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尿动力学技术
2007-07-22   作者:杨勇   来源:

尿动力学检查是泌尿外科的一分支学科,它主要依据流体力学和电生理学的基本原理,经尿道或经皮造瘘置管,测定尿路各部的压力,流率及肌电活动,从而了解尿路储尿排尿的功能。近20年来,随着电子技术的发展,尿动力学与X线或超声影像技术同步结合,能更准确判断膀胱尿道的储尿排尿功能。从解剖上分类,尿动力学可分为上尿路动力学和下尿路动力学。由于上尿路动力学(whataker试验)以逐渐被利尿肾图或肾动态扫描取代,本文将主要介绍有关下尿路尿动力学的基本原理和临床应用。

尿动力学设备
    
尿动力学仪是现代泌尿外科不可缺少的设备,但是近十年来国际上尿动力学设备层出不穷,功能也日趋完善。目前多数厂家提供尿动力学仪均具有尿流率测定、膀胱压测定、尿道压力描计、肌电图测定、同步X线或B超影像记录、阴茎海绵体测压及胃肠动力学研究有些厂家还提供有关神经电生理方面的相关设备,如美敦力公司的Duet尿动力学仪可选择配套的神经电生理仪用于诱发电位的测定,加拿大的Latorie公司也提供有关电刺激和生物反馈仪,可用于神经电刺激和生物反馈治疗。由于我国尿动力学研究起步较晚,加之缺乏交流,对尿动力学技术的进展了解不多,本文于以下三个方面简单介绍一下有关目前国际上尿动力学技术的进 展。
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、尿流率
    
尿流率已成为泌尿外科必备的检查设备,是尿动力学检查中唯一一种无创伤检查。目前尿流率仪主要类型有称重式(Weight transducer)(图3-1-1)及转盘式(Rotating disc transducer)(图3-1-2)两种,两者均有较好的准确率( 10%)及可重复性。目前许多厂家出产带储存器的尿流率仪,患者可以带回家,连续测定24小时,甚至三天内每次排尿的尿流率,并可将数据输入计算机内进行 分析,以获得更准确的数据。

    
二. 尿动力学仪
    
一台完整的尿动力学仪有以下部分组成:计算机主机及相关的尿动力学应用软件,尿动力学主处理器,尿流传感器,压力传感器,肌电图,尿道压力描计拉杆,灌注泵,打印机、同步影像系统。
 
(一) 计算机主机及尿动力学主处理器
计 算机主机是处理尿动力学资料,显示曲线,分析及打印报告等功能的执行者,是通过专门设计的尿动力学软件来实现的。最初的尿动力学仪仅为电机械系统,通过描图仪实时打印所得到的尿动力学曲线,而且无置零功能,使用极为不便,作一次检查往往费时数小时。随着计算机硬件的发展,出现基于DOS系统的电脑化尿动力学仪,可以实时采集数据,校正结果,曲线置零,甚至还能进行影像尿动力学检查。众所周知,计算机硬件和软件发展极为迅速,中央处理器十多年即从286发展 至Pentium IV(奔腾4代),个人电脑操作系统也随之从DOS系统过度到目前的视窗XP,尿动力学仪也随之发生巨大变化。尿动力学主处理器是进行压力-电转换的处理器,或通过导线与电脑相连,或直接插于电脑工业主板插槽内。一般来说,尿动力学主处理器适用时间较长,随着尿动力学软件的更新,尿动力学主处理器仍可长期 适用。
 
(二) 尿动力学应用软件
    
通过尿动力学应用软件才能实现对尿动力学参数的采集,编辑,曲线显示,分析和报告打印,最能体现设备的先进水平。目前先进的尿动力学软件应具备一下特征:基于目前主流计算机操作系统;软件操作简便;具备对数据或曲线的编辑功能。目前国内流行的尿动力学仪,如加拿大Laborie公司,美国美敦力公司,荷兰MMS公司,德国Wiest公司等,都能符合 目前临床的需要。
 
(三) 压力传感器
    
压力传感器是尿动力学仪中最重要的传感器,一般有两种类型,一种称之为复用性压力传感器(图3-1-3),这种传感器装备成本较高,但是使用成本很低,如 有破损只需更换园盖即可,比较符合我国国情。另一种传感器为一次性传感器,压力电流转换装置位于传感器内,装备成本较低,使用成本较高(图3-1-4)。 还有一种传感器称之为微头传感器(Micro-tip transducer),该传感器位于测压导管的顶端,无需水介质,该传感器昂贵,临床应用受限。

 
(四) 肌电图
     
尿动力学仪所配置的肌电图与神经科专用的肌电图仪有所不同(图3-1-5),该肌电图并不能行诱发电位检查,只能粗略测定横纹肌平均肌电图的变化,主要用 于判断逼尿肌尿道外括约肌或肛门括约肌的协调性,基本上能满足泌尿外科临床的需要。最常用的肌电图电极有表面电极(类似心电图电极),单导丝电极,同心轴电极等。表面电极贴于肛门两旁,参考电极贴于一侧大腿,以肛门括约肌肌电活动变化来间接判断逼尿肌外括约肌的协调性[2],多用于小儿尿动力学检查。单导丝电极通过一注射器针头插入肛门两侧,旁开1cm,导丝柔软,置入患者无明显不适,参考电极为表面电极贴于一侧大腿。同心轴电极只插入肛门旁一侧即可,旁开1cm,参考电极贴于一侧大腿。两种针型电极准确性均较高。目前有些厂家为尿动力学仪配备了能进行诱发电位测定和神经电刺激等神经电生理设备,严格来说,这些设备属于独立的诊断或治疗仪器,与尿动力学检查本身无关。

