便攜式膀胱壓力監測裝置對脊髓損傷低順應性膀胱壓力的動態監測

劉靈峰，趙康，陳凡，吳劍，楊照峰，陳銘，毛林波，韓玖榮

神經源性膀胱功能障礙是脊髓損傷最常見的合并癥。部分神經源性膀胱逼尿肌反射亢進、順應性下降，或伴有逼尿肌-括約肌協同失調，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]。目前多使用常規尿動力學進行膀胱壓力容量測定來評估膀胱功能，包括膀胱感覺、逼尿肌穩定性、膀胱順應性和膀胱容量等[3-4]。但存在一些缺陷，如患者心理因素影響、非生理狀態下生理鹽水灌注、設備固定等[5]。除了常規尿動力學檢查，還有自制簡易膀胱容量與壓力測定技術，但其只能測膀胱壓力，選擇的普通尿管管壁有彈性，導管與導管連接時有明顯的內徑變化，這些不符合尿動力學指南的要求。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行膀胱壓力評估。此法在生理狀態完成測試，能更準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行壓力監測，但因長期植入引起較多并發癥及結果的準確性問題，研究還處于實驗階段[7]。裝置的便攜化是動態膀胱測壓的基礎，本研究研制了便攜式膀胱壓力動態監測裝置，選取脊髓損傷神經源性低順應性膀胱患者通過自然充盈來進行膀胱容量壓力的測定，并和常規尿動力進行比較。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇我院2014年1月～2016年1月經常規尿動力學分析儀檢查為低順應性膀胱患者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個月，平均(33.5±19.7)個月。入選標準：診斷符合美國脊髓損傷學會(American Spinal injury Association，ASIA)2011 年修訂的《脊髓損傷神經學分類國際標準》；伴有膀胱功能障礙，如尿潴留、尿失禁。排除標準：有嚴重心、腦、肺、肝、腎等重要臟器疾病者；有膀胱造瘺術、尿道括約肌手術史等。

1.2 方法 ①尿動力學分析儀測定：采用萊博瑞UDS-120XLT尿動力學分析儀對30例受試者進行尿動力學測試。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定情況；當壓力持續超過40cm H2O，則停止測壓，灌注量即膀胱的安全容量。②便攜式動態膀胱壓力監測裝置測定：將上述測試30例受試者在完成尿動力學測試后1周內采用自行研制的便攜式動態膀胱壓力監測裝置進行膀胱壓力容量測定。見圖1。患者取仰臥位，導出殘余尿，排空膀胱內尿液后，將膀胱測壓管和直腸測壓管用無菌技術分別置入膀胱和直腸中，使用連接管將其分別與相應壓力傳感器相連，將壓力傳感器與壓力監測裝置相連。本裝置設置周圍環境的大氣壓為壓力零點，壓力傳感器與恥骨聯合處在同一水平面。將管路內注滿生理鹽水，定期咳嗽來驗證檢測信號，以確定膀胱壓和腹壓傳導是否正常。患者10min內至少進水或者飲料500ml，自然生成尿液。觀察逼尿肌不穩定情況；觀察逼尿肌壓力變化，如果壓力持續超過40cm H2O，則停止測壓，導出膀胱內尿液，尿量即膀胱的安全容量。

