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肛肠动力学[中国肛肠健康网]

肛肠动力学[中国肛肠健康网]

 更新时间:2009-06-25 15:49:57  点击数:7134
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肛肠动力学

 
一、 概述
(一)肛肠动力学的概念
    用静力学和动力学的方法来研究结肠、直肠、肛管(包括盆底)的各种运动方式,从而对排便生理、肛门自制生理及有关肛肠疾病的病理生理学进行研究,称为肛肠动力学(Anorectal Dynamics)
    平时,固态粪便储存于乙状结肠甚至降结肠中。结肠及直肠松弛,内外括约肌、耻骨直肠肌均处于张力收缩状态。在结肠至肛门这一段距离中,存在着一个远心端压力高,近心端压力低的向心型压力梯度和蠕动波梯度,排便阻力大于排便动力,粪便得以储存(自制)。排便时,结、直肠肌收缩,肠腔内压增高,腹肌亦收缩使腹压增高,而内括约肌、耻骨直肠肌、外括约肌均反射性松弛,肛管压力迅速降低,上述压力梯度逆转,排便动力大于排便阻力,粪便排出肛门(自制解除)。这两种状态下肛管、直肠、盆底的功能变化及各器官协调功能均可通过压力变化而表现出来,测定这些压力变化便可判断有关器官的功能和协调情况。
(二)肛肠动力学的发展概况
     压力测定的方法诊断肛肠疾病始于30多年前,但其历史却可上溯到一百多年前。1877Cowers发现扩张直肠后。内括约肌短暂松弛,他即将之称为直肠内括约肌抑制反射。Denny-Brown(1935)肯定了这一发现。CallaghanNixon(1964)报道先天性巨结肠患者此反射缺如。1967年,SchnauferLawsonNixon等分别发表文章,介绍用肛管直肠测压诊断小儿先天性巨结肠的方法。此后,应用者逐渐增多。七十年代初。开始将肛管直肠测压的方法用于肛肠外科疾病的病理生理研究和诊断,如痔、肛裂患者肛管压力改变及扩肛治疗后压力的变化。以后,又相继有人报道排便失禁、直肠脱垂、肛瘘、直肠孤立性溃疡综合征、会阴下降综合征等疾病肛管直肠测压的结果。八十年代始,人们又用肛肠测压法评价各种肛肠手术后患者的肛管直肠功能,将其用于排便失禁的生物反馈治疗,将骶神经肛门外括约肌反射用作术中监测手段,帮助鉴别神经组织。近几年来,测压方法以及由其衍生出来的各种方法已广泛地应用于肛肠外科的各个领域,被公认为十分重要的研究手段和有用的诊断方法。显然,"测压"这一名词已难以全面准确地体现本方法学的现状和发展趋势。本文作者在工程界学者的帮助下,于1986年提出"肛肠动力学"的概念,以期代替测压一词。
(三)肛肠动力学检查的意义
    排便、自制以及多种肛肠疾病的发生、发展都与结肠、直肠、肛管、盆底的力学状态改变有关。由于涉及的因素很多,机理十分复杂以及检测手段的限制,过去医师们仅能凭病人主诉和直肠指诊x线照相所提供的比较粗略的形态学资料进行判断,而难以对它们的功能,尤其是运动状态下的功能进行定性、定量观察。近些年发展起来的排粪造影技术,使人们对大肠肛门运动过程中的形态学改变的观察成为可能,但对这些过程申肉眼无法观察到的力学状态却难以准确了解,动力学检查恰好提供了一种有效的定量手段,从而在肛肠疾病的诊断和研究中得到广泛应用。当它与肠道转运功能检查、排粪造影检查、盆底肌电图检查结合应用时,能提供关于结肠、直肠、盆底、内外括约肌生理的许多重要的基本信息,从而使肛肠外科疾病的研究、诊断、治疗水平有了提高。
(四)研究肛肠动力学的基本要求
    研究肛肠动力学,应具有坚实的医学基础知识,如肛肠解剖学、组织胚胎学、神经解剖学、消化道生理学,要特别熟悉活体解剖和X线解剖,这样,才能获得符合实际情况的动力学检查资料。应熟悉肛肠疾病的病因学、病理生理学和症状学,所得资料须密切结合临床加以解释,切忌仅凭检查结果下诊断。还应熟悉力学基本原理,并有一定电子学基础。只有这样,才能正确使用仪器,准确收集资料,合理应用所得资料进行研究和解释临床现象。机械地套用现成数据将可能导致错误的判断。
(五)排便过程中的力学改变
   安静状态时,直肠一般呈空虚塌陷状态,此时,静息压力为0.49kPa左右,并有约5/分的蠕动波。此种压力和蠕动波频率,均大大低于内括约肌为主造成的肛管静息压(6.79gkPa)和蠕动波频率(14.9/)。部分人直肠中也可存有少许成形便,但并不引起便意。直肠瓣及迂曲的乙状结肠可能阻止粪便在重力作用下进入直肠。由于直肠收缩强于乙状结肠,这种肠道运动的逆向梯度也有助于直肠保持空虚状态。
