便攜式膀胱壓力監(jiān)測裝置對脊髓損傷低順應(yīng)性膀胱壓力的動(dòng)態(tài)監(jiān)測

劉靈峰，趙康，陳凡，吳劍，楊照峰，陳銘，毛林波，韓玖榮

神經(jīng)源性膀胱功能障礙是脊髓損傷最常見的合并癥。部分神經(jīng)源性膀胱逼尿肌反射亢進(jìn)、順應(yīng)性下降，或伴有逼尿肌-括約肌協(xié)同失調(diào)，常引起上尿路損傷，尿毒癥是患者晚期死亡的主要原因[1-2]。目前多使用常規(guī)尿動(dòng)力學(xué)進(jìn)行膀胱壓力容量測定來評估膀胱功能，包括膀胱感覺、逼尿肌穩(wěn)定性、膀胱順應(yīng)性和膀胱容量等[3-4]。但存在一些缺陷，如患者心理因素影響、非生理狀態(tài)下生理鹽水灌注、設(shè)備固定等[5]。除了常規(guī)尿動(dòng)力學(xué)檢查，還有自制簡易膀胱容量與壓力測定技術(shù)，但其只能測膀胱壓力，選擇的普通尿管管壁有彈性，導(dǎo)管與導(dǎo)管連接時(shí)有明顯的內(nèi)徑變化，這些不符合尿動(dòng)力學(xué)指南的要求。自然充盈膀胱測壓(natural filling cystometry，NFC)是通過自然生成尿液充盈膀胱進(jìn)行膀胱壓力評估。此法在生理狀態(tài)完成測試，能更準(zhǔn)確地反映膀胱的功能[6]。研究者們探究壓力傳感器膀胱植入進(jìn)行壓力監(jiān)測，但因長期植入引起較多并發(fā)癥及結(jié)果的準(zhǔn)確性問題，研究還處于實(shí)驗(yàn)階段[7]。裝置的便攜化是動(dòng)態(tài)膀胱測壓的基礎(chǔ)，本研究研制了便攜式膀胱壓力動(dòng)態(tài)監(jiān)測裝置，選取脊髓損傷神經(jīng)源性低順應(yīng)性膀胱患者通過自然充盈來進(jìn)行膀胱容量壓力的測定，并和常規(guī)尿動(dòng)力進(jìn)行比較。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇我院2014年1月～2016年1月經(jīng)常規(guī)尿動(dòng)力學(xué)分析儀檢查為低順應(yīng)性膀胱患者30例，其中男21例，女9例；頸髓損傷6例，胸髓損傷17例，腰髓損傷7例；完全性脊髓損傷12例，不完全性脊髓損傷18例；年齡28～61歲，平均(45.7±10.3)歲；病程為6～60個(gè)月，平均(33.5±19.7)個(gè)月。入選標(biāo)準(zhǔn)：診斷符合美國脊髓損傷學(xué)會(American Spinal injury Association，ASIA)2011 年修訂的《脊髓損傷神經(jīng)學(xué)分類國際標(biāo)準(zhǔn)》；伴有膀胱功能障礙，如尿潴留、尿失禁。排除標(biāo)準(zhǔn)：有嚴(yán)重心、腦、肺、肝、腎等重要臟器疾病者；有膀胱造瘺術(shù)、尿道括約肌手術(shù)史等。

1.2 方法 ①尿動(dòng)力學(xué)分析儀測定：采用萊博瑞UDS-120XLT尿動(dòng)力學(xué)分析儀對30例受試者進(jìn)行尿動(dòng)力學(xué)測試。從灌注管注入生理鹽水(速度50ml/min，液體溫度為室溫下的溫度)，觀察階段性逼尿肌不穩(wěn)定情況；當(dāng)壓力持續(xù)超過40cm H2O，則停止測壓，灌注量即膀胱的安全容量。②便攜式動(dòng)態(tài)膀胱壓力監(jiān)測裝置測定：將上述測試30例受試者在完成尿動(dòng)力學(xué)測試后1周內(nèi)采用自行研制的便攜式動(dòng)態(tài)膀胱壓力監(jiān)測裝置進(jìn)行膀胱壓力容量測定。見圖1?；颊呷⊙雠P位，導(dǎo)出殘余尿，排空膀胱內(nèi)尿液后，將膀胱測壓管和直腸測壓管用無菌技術(shù)分別置入膀胱和直腸中，使用連接管將其分別與相應(yīng)壓力傳感器相連，將壓力傳感器與壓力監(jiān)測裝置相連。本裝置設(shè)置周圍環(huán)境的大氣壓為壓力零點(diǎn)，壓力傳感器與恥骨聯(lián)合處在同一水平面。將管路內(nèi)注滿生理鹽水，定期咳嗽來驗(yàn)證檢測信號，以確定膀胱壓和腹壓傳導(dǎo)是否正常。患者10min內(nèi)至少進(jìn)水或者飲料500ml，自然生成尿液。觀察逼尿肌不穩(wěn)定情況；觀察逼尿肌壓力變化，如果壓力持續(xù)超過40cm H2O，則停止測壓，導(dǎo)出膀胱內(nèi)尿液，尿量即膀胱的安全容量。