圖1 便攜式膀胱壓力監測裝置

1.3 評定標準 ①出現逼尿肌不穩定例數。②膀胱安全容量。

2 結果

便攜式膀胱壓力監測裝置進行自然充盈法膀胱測壓發現所有被檢者仍均為低順應性膀胱。兩種方法都出現逼尿肌不穩定的10例，都未出現逼尿肌不穩定的5例，僅便攜裝置測定出現逼尿肌不穩定的14例(46.7%)，僅尿動力學測定出現逼尿肌不穩定的1例(3.3%)，便攜式膀胱壓力監測裝置測定比尿動力學測定發現更多逼尿肌不穩定病例(P<0.01)。便攜裝置測定的膀胱安全容量為(314.0±33.6)ml，尿動力學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 便攜式膀胱壓力監測裝置的設計 ①原理簡介：膀胱壓力監測裝置硬件部分主要由電橋放大電路、時鐘模塊、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，轉換為電信號，電信號通過差分放大電路進行信號調整和放大，放大后的模擬信號進入24位A/D轉換器，轉化成數字信號傳送給單片機微控制器。單片機將此數字信號進行轉換得到真實的壓力數值后實時的顯示。液晶顯示模塊接收來自單片機的顯示信息，同時將觸控信號回傳給單片機進行判斷處理。②設計研究：使用液體壓力傳感器，通過運算放大電路以及AD采樣電路將壓力數據傳送到單片機處理器。使用了顯示屏和SD存儲卡等數據輸出設備進行數據的顯示和采集。單片機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液晶顯示器實現了整個系統的功能。軟件的主程序包括系統初始化、數據獲取、存儲、顯示、報警等。③裝置及配套耗材：開機后進入操作界面，手指輕觸“開始監測”按鈕，系統開始監測。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 便攜式膀胱壓力監測裝置對脊髓損傷患者低順應性膀胱壓力的作用 對于脊髓損傷低順應性膀胱，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，即逼尿肌壓力達到40cm H2O時的膀胱容量。脊髓損傷低順應性膀胱的治療包括降低膀胱壓力、抑制逼尿肌過度活動，同時配合間歇導尿排空膀胱。不能簡單依據尿意或時間來排空膀胱，必須依據安全容量來確定排尿的時間點。常規尿動力學檢查進行非生理狀態下生理鹽水灌注，不能準確反映膀胱的情況。自然充盈膀胱測壓在生理狀態下評估膀胱功能，此方法更真實、可靠。本研究設計的便攜式手持設備，方便進行自然充盈膀胱測壓，實現動態膀胱測壓。

本裝置選配的膀胱測壓管、直腸測壓管、連接管與常規尿動力選配的一樣，具有柔韌，管壁無彈性等優點，保證了測量的準確性。美國42584-05壓力傳感器具有以下特點：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，便于檢查管路；市場占有率高，購買方便。本裝置使用MicroUSB接口連接標準DC5V/1A電源，可使用移動電源供電。14cm×9cm×2.5cm大小，形似手機，便于攜帶，可在病房、門診、家庭等地方檢測，利于動態監測。使用液晶可觸控屏，操作方便。本裝置具有數據的實時閱讀、儲存及監控報警功能，它能實時顯示壓力的變化；也可提取存儲數據進行分析；當超出了預設的壓力值時，出現報警，保護上尿路功能。本裝置設計原理及操作流程遵循尿動力學檢查操作規范的要求，人為影響因素小，數據科學可靠。本裝置壓力的最大精度為±1cm H2O，壓力范圍為0～250cm H2O。或許便攜式動態膀胱壓力監測裝置將成為每位脊髓損傷神經源性膀胱患者的必備工具。

在膀胱類型方面，兩種方法檢查結果一致，均為低順應性膀胱。便攜式動態膀胱壓力監測裝置進行自然充盈法膀胱測壓發現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尿動力方法測得值。Ko等[8]認為在神經源性膀胱逼尿肌反射亢進特點上，自然充盈法膀胱測壓提供的信息比傳統尿動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過度反射及逼尿肌改變有關。使用自然充盈法膀胱測壓發現更多的逼尿肌不穩定病例，Robertson[9]認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活動。研究認為較多的殘余尿、膀胱低順應性、逼尿不穩定等是脊髓損傷患者上尿路功能損害的危險因素[10]。這些研究更加支持使用自然充盈法膀胱測壓，真實反映膀胱功能。本研究便攜式動態膀胱壓力監測裝置自然充盈法進行脊髓損傷神經源性膀胱容量壓力測定能更好地反映逼尿肌穩定性、膀胱順應性和安全容量。

本研究不足之處在于仍需要測壓管進行侵入性操作，活動時測壓管對尿路有損傷的風險，以及不能實現長期監測。微型內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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