 
(五) 尿道压力描计拉杆
    
该装置是尿道压力描计检查所需部件,其工作原理很简单,只需依照规定的速度移动拉杆头即可,尿道压力描计拉杆的速度一般由计算机控制,尿道压力描计功能主要用于压力性尿失禁的诊断,目前不主张用于尿道梗阻的诊断。
 
(六) 灌注泵
    
尿动力学仪采用的灌注泵有两种,一种为重力泵,工作原理如同电子称,通过计算机计算瞬时减少的液体重量来计算灌注的速度,该泵结构简单使用,而且价格便宜。由于重力泵液体依靠一加压气囊挤出,因此液体均速流出,在行尿道压力描计时无需加接阻尼管,减少检查成本。但这种泵的流速需通过输液管上的血止手工调 节,尽管速度调节不一定很准确,却足以满足尿动力学检查的需要。另一种水泵为由电脑控制,旋转计挤压式水泵(图3-1-6),类似临床中常用的输液泵。这 种水泵价格较贵,有通过计算机随时调节水流速度之方便。由于这种水泵是通过旋转积压输液管而实现的,水流常以脉冲形式流出,行尿道压力描计时需加接阻尼管,以缓冲脉冲水流对压力产生的影响,检查成本自然有所增加。

 
(七) 打印机
    
尿动力学仪所配的打印机无特殊要求,如需要节约时间可采用激光打印机,如要求彩色报告,可采用彩色喷墨打印机,而彩色激光打印机价格昂贵,并非物有所值。
 
(八) 影像同步系统
    
影像同步系统是随着电脑科技的发展而出现,该系统的出现极大地提高了尿动力学仪的检测功能及准确性,是目前尿动力学仪的发展潮流。厂家一般采用商业化的影像捕捉卡,将X线透视或B超影像的模拟信号转成数字式信号,计算机得以对影像进行同步处理及储存。但是同步影像系统的优劣主要取决于计算机系统的硬件配置,计算机操作系统及尿动力学软件的性能。,因为无论X线影像或B超影像,因个体的差异所摄录图象的清晰度常不能满足临床需要,基于视窗的同步影像系统能对所摄录的影像进行亮度和对比度的调整,能始终得到最为清晰的图象。
 
三. 尿动力学设备选择和尿动力学室的建立
 
(一)尿动力学设备的选择
    
选择一台尿动力学设备时应考虑以下因素:1. 本医院病人群的大小:如百万人口城市的中心医院需要一台影像尿动力学。而一般医院有一台普通尿动力学仪即能满足90%的临床需要。2. 该设备是否符合当今的技术潮流:如电脑主机配置是否为当今的主流机型;应用软件是否是基于视窗系统,是否具有网络化功能,其中包括数据压缩程度是否符合当今因特网的要求,能否远程维修和遥控。3. 软件的功能:应选择基于视窗系统的尿动力学软件,只有这样才能很好地实现对采集的数据进行分析,编辑,曲线校正,同步影像的编辑,才能真正实现系统的网络化。测定参数是否符合国际尿失禁学会(ICS)颁布的标准。软件最好为开放性,如可将软件安装在其他普通电脑上,便于资料的整理。软件还应具备兼容性和本地化。由于随着计算机的发展,软件会不断更新,应了解厂家是否能提供软件的升级服务。4. 压力传感器:最好采用成本较低的可复用型压力传感器。5. 肌电图仪:应选用针形电极,较为准确,病人尚能耐受。6. 尿道压力拉杆:临床应用价值有限,经费困难者可先不购之。7. 灌注泵:最好采用电脑控制的数字泵,可与阴茎海面体测压选件匹配。选购重力泵更为经济,操作也简便,但是不能与阴茎海面体测压选件匹配。8. 同步影像系统:一般选购可连续摄入的同步影像系统,但检查时为减少病人受X线照射的时间只采用点拍摄。9. 打印机:如需要彩色打印,可选择彩色喷墨打印机,如需要较快的打印速度,可选择激光打印机。10. 资料的储存:由于电脑软件系统的脆弱性,一般需要将资料进行备份储存,如为影像尿动力学资料,所占字节较大,每例资料可达23兆字节,需要CD-R CD-RWMO等可写光盘储存,或移动硬盘和U盘;如为一般尿动力学资料,采用3英寸软盘保存即可。
 
(二)尿动力学室的建立
    
尿流率检查可设在卫生间,这样受试者排尿时有良好的隐私环境,也比较符合卫生要求。尿流率仪主机可通过连线与卫生间里的集尿器相连。有条件者,应该在卫生间与外界建立对讲系统,便于受试者与医生沟通。
    
普通尿动力学检查应该有一间单独的房间,医生在控制室里,与受试者有一墙之隔,这样能保证受试者有良好的隐私环境,两室之间应有玻璃窗和对讲系统便于医生与受试者沟通。普通尿动力学检查床为一般带腿架的医用检查床,可手动或电动。符合能摆坐位和半坐位的尿动力学检查需要。如采用C型臂作为影像尿动力学检查的影像源,可采用尿动力学厂家所提供的坐便椅,这种坐便椅通常能透X线,不会影响到影像成像质量。如采用X线检查床,则需要配备能悬挂在X线检查床的特殊 的座椅,能更符合尿动力学检查的需要。

 

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