    乙状结肠或更近端结肠的收缩可将粪便驱入直肠。当进入直肠的粪便的量少、速度缓慢时,不会引发直肠的反射,也不会产生便意。但当一次进入直肠的粪便达10ml以上,且速度较快时,将引发直肠 —— 括约肌的阂值反射:外括约肌立即收缩使肛管压力突然升高,这种收缩仅持续1-2秒,随之内括约肌张力轻度下降,肛管压力轻度下降数秒钟后可恢复正常。在尚未引起便意之前,这种肛管压力下降的程度和持续的时间随每次迸人的粪便量的增多而增加。在内括约肌弛缓时,外括约肌反射性收缩以补偿部分暂时失去的肛门自制功能。前述未产生便意的情况下,直肠肛管对进人直肠的内容物的反应,以自动、非意志性维持自制为主。
    当进人直肠的内容物增加到1lOml左右,直肠内压达2.45kPa左右时,内括约肌便会持续弛缓,失去其自制能力,表现为肛管静息压大幅度下降,不移除刺激,内括约肌不会恢复张力;同时,这一容量会刺激盆底排便感受器,引起持续的便意(1分钟以上)并伴有直肠规律性收缩。此时肛门自制全靠盆底肌及外括约肌主动收缩维持(意志性自制)。若盆底肌麻痹,便会发生失禁。若环境不许可排便,盆底肌及外括约肌的强大收缩可压迫内括约肌。反射性地使直肠及结肠松弛,粪便返回上方。便意消失,内括约肌恢复张力。若环境许可排便。放弃主动收缩,外括约肌、盆底肌便可反射性松弛,粪便顺利排出。
    当进入直肠的内容物增加到220ml左右,直肠内压达4.6lkPa时,不但内括约肌早已失去自制功能,而且强烈紧迫的便意及盆底肌、外括约肌持续收缩难以超过60秒的特性将便盆底肌、外括约肌完全松弛,肛管压力骤降,W同时因反射性腹压上升而使直肠内压急剧升高,可达14.7kPa,排便动力超过排便阻力,直肠内容物排出。
   排便时除上述压力变化外,由于耻骨直肠肌的松弛后退,肛管直肠角变大,直肠和远端结肠的纵肌收缩便肠管缩短,乙状结肠和直肠间的角度也变大。以上两方面的变化即:(1)压力梯度逆转,(2)排出通道缩短变直,足以排空直肠甚至高达脾曲结肠中的粪便
   因此,一次合理的排便应该有内、外括约肌、盆底肌的同步弛缓,排便压的有效升高及排便通道的畅通无阻。
    一次直肠排空后,内括约肌缓慢恢复原有张力,而不受意志影响。外括约肌先为反射性收缩,然后再恢复原来的张力收缩状态,但也可维持其松弛状态,以待下一次直肠充盈与排空。
  (六)肛肠动力学检查的仪器
进行肛肠动力学检查的仪器很多,但原理相同,均由测压探头、压力换能器、前置放大器、记录仪四部分构成。现分别介绍如下:
   l.测压探头
    接感受压力的器件不同分为充气式、充液式、管端微型压敏装置三类:
  (1)充气式:分开管式、闭管式,后者又分单囊式、双囊式。由于空气的可压缩性影响压力的准确传导,尤其是在囊内含气少时,现已不用充气式探头测肛管压。
  (2)充液式:分开放式与闭合式。前者分持续灌注式和非灌注式,后者亦分单球式、双球式。现多用持续灌注式或单球式。
  (3)管端微型压敏装置:
   A:金属应变片式和涨丝式,其优点是温度系数小,稳起性高,但灵敏度低,体积大,频响差。
    B:半导体式,系利用半导体单晶压阻效应原理设计,体积小,重量轻·灵敏度高,温差系数小,且频响特性好,线性良好,功率消耗小。
    现按临床应用方法简介如下:
   (1)开管式:以细导管开放灌注法应用较多。一般可采用输尿管导管或硬膜外麻醉导管。可单用一根亦可将三根集扎成束。其中一根连接于直肠扩张球,可经此管向球内注气或抽气; 另二根顶端封闭,近顶端处开侧孔,直径1-2mm,两孔朝不同方向,两孔间距以分别对应于内、外括约肌为准。为使测压孔不被堵塞,常用生理盐水灌注,使用输液泵或加压注射器,灌注速度一般为0.5-1ml/分。开放灌注管因口径小,对肛门括约肌静息状态干扰小,但对肛管运动细节显示较差。
   (2)闭管式:单球充液式为聚乙烯塑料管端附一8mmx4mm乳胶小球,充水后用直径1.5mm的聚乙烯塑料管连于压力换能器,其可感受内、外括约肌综合压力。双球充气式探头为在一硬管上捆扎两个橡皮小球,使成两个独立的腔,各腔以导管分别引出;插入肛门后,先向内侧小球充气5-10ml,轻轻向外拖,直至感到有阻力为止,此时内侧小球位于内括约肌水平,然后向外侧小球充气,其便对准外括约肌皮下部,这样该探头便可在一定程度上分别反映内、外括约肌的活动情况。
据作者经验,单球充液式探头使用方便,压力重复性好,肛管运动的细节显示清楚,但如密闭不好,系统中有渗漏的话,将影响测量准确性,并使基线移动。开管灌注法受灌注速度影响较大,灌注压力低时,肛管运动细节不易显示,压力变化的速度也不能及时显示,易被粪便堵塞,且对灌注泵质量要求也比较高,但它没有闭管测压易受渗漏影响的缺点。 
(3)管端微型压敏装置:插入时不会象小球探头那样牵张括约肌,也不会象灌注法那样持续漏液刺激肛周皮肤,易于准确放置,因不需压力传导介质,也克服了流体静压、粘滞力带来的影响,缺点是容易损坏,且价格昂贵。