圖1 便攜式膀胱壓力監(jiān)測裝置

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) ①出現(xiàn)逼尿肌不穩(wěn)定例數(shù)。②膀胱安全容量。

2 結(jié)果

便攜式膀胱壓力監(jiān)測裝置進(jìn)行自然充盈法膀胱測壓發(fā)現(xiàn)所有被檢者仍均為低順應(yīng)性膀胱。兩種方法都出現(xiàn)逼尿肌不穩(wěn)定的10例，都未出現(xiàn)逼尿肌不穩(wěn)定的5例，僅便攜裝置測定出現(xiàn)逼尿肌不穩(wěn)定的14例(46.7%)，僅尿動(dòng)力學(xué)測定出現(xiàn)逼尿肌不穩(wěn)定的1例(3.3%)，便攜式膀胱壓力監(jiān)測裝置測定比尿動(dòng)力學(xué)測定發(fā)現(xiàn)更多逼尿肌不穩(wěn)定病例(P<0.01)。便攜裝置測定的膀胱安全容量為(314.0±33.6)ml，尿動(dòng)力學(xué)測定的膀胱安全容量為(194.7±43.2)ml，前者測定的膀胱安全容量值明顯較后者測得的值大(P<0.01)。

3 討論

3.1 便攜式膀胱壓力監(jiān)測裝置的設(shè)計(jì) ①原理簡介：膀胱壓力監(jiān)測裝置硬件部分主要由電橋放大電路、時(shí)鐘模塊、SD卡存儲電路，液晶顯示電路，觸控電路，控制器電路等七部分組成。測壓管的壓力信號通過壓力傳感器拾取，轉(zhuǎn)換為電信號，電信號通過差分放大電路進(jìn)行信號調(diào)整和放大，放大后的模擬信號進(jìn)入24位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號傳送給單片機(jī)微控制器。單片機(jī)將此數(shù)字信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到真實(shí)的壓力數(shù)值后實(shí)時(shí)的顯示。液晶顯示模塊接收來自單片機(jī)的顯示信息，同時(shí)將觸控信號回傳給單片機(jī)進(jìn)行判斷處理。②設(shè)計(jì)研究：使用液體壓力傳感器，通過運(yùn)算放大電路以及AD采樣電路將壓力數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)處理器。使用了顯示屏和SD存儲卡等數(shù)據(jù)輸出設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示和采集。單片機(jī)通過連接了基本的外圍電路、SD卡存儲電路、串口屏控制接口、液體壓力傳感器以及LCD1602液晶顯示器實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的功能。軟件的主程序包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)獲取、存儲、顯示、報(bào)警等。③裝置及配套耗材：開機(jī)后進(jìn)入操作界面，手指輕觸“開始監(jiān)測”按鈕，系統(tǒng)開始監(jiān)測。配套耗材選用直徑F6膀胱測壓管、直徑F10直腸球囊測壓管、連接管，以及外置式美國42584-05壓力傳感器。

