者咳嗽時(shí)的快速變化壓力測(cè)量進(jìn)行了同步對(duì)比，結(jié)果顯示兩系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)雖然有顯著差異，但有良好的線性相關(guān)關(guān)系，考慮與測(cè)壓導(dǎo)管感壓結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。

目前雖有許多研究對(duì)比了ACC與WFC的異同，但結(jié)果不盡相同。壓力-流率檢查需要留置體內(nèi)導(dǎo)管，若需要同時(shí)對(duì)比則會(huì)對(duì)臨床尿動(dòng)力裝置進(jìn)行一定的改裝，故不同研究結(jié)果的影響因素較多，這是臨床選擇應(yīng)用不同系統(tǒng)進(jìn)行尿動(dòng)力檢查時(shí)，必須考慮的因素。在GAMMIE[20]的試驗(yàn)中，為同時(shí)測(cè)量WFC與ACC值，應(yīng)用了雙導(dǎo)管法進(jìn)行尿動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，即在尿道中同時(shí)置入WFC及ACC導(dǎo)管，該方法符合ICS尿動(dòng)力學(xué)技術(shù)規(guī)范(Good Urodynamic Practices,GUP)[26]。SHENG[10]及TIMOTHY[21]則是于膀胱內(nèi)置入ACC測(cè)壓導(dǎo)管，在其灌注通道通過旋轉(zhuǎn)三通轉(zhuǎn)向閥，完成灌注及測(cè)量WFC壓力的功能(三通閥法)。鄺兆進(jìn)等[27]通過對(duì)大鼠膀胱壓力測(cè)定，發(fā)現(xiàn)雙導(dǎo)管法和三通閥法測(cè)壓數(shù)據(jù)有差異。張鵬等[28]認(rèn)為，尿道內(nèi)導(dǎo)管直徑會(huì)對(duì)尿動(dòng)力學(xué)檢查的結(jié)果產(chǎn)生影響，尿道內(nèi)置 F7測(cè)壓導(dǎo)管可影響最大尿流率測(cè)定值，尿道內(nèi)雙導(dǎo)管法比對(duì)兩種測(cè)壓系統(tǒng)的差異的方法有產(chǎn)生較大誤差的可能。

3 尿道壓力測(cè)定

尿道壓力測(cè)定是對(duì)不同部位的尿道壓力進(jìn)行測(cè)量并記錄。臨床尿動(dòng)力檢查中，可以通過尿道壓力描記(urethral pressure profilometry，UPP)通過連續(xù)測(cè)量尿道壓力，評(píng)估患者尿道功能，如功能尿道長度(functional urethral length,FUL)及最大尿道閉合壓力(maximum urethral closure pressure,MUCP)等，了解下尿路的功能和機(jī)制[29]。

1969年，BROWN等[30]使用食管測(cè)壓管用于UPP測(cè)量，是目前唯一有UPP應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)管。WFC的尿道壓力測(cè)定主要是通過導(dǎo)管尖端的側(cè)孔，以恒定的速度灌注加壓液體，通過外力以恒定速度向外牽拉導(dǎo)管，使外部感受器記錄側(cè)孔所經(jīng)過尿道壁的壓力。雖然臨床中，經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)保持勻速而穩(wěn)定的牽拉，但無法保證尿道內(nèi)的WFC導(dǎo)管不發(fā)生旋轉(zhuǎn)及彎折，往往會(huì)產(chǎn)生不易分辨的誤差，故測(cè)壓結(jié)果重復(fù)性差，既往尿道壓結(jié)果很難在臨床中起到有效診斷的目的，臨床應(yīng)用較少。

ACC尖端為均勻充氣的球囊，通過固定速度的牽拉，持續(xù)記錄通過的尿道壁與氣囊之間的作用力，不用外加液體灌注及考慮導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)等問題，操作相對(duì)簡單易行。POLLAK等[31]發(fā)現(xiàn)，ACC和微電子傳感系統(tǒng)兩者測(cè)量的MUCP有高度一致性，而FUL結(jié)果存在差異，他們認(rèn)為ACC測(cè)量尿道壓力的準(zhǔn)確性較高，然而該實(shí)驗(yàn)缺乏隨機(jī)性設(shè)計(jì)，統(tǒng)計(jì)學(xué)方法也存在爭議。隨后，ZEHNDER等[32]完善了實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)方法，認(rèn)為ACC系統(tǒng)和微電子傳感系統(tǒng)在UPP中準(zhǔn)確性相同，但ACC系統(tǒng)通常讀數(shù)較高，可能是由于其氣囊與尿道壁的相互作用力。但目前，有關(guān)于ACC應(yīng)用于尿道壓力測(cè)量的相關(guān)特性研究較少，更缺乏與WFC之間的對(duì)比及轉(zhuǎn)換研究，雖然ACC系統(tǒng)在臨床中應(yīng)用更具有優(yōu)勢(shì)，但因缺乏相應(yīng)文獻(xiàn)結(jié)果支持，也需要更大規(guī)模臨床應(yīng)用以制定ACC的典型值范圍及診斷標(biāo)準(zhǔn)。