   2.压力换能器
   是一种能敏捷感受外界压力信号,并将其转换成工程上易测到的量(一般为电信号)的装置。按临床使用方式分为通用型,导管型(管端换能器),埋植型,智能型(如无线电遥测丸)。按传递压力的介质不同可分为气导式、液导式。
   七十年代以前多为结构型,即先用敏感元件把压力信息转换为位移 、应变等物理量,再用传感元件进行二次变换为电量。结构型压力换能器常有机械零件,寿命、精度及可靠性均受一定限制。
    七十年代以后压力换能器开始向物性型发展,即利用某些材料(如半导体、压电体、陶瓷元件等)感受压力信息。既无相对运动,又无磨损,故精度高,可微型化。如硅集成电路压刀传感器,灵敏度高,输出信号比其他类型者大1-2个数量级,信噪比高,对二次仪表要求也低。
   3.前置放大器
  压力换能器输出的信号一般比较小,不足以推动记录议器,这就须对输出信号进行放大(这时就需用前置放大器放大压力换能器输出的微弱信号)。
  4.记录仪
    一般可采用多通道生理记录仪,台式平衡记录仪,示波器,也可将压力信号输入电子计算机,对信号进行自动分析、记录并打印结果,但不能对信号施加过多影响,以免掩盖真实情况。如用记录纸描记曲线,记录仪应具备不同的走纸速度,便于记录中根据不同的要求使用。
   5.其他
  1)直肠扩张球:用高顺应性的乳胶球缚于聚乙烯塑料管头端。该管最好是双腔,以便一腔注入或抽出气、液体,另一-腔测定压力。
   (2)测压探头:应在导管上标明刻度,以便从体外能清楚了解探头进人深度。
 3)各种连通气、液体的管道:必须是低顺应性的,以免缓冲压力变化,影响观察精度。
 4)灌注装置:要求灌注速度准确、均匀,否则将导致压力曲线人为的波动,影响准确性。
 5)注射器:2ml5ml1支作充液之用,100ml2支作充气之用。
   (6)牵引设备:牵拉测压探头之用,要求速度均匀,可调节。用台式平衡记录仪者,可利用记录仪滚轴作牵引。
(七)肛肠动力学检查的准备工作
   1.病人:一般无须特殊准备。不要在检查前进行灌肠,因为一次清洁灌肠可影响肠粘膜、肠道运动达数小时之久。可嘱病人自行排便,以免直肠中有粪便而影响检查。检查前亦不应进行直肠指诊、直肠镜检以免干扰括约肌和直肠粘膜。冬天,检查室内必须温暖,以免寒冷导致肌肉收缩影响检查结果。因系无创检查,并无痛苦,惟需时较长,应事先说明。
    2.检查者:检查者应事先联接仪器各部,充气充液,接通电源。对探头施加压力以检测仪器灵敏度、稳定性、反应速度。检查密闭系统有无渗漏。一般将探头置于病人肛缘作为零点。每次检查前应准确定标并在记录纸上注明检查日期,以备查考。检查时一切必要的用品如100ml注射器、石蜡油、胶布、棉签、卫生纸、垫布、记录笔等均须放置于方便处,以便随时取用。
 
二、肛管动力学检查
 
(一)肛管控制排便的结构基础
    肛管是一条肌性管道。正常的肛管能满意地控制固形便、液性便和气体。任何管道要达到满意控制气体、液体的流通,必须具备以下条件:1.管道须有足够的闭合张力;2.管道必须具备柔软可变的衬里。肛管即具备这两个条件:①肛管实质上是外层的横纹肌套与内层的平滑肌套的重叠套合管道。这两种肌肉在安静时都处于张力收缩状态,其综合作用力指向肛管中轴,在应激状态下,这种收缩还可以加强。肛管的衬里,上段是柔软的直肠粘膜,下段是柔软的移行上皮;外层和衬里之间是富含血管和纤维结缔组织的血管性垫子,这层垫子不但具有很大的可塑性,而且可以通过其中血流量多少动态地调整其弹性,故肛管是一个十分理想的闭合装置。
(二)肛管压力与张力的关系
    根据Laplace定律,(P为肛管压力;T为肛管张力,R为肛管半径)。在安静时,由于内外括约肌的张力(T)收缩,肛管呈闭合状态,R几近于零,所以肛管内压(P)较大。安静状态下肛管张力主要由内括约肌维持,约占全部肛管张力的80% ,故安静时肛管压力主要反映内括约肌功能。正常安静状态下,粪便主要贮存于乙状结肠中而不进入直肠,即使有少量粪便进人直肠,因引致内括约肌持续抑制、弛缓的量须达110ml左右,少于此量的粪便将被内括约肌的张力收缩所阻挡,不能继续下行。故安静状态下的肛门自制,主要依靠内括约肌的张力收缩功能。排便时,内外括约肌同时弛缓,肛管张力(T)降低、肛管直径(R)变大,肛管压力(P)亦随之下降。若内外括约肌不能同步弛缓,或某一肌肉反常收缩,则肛管张力(T)增高,肛管直径(R)不会变大,肛管压力(P)也不会下降,甚至反而上升。
    Laplace定律,也必须考虑各因素对测压结果的影响。
 (三)肛管压力的方向性