3.2 便攜式膀胱壓力監(jiān)測裝置對脊髓損傷患者低順應(yīng)性膀胱壓力的作用 對于脊髓損傷低順應(yīng)性膀胱，了解膀胱的絕對容量大小并無多大意義，最重要的是要了解膀胱的安全容量，即逼尿肌壓力達(dá)到40cm H2O時(shí)的膀胱容量。脊髓損傷低順應(yīng)性膀胱的治療包括降低膀胱壓力、抑制逼尿肌過度活動(dòng)，同時(shí)配合間歇導(dǎo)尿排空膀胱。不能簡單依據(jù)尿意或時(shí)間來排空膀胱，必須依據(jù)安全容量來確定排尿的時(shí)間點(diǎn)。常規(guī)尿動(dòng)力學(xué)檢查進(jìn)行非生理狀態(tài)下生理鹽水灌注，不能準(zhǔn)確反映膀胱的情況。自然充盈膀胱測壓在生理狀態(tài)下評估膀胱功能，此方法更真實(shí)、可靠。本研究設(shè)計(jì)的便攜式手持設(shè)備，方便進(jìn)行自然充盈膀胱測壓，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)膀胱測壓。

本裝置選配的膀胱測壓管、直腸測壓管、連接管與常規(guī)尿動(dòng)力選配的一樣，具有柔韌，管壁無彈性等優(yōu)點(diǎn)，保證了測量的準(zhǔn)確性。美國42584-05壓力傳感器具有以下特點(diǎn)：體積小，便于攜帶；傳感器接頭與連接管接頭匹配，且管徑一致；有三通閥開關(guān)，便于檢查管路；市場占有率高，購買方便。本裝置使用MicroUSB接口連接標(biāo)準(zhǔn)DC5V/1A電源，可使用移動(dòng)電源供電。14cm×9cm×2.5cm大小，形似手機(jī)，便于攜帶，可在病房、門診、家庭等地方檢測，利于動(dòng)態(tài)監(jiān)測。使用液晶可觸控屏，操作方便。本裝置具有數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)閱讀、儲存及監(jiān)控報(bào)警功能，它能實(shí)時(shí)顯示壓力的變化；也可提取存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；當(dāng)超出了預(yù)設(shè)的壓力值時(shí)，出現(xiàn)報(bào)警，保護(hù)上尿路功能。本裝置設(shè)計(jì)原理及操作流程遵循尿動(dòng)力學(xué)檢查操作規(guī)范的要求，人為影響因素小，數(shù)據(jù)科學(xué)可靠。本裝置壓力的最大精度為±1cm H2O，壓力范圍為0～250cm H2O?；蛟S便攜式動(dòng)態(tài)膀胱壓力監(jiān)測裝置將成為每位脊髓損傷神經(jīng)源性膀胱患者的必備工具。

在膀胱類型方面，兩種方法檢查結(jié)果一致，均為低順應(yīng)性膀胱。便攜式動(dòng)態(tài)膀胱壓力監(jiān)測裝置進(jìn)行自然充盈法膀胱測壓發(fā)現(xiàn)18例膀胱安全容量≥300ml，測得的膀胱安全容量值明顯大于常規(guī)尿動(dòng)力方法測得值。Ko等[8]認(rèn)為在神經(jīng)源性膀胱逼尿肌反射亢進(jìn)特點(diǎn)上，自然充盈法膀胱測壓提供的信息比傳統(tǒng)尿動(dòng)力生理鹽水灌注法更可靠。生理鹽水灌注法引起的膀胱激惹可能與神經(jīng)過度反射及逼尿肌改變有關(guān)。使用自然充盈法膀胱測壓發(fā)現(xiàn)更多的逼尿肌不穩(wěn)定病例，Robertson[9]認(rèn)為可能的原因是快速的生理鹽水灌注引起逼尿肌纖維拉伸在一定程度上抑制他們的自發(fā)活動(dòng)。研究認(rèn)為較多的殘余尿、膀胱低順應(yīng)性、逼尿不穩(wěn)定等是脊髓損傷患者上尿路功能損害的危險(xiǎn)因素[10]。這些研究更加支持使用自然充盈法膀胱測壓，真實(shí)反映膀胱功能。本研究便攜式動(dòng)態(tài)膀胱壓力監(jiān)測裝置自然充盈法進(jìn)行脊髓損傷神經(jīng)源性膀胱容量壓力測定能更好地反映逼尿肌穩(wěn)定性、膀胱順應(yīng)性和安全容量。

本研究不足之處在于仍需要測壓管進(jìn)行侵入性操作，活動(dòng)時(shí)測壓管對尿路有損傷的風(fēng)險(xiǎn)，以及不能實(shí)現(xiàn)長期監(jiān)測。微型內(nèi)置壓力傳感器的膀胱測壓是我們今后的研究方向。

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