鄧函等[22]在對(duì)大量WFC和ACC測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析后得出，尿道壓測(cè)定中,ACC尿道閉合壓及最大尿道閉合壓明顯高于WFC，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與ACC導(dǎo)管感壓氣囊較WFC側(cè)孔感壓面積增大有關(guān)。趙海濤等[24]比較了WFC和ACC在UPP中的差異，其研究結(jié)果顯示ACC所測(cè)得MUCP高于WFC，有顯著性差異；FUL低于WFC測(cè)量值，兩種系統(tǒng)所得測(cè)量值的差異，大于臨床要求，有顯著性差異，可能是由于導(dǎo)管尖端結(jié)構(gòu)以及壓力傳導(dǎo)介質(zhì)不同導(dǎo)致。同時(shí)，該研究入組患者均因神經(jīng)源性膀胱長期尿道置管，這可能影響尿道閉合功能，還需要更多的數(shù)據(jù)加以證實(shí)。

4 安全性

UDS作為一種侵入性檢查，檢查后可能導(dǎo)致尿路感染，尿動(dòng)力學(xué)檢查后尿路感染的發(fā)生與尿動(dòng)力學(xué)檢查操作的不規(guī)范有關(guān)，例如不正確的無菌操作、完成檢查程序后沒有及時(shí)更換污染部件等[33]。WFC系統(tǒng)使用中需要在測(cè)壓導(dǎo)管中填充液體，容易滋生細(xì)菌，故臨床操作中為避免污染液體進(jìn)入膀胱，增加泌尿系感染風(fēng)險(xiǎn)，WFC的設(shè)備連接管需要及時(shí)更換。而ACC導(dǎo)管為空氣介質(zhì)，測(cè)壓管路和灌注管路完全隔離、互不影響，因此完成檢查后只需要單獨(dú)更換測(cè)壓導(dǎo)管即可，簡化尿動(dòng)力操作的同時(shí)，既減少醫(yī)療費(fèi)用的支出，有減小了感染并發(fā)癥的發(fā)生概率[34]。學(xué)者也研究了ACC在兒科患者中的安全性[35]，證明ACC對(duì)兒科患者安全有效。28例患者研究期間未發(fā)生不良事件，ACC較WFC使用簡便，穩(wěn)定性高，偽影更少，但實(shí)驗(yàn)納入數(shù)據(jù)量較少，需要進(jìn)一步研究。

5 小 結(jié)

WFC系統(tǒng)是目前公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)壓系統(tǒng)，目前業(yè)界通用的UDS檢查流程、標(biāo)準(zhǔn)值范圍、贗像分析及糾正等都是基于WFC系統(tǒng)開發(fā)的，但是WFC系統(tǒng)也存在著操作復(fù)雜、容易感染、贗像糾正復(fù)雜等缺點(diǎn)。ACC系統(tǒng)在符合ICS體外調(diào)零基本原則的基礎(chǔ)上，具有操作簡便、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、感染率低等優(yōu)勢(shì)，近15年來越來越多的中心開始使用。但其測(cè)量結(jié)果尚無業(yè)界公認(rèn)的一致標(biāo)準(zhǔn)，不同中心測(cè)量結(jié)果存在差異，不同疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)也待進(jìn)一步研究，尚需更大規(guī)模的研究數(shù)據(jù)確定其范圍及疾病模型。在進(jìn)行臨床及科研工作時(shí)，ACC和WFC之間壓力結(jié)果是否可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以及ACC與WFC差異的原因還需進(jìn)一步研究及臨床驗(yàn)證。在未來的尿動(dòng)力學(xué)研究中，通過研究進(jìn)一步比較ACC與WFC的差異性與優(yōu)劣，明確ACC典型值及操作標(biāo)準(zhǔn)，則可以在臨床尿動(dòng)力檢查中，選擇更適于臨床操作及診斷的尿動(dòng)力系統(tǒng)，為臨床下尿路疾病的診察及治療提供有效工具。