    由于肛管周围肌层构筑的关系,肛管在纵向和横向上都有压力差异。纵向上:一般以内括约肌最厚处(通常位于肛缘上2cm)静息压力最高,向近端依次递减。横向上:肛管上端,因后方肌层厚而前方较空虚,故后方压力高而前方压力低;在下端则为后方压力最低;肛管中段,诸方向压力差别不显著。
 (四)温度对肛管压力的影响
 坐浴于40℃温水中时,肛管静息压可显著下降;5℃23℃则对静息压无影响。故湿热对缓解与内括约肌痉挛有关的疼痛有益。
  (五)性别、年龄对肛管压力的影响
   静息压与年龄呈负相关;男性肛管收缩压大于女性。
 (六)肛管压力测定的原理
    若将一充满液体的小球置于肛管,则因肛管张力从各方向作用于小球,引起小球内压升高,此压力经管内液体传至压力换能器。由于液体的不可压缩性,管道系统的低顺应性,小球内压可基本不衰减地作用于换能器。这样测得的压力实际上是与小球贴合的一小段肛管的综合压力。根据压Laplace定律,小球的直径会对压力的值产生一定的影响,在小球直径很小的情况下,这种影响通常忽略不计。
    若将一根顶端封闭而开有侧孔的导管插入肛管,在肛管张力作用下,该侧孔将被柔软的肛管衬里堵塞而封闭。若将导管注人液体,在注入压力小于该处肛管压力时,液体将不会流出;在注人液体的压力稍超过该处肛管压力时,液体就会把堵塞侧孔的粘膜推开,流出导管而进入肛管。只有在液体压力稍超过肛管压力时,液体才向上流入直肠或向下流出肛门,此时所测得之压力即代表肛管压。有人认为该法所测只是侧孔处一点的压力,实际上,那只是指水压刚好推~开粘膜时的情况。从导管流出的液体须先在侧孔处形成一小池,当小池水压超过流出方向的肛压后液体始能流动,故该法所测得压力应为与小池接触那一段肛管的压力。根据流体力学的原理,该法侧孔大小、导管的长短、粗细、液体的粘滞性构成的流阻将影响所测压力,但在这些因素均被控制在同样的情况下,其影响也可以不计。
 (七)肛管动力学检查的方法
1.定标 因肛管最大收缩压有时可超过29.4kPa,故应考虑将记录的压力基线调低到将压力曲线完全描记下来。
2.病人左侧卧位  屈髓屈膝各90度,使体位尽最舒适。
3.将测压探头  置于肛缘外作为压力零点,调整记录仪描笔笔尖于零线上。空走纸1-2cm选择适当的标准定标并描记、注明。
4.探头用石蜡油润滑  轻轻分开臀缝,嘱病人作轻轻排便动作,以使肛管张力降低。将探头向脐部方向插入肛管,直达6cm刻度处。有时探头难以达6cm处,是因被直肠前壁阻挡之故,此时稍改变插入方向即可进入。
5.启动记录仪描记压力曲线
6.安静状态下测压  病人安静,不做任何主动动作。每次将探头自直肠中撤出1cm,每点描记1分钟,每次描记前先停机30秒,以待括约肌适应。通常6cm,已进入直肠壶腹,故所测压力为直肠静息压。余各点为肛管静息压,也称基础压;需反复测量三次,取三次平均值则为平均静息压。每点所描记的压力曲线上的规则波动称蠕动波,又称慢波或基础节律。若以观察波动情况为主,则每点至少描2分钟以上,通常应计数2分钟内的波数。
7.肛管功能长度测定  将探头插入肛门6cm,然后以与记录仪走纸速度相同的速度将探头匀速拖出,记录仪将描下一条山峰样曲线,重复3次,取平均值。然后嘱病人作排便动作、肛管收缩动作,并测量这两种情况下的肛管功能长度。
8. 模拟排便测压  嘱病人作排便动作,分别测量肛管各点压力在排便时的变化。
9. 收缩状态测压  嘱病人尽力收缩肛门,中间不能停顿,直至不能坚持为止。记录各点的收缩压力曲线,二次收缩之间可休息l分钟。
10.测量肛门反射  病人静卧,记录各点对咳嗽、针刺肛周皮肤的反射性压力增高曲线。
 
三、直肠动力学检查
 
(一)直肠及其周围组织的构筑特征
1.大肠纵肌  在结肠集合成束,形成结肠带,其所造成的结肠袋显然有利于内容物的停留。但在直肠,结肠带却分散为围绕直肠全周的纵肌,直肠不再呈袋状,且纵肌向下延伸进入括约肌间并固定于肛周组织。这种形态较之其上方的结肠更有利于作纵向缩短的收缩。
2.大肠环肌  在其末端特别增厚并持续张力性收缩以闭合出口,即肛门内括约肌,也是直肠的括约肌。该肌对扩张直肠的反应是作同步弛缓,且这种弛缓的程度和速度与直肠扩张的程度和速度相关,该特性精确协调直肠内容物容积与内括约肌开闭的关系,有利于直肠合理发挥其自制与排出功能。
3.从盲肠开始  结肠直径逐步缩小,至直肠、乙状结肠交界处最小,而在直肠壶腹部却突然扩大,在力学上,这种结构对内容物的运行可起加速作用。
4.直肠末端  扩大呈壶腹并恰恰坐于富于神经末梢而十分敏感的盆底上。当进入壶腹的粪便达一定容量时,便引起明显的便意,并引发排便反射如内括约肌自动弛缓,肛管压力下降,直肠收缩;外括约肌反射性松弛,腹压升高。如不加以意志性控制,排便即发生。
    综上所述,正常直肠虽也能为少量进入的粪便提供一个有限的、临时的贮存场所,但直肠及其周围组织的构筑特征使直肠成为一个能精确控制的排出器官。如贮存功能异常增大,便会损害排出功能造成便秘;如贮存功能异常缩小,也将影响排出功能,使之过于频繁造成粪便失禁。
    利用向直肠中充盈气体并同时测量直肠内压力及收缩波的方法,可了解直肠对内容物感知并发生相应反应的能力,称为直肠感觉功能检查。
(二)直肠动力学检查的准备工作
     1.测压仪器同肛管测压,但使用另一个内腔干燥的换能器,不充液而改为充气,另备干燥连接管。
     2.直肠扩张球:用适当大小的气球。固定于两根聚乙烯管上,球内的塑料管上开多个侧孔。检查不漏气方可使用。
     3.直肠扩张球顺应性检测:于体外,持续向直肠球内充气,开动记录仪,描记曲线,检查球本身的顺应性以备校正直肠顺应性曲线之用。直肠扩张球的顺应性以大为好,顺应性太小不宜使用。
(三)直肠测压操作(仅测缓慢持续扩张时)
1.将直肠扩张球中空气 全部抽出,保持球内完全无气,用石蜡油充分润滑后,经肛管徐徐插入直肠,充气50ml,再将导管外牵,使直肠球于盆底之上。抽出球内空气,开放导管并固定。
2.将直肠球两根导管之一连于压力换能器,另一根连于一支50mI注射器。
3.以直肠球自然空虚状态“0”点,描记基线3cm长。
4.向直肠球中恒速注气(60ml/)
5.当病人报告直肠中有物存在时,为阈值直肠感觉,描记此时压力曲线。将气抽出,停留30;描笔回零点。
6.再向直肠球中恒速注气,当病人报告有便意时停止,寻找便意能持续l分钟时的最小量,定为持续便意容量,记下压力曲线,抽出空气,描笔回零点,休息30秒。
7.如上法持续注入空气,直到病人十分难受,便意紧迫或下腹疼痛,不能再坚持为止,是为最大耐受容量。描记压力曲线。
 
四、肛管直肠动力学检查
 
(一)原理
    排便和自制是肛管、直肠最重要的功能,是两个十分复杂、互相对立、又互相依赖的生理过程。它不仅依赖有关组织器官解剖的完整性,还需要在生理功能完整的情况下才能实现。直肠和肛管解剖上互相重叠,生理上互相协凋。除意志性控制外,两者间还存在一些常规方法难以发现的反射活动,这些活动可以表现为肛管、直肠中压力的不同变化,因而可以被测量、记录,供研究和诊断之用。
1. 间断、快枣扩张直肠时的反应
    向直肠扩张球中以每秒50-60ml的速度注入一定量的空气(不超过完全抑制量及持续便意容量),直肠压力骤然升高后迅速下降,继之又有一个较快上升的压力波,然后压力下降并保持在较低水平。与此同时,距肛缘2cm(相当于内括约肌最肥厚处)肛管压力也骤然上升后迅速下降,低于静息压水平,且肛管蠕动波往往同时消失,经过一段时间后,肛管压力恢复至正常水平,一般不过度回升。距肛缘lcm(相当于外括约肌皮下环,只代表外括约肌活动)肛管压力则表现为不规则的收缩波。
    肛管对直肠扩张的反应性压力升高称为直肠肛管收缩反射,它代表外括约肌的反射性、应激性自制功能。直肠扩张时的肛管压力下降又自动回升称为直肠肛管抑制反射,它代表了内括约肌对直肠充盈时的反射性弛缓以利排出的功能及自主性自制功能。(1)
    按压Laplace定律,P=T/R,一次向直肠球中快速充气肛管压力下降后,直肠半径R不变,但直肠压力P却由高向低变化,反映了直肠张力T的由高向低变化,说明在这种情况下,直肠以顺应扩张为主。与此同时。内括约肌张力由低向高变动,外括约肌张力由高向低变动,三者的协调活动反映了在这种情况下直肠肛管自动维持自制的功能。
2.持续、缓慢扩张直肠时的反应
    当以每分钟60ml的速度向直肠扩张球中持续充气时,随着直肠充盈量的增加,直肠半径R不断增大,直肠内压P不断升高,反映了直肠壁张力T的不断提高。当增加到被检查者有明显便意后,直肠产生收缩波。与此同时,内括约肌完全抑制,外括约肌主动收缩。三者的协调活动反映了直肠肛管对肠内容物的排出功能及不允许排便情况下的意志性自制功能。三者中任一因素异常都将影响直肠的排出功能。
(二)仪器
 与前相似,但要求有2-3个换能器,至少能作2-3道同步记录的记录仪。
(三)准备工作
1. 直肠扩张球排空,石蜡油润滑后缓慢插入直肠。注意在通过肛管后必须改变方向,朝脐方向进入,直至扩张球尾部完全进入至少5cm
2.向直肠扩张球中注气3050ml,并向外轻轻牵拉气球,使其接触盆底,但扩张球尾部不要嵌入肛管。抽出球中空气,用胶布将其导管固定于肛周。
3. 直肠扩张球之一根导管连于压力换能器,另一根导管连于一双通开关。
4.于先前测定最大静息肛压处置压力探头一个,如有三道记录,则于肛缘另加压力探头一个。第--压力探头可反映内括约肌压力变化,第二压力探头可反映外括约肌压力变化(该处仅有外括约肌皮下部,不与其它肌重叠)
5. 调零:
    (1)直肠扩张球调零:将双通开关与大气连通,以大气压作为直肠压零点(比远段直肠腔实际压力低约0.49kPa,但却十分方便,而且基线稳定,便于计算)
    (2)探买l2事先均以肛缘处作为零点调正,固定位置后分别用胶布固定。
6.注明测压日期、体位、室温。
7.其他用品置于随手可及位置以便随时取用
(四)测压操作
1.间断快速扩张直肠
    正常人直肠被快速扩张后,肛管压力首先急剧升高。然后急剧下降,呈峰形压力波,此即为直肠肛管收缩反射,代表外括约肌对直肠扩张的反射性收缩。上述肛管压力下降至静息压水平后并不停止,而是继续下降至某一水平后再缓慢回升,这就是直肠肛管抑制反射,代表了内括约肌的反射性弛缓功能。
    (1)寻找阈值直肠扩张容量:5ml空气为起点。依次递增5ml,向直肠中快速注人,能引发肛管压力明显下降的最小容量,即为阈值直肠扩张容量。在肛管静息压曲线平稳时,该压力下降较易判断,但在静息压波动较大的情况下,有时不易判断。此时,以下几点可作判别参考:①肛压下降是在直肠充气1-2秒后发生; ②压力下降曲线陡峭; ③压力下降幅度应达当时静息压的20%以上。
    (2)自阈值量以后,以某种量逐次递增,看其扩张与肛压下降的关系。
 (3)50m1空气扩张直肠,作为一个标准量。
    (4)寻找完全抑制容量: 正常扩张直肠后,肛管压力下降,然后自然缓慢回升,即使直肠中气体不排出也是这样。不断增加容量,直至不排出直肠球中气体时,肛管压力不能回升,并维持不回升状态至少1分钟,此即为完全抑制量。
 (5)计算以下指标:
  ①计算每种容量时肛压下降的绝对值和相对值(占当时静息压的百分比)
     ②最大弛缓幅度,即自静息压水平降至最低压力水平的幅度。
     ③ 弛缓时间,即肛管压力自静息压水平下降后,又回升至静息压水平的时间。
     ④ 收缩时间。
     ⑤全反射时间,以肛管收缩起至肛压稳定回复至静息压水平的时间。
2.以每分钟60m1的速度向直肠球中持读注入空气,中间不要间断,同时描记直肠扩张球内压力;内括约肌处压力及外括约肌压力的变化情况。并按以下三种情况分别描记:
   (1)达到直肠阈值感觉容量后再描记1分钟;(2)达到直肠持续便意容量后继续描记至少l分钟,看有无直肠收缩波;(3)达到直肠最大耐受容量后停止注气,嘱病人坚持,继续描记1分钟,观察直肠收缩波。
(五)球囊排出试验
1.排空直肠扩张球囊内空气
2.向直肠囊中注入37度温水50ml(最好改用不易扩张的球囊以模拟粪便),记录病人有无便意,改坐位(圆孔椅)
3. 嘱病人排出直肠中球囊,同时记录直肠压和肛压。
4.若无便意且不能排出,向球囊中继续注人温水,至有便意为止,再嘱排便。
 
五、肛门自制功能试验
 
肛门自制与很多因素有关,涉及到全消化道功能。包括:小肠、结肠的运动状态,肠内容物的性状,直肠顺应性,盆底肌的力量及压力感受器的功能,内、外括约肌的功能,肛管粘膜的感觉功能,肛垫的功能及神经系统功能。从自制对象来说,较易进行总体检测的有:
(一)固体自制试验
    被检者坐于中心开有直径2Ocm圆孔的椅上,用一根直径1.8cm的圆柱形软木塞润滑后插入直肠。软木塞下端经一牵引绳及滑轮与一塑料容器相连。恒速向塑料瓶中加入沙子,嘱病人尽力保留软木塞。记录软木塞被拖出时沙子的重量,取三次的平均值。依次测量在安静、排便时拖出软木塞的重量。
(二)液体自制试验
1. 直肠中置入直径2mm塑料管至8cm处,仍坐于前述椅子上。
2.将等渗温盐水恒速注入(60ml/),嘱病人尽力保留,不排便,椅下置盆收集液体。
3.连续注入,直至开始有液体漏出(10m1),保留量=灌入量-漏出量。
 
六、肛肠动力学检查各指标的正常图形、正常值及临床意义
 
(一) 肛管静息压与静息压梯度
    肛管静息压80%由内括约肌的张力收缩所形成,外括约肌张力在构成肛管静息压中仅占20%。它所构成的静息压梯度是维持安静情况下的肛门自制的主要因素之一,尤其是对气体、液体的自制。
1.正常图形:间断测量为自内而外的阶梯样压力曲线;连续测量则为山峰样曲线。(2)
2.正常参考值(闭式充液球囊探头测压法)
            表正常国人肛管静息压(XSkPa)
距肛缘距离       lcm                2cm              3cm              4cm
              5.370.33    6.950.26   4.720.28     1.990.23
              4.640.36    6.600.45   4.260.42     1.940.23
3. 临床意义
(1)肛门失禁,尤为气液体失禁者,肛管静息压下降。(3)
(2)肛管内有刺激性病变影响内括约肌者,肛管静息压升高,如肛裂及某些内痔,扩肛后可恢复正常。
(3)脑膨出、脊髓休克、脊椎麻醉、单或双侧骶神经切除者,静息压降低。多产妇女肛管静息压较男性低,老年人较青年人低。
(二)肛管蠕动波与蠕动波梯度(慢波、基础节律)
由内括约肌张力收缩产生。同步记录内括约肌肌电活动,其频率与肛管蠕动波相同;扩张直肠可使内括约肌肌电活动与蠕动波一起消失。它代表了内括约肌(平滑肌)的基本活动,与呼吸无关,与外括约肌肌电活动无关,应计数2分钟内的波数。
    肛管蠕动波近端频率低、波幅高,而远端频率高、波幅低,频率最高处为内括约肌最厚处。高频收缩较低频收缩产生更大的张力,故这种梯度有利于将进入肛管的少量内容物驱回直肠,以保持肛管空虚和会阴清洁。
1.正常参考值
    (1)振幅:  0.492.45kPa
    (2)频率
              2:  正常国人肛管蠕动波频(XS,次/)
   距肛缘距离          2cm            3cm            4cm
                   15.80.8    13.40.6      9.90.9
                   13.70.7    12.40.5      9.40.9
 2.临床意义
    (1)肛门失禁,尤其是对气、液失禁者,蠕动波减少或消失;内括约肌缺如者(手术切除或先天缺损)亦消失。
    (2)肛裂,尤其是疼痛明显者,蠕动波增加。
(三)极慢波
    亦由内括约肌产生,可能因内括约肌刺激引起。
1.定义值:
    振幅:2.949.8kPa,频率〈 3/分,应计数4分钟。
2. 意义: 正常人亦可见到。多见于肛管静息压升高者如肛裂及内痔患者。
(四)肛管功能长度(静态)
    由内外括约肌静态张力收缩造成的高压区形成。其两端为横纹肌形成。中间为平滑肌及横纹肌共同形成。
1. 正常图表(见图2)
2. 正常参考值  3.60.4cm(XS)
3. 意义:
    (1)肛门失禁者可缩短,变低。
    (2)盆底横纹肌失弛缓并伴有肌肥大者可延长。
(五)肛管功能长度(排便态)
    自然排便时或模拟自然排便时。由于内外括约肌同时弛缓,直肠压升高。肛管高压区消失肛管长度为零或明显缩短。
    但肛肠动力学检查时多为直肠空虚条件下模拟排便,不能完全代表自然状态。
    (1)盆底反射正常者。排便时肛管功能长度缩短。
    (2)盆底横纹肌失弛缓者,排便时肛管长度不缩短(精神因素所致者应除外)
(六)肛管随意弛缓反射
    盆底肌、耻骨直肠肌及外括约肌属横纹肌。在模拟排便时能随意弛缓。从而使肛管压力下降                                                                       
1.正常参考值:
      3:模拟排便时肛管压力下降(XSkPa)
  距肛缘距离           lcm                2cm                    3cm
                  2.390.36      3.510.35           3.090.52
                  2.050.36      3.840.43           2.360.28
 2. 意义:盆底横纹肌失弛缓者排便时肛管压力反而升高。
(七)肛管收缩压
    由盆底肌、外括约肌的位相性收缩产生,是维持肛门自制功能,尤其是应激状态下肛门自制的主要因素。因其易疲劳性,难以持久。
1.正常图形(4)
2.正常参考值(峰值)
                    正常国人肛管收缩压(XSkPa)
  距肛缘距离          lcm               2cm                3cm            4cm
                18.571.41   23.531.77   15.081.81  6.950.99
                16.15].47   17.271.19    9.070.69   4.460.47
3.意义
   (1)肛门失禁尤其是应激性失禁、成形便失禁者降低。
   (2)盆底横纹肌、外括约肌损伤者降低。
   (3)有盆底肌、外括约肌失神经者降低。
   (4)直肠脱垂患者降低。
(八)肛管最大收缩时间(离开基线至回到基线时间)(5)
    盆底横纹肌、外括约肌与躯干肌、四肢肌不同。易疲劳。不能持久。
1.正常参考值:(XS)
         :46.93.2
         :40.14.7
2.意义:同收缩压
(九)收缩压积分
  肛管收缩功能包括张力与时间两个成分,前述两个指标均不能同时包含两种成分,而收缩压积分可代表之。
    正常参考值:3284.4410.8(XS)
    意义尚待研究。
(十) 咳嗽反射
  咳嗽时腹压增高,增高的腹压作用于盆底,引起盆底肌及肛门括约肌的反射性收缩。使肛管压力突然增高,代表盆底肌应激情况下的反射性自制功能。盆底肌严重失神经者减弱或消失。
(十一)肛门反射
    刺激肛周皮肤,可引起外括约肌收缩,使得肛管压力骤然升高又聚然下降,表现为高、窄的压力波,此为肛门反射。刺激**、*、直肠粘膜、尿道、膀恍、下肢远端可引起外括约肌收缩。由于肉眼难以观察到外括约肌的微弱反应。而肛管压力波能确切反映外括约肌的轻微收缩,从而使观察更为准确。正常人此反射均在,但部分老年人须用电刺激才能引出该反射。
    (1)脊髓休克时此反射消失,此反射出现提示脊髓休克恢复。
    (2)盆底支配神经严重损害者,该反射减低或消失。
(十二)直肠静息压
     安静状态下,直肠保持0.470.23kPa压力及每分钟5.12.1次的蠕动波(XS),在肛门内、外括约肌严重损害,肛门极松弛者,直肠静息压可消失。
(十三)直肠感觉功能(气囊法)
     直肠壶腹位于盆底之上,盆底肌的压力感受器能感受肠腔压力变化,产生不同的感觉。其阈值感觉在气囊法为直肠内异物感,在粘膜电刺激法为不适、烧灼感,二者显著相关;显然,轻微的电刺激对盆底压为感受器不会产生很大影响,作者对一组便秘病人手术前及手术后的直肠感觉功能进行研究时。发现术后病人持续便意容量、最大耐受容量均显著降低,而直肠阀值感觉手术前后无明显变化,这些都提示直肠阈值感觉可能是一种粘膜感觉,另有其感受器,有别于持续便意和最大耐受感觉。
1.正常参考值
                  表五  正常国人直肠感觉容量与压力(XS)
                            阀值感觉          持续便意           最大耐受容量(m1)
   容量(m1)      37.24.5        129.313.3        237.417.6
     压力(kPa)     1.310.17       3.070.]4  &nbs, p;        4.920.21
  收缩波(/)                            3.70.4             3.90.5
 女  容量(m1)    38.94.8        96.510.9         188.916.7
   压力         1.130.22       2.610.27          4.310.39
 收缩波(/)                             4.50.4           4.70.6
2. 意义
   (1)盆底失神经损伤者降低。
   (2巨结肠患者降低。
   (3)慢肠道转运型便秘患者降低。
 (十四)直肠顺应性
 即在单位压力下直肠容积顺应扩张的能力,一般从直肠最大耐受容量时的压力曲线求出。
直肠顺应性=直肠最大耐受容量/最大耐受容量时直肠压力。
1.正常参考值: : 4.90.9,女:  4.50.3(XSkPa)
2.意义
    (1)直肠炎症、放射治疗后的组织纤维化、直肠缺血、低位直肠手术后,直肠顺应性降低。有报告说,特发性排便失禁者,其直肠顺应性亦降低。
    (2)巨结肠、盆底严重失神经损害者,直肠顺应性增高,肠道慢转运型便秘患者,直肠顺应性增高。
(十五)直肠肛管收缩反射
    向直肠内快速注气时,肛管压力突然升高,持续1-2秒后下降。
1.图形(1)
2.意义:表示外括约肌对直肠扩张这一刺激的应答性收缩,在一定程度上反映了外括约肌的自制功能。盆底肌支配神经损伤者该反射消失。
(十六)直肠肛管抑制反射
    直肠扩张后,肛管压力曲线自静息压水平迅速下降呈陡峭状,然后缓慢回升至静息压水平,目前多认为该反射是壁内反射
    该反射有两个特征一是容量依赖性,即在一定范围内,扩张直肠的容量越大,则肛管压力下降越多。另一特征是速度依赖性。即在扩张容量相同的情况下。快速扩张直肠所致肛管压力下降多,而缓慢扩张引起的肛管压力下降少。
1.正常图形(同图1)
2.正常值
              6:肛肠抑制反射、扩张容量与压力下降关系(XS)
           扩张容量          压力下降值             压力下降百分比
                (m1)              (kPa)                         (%)
  阈值        11.11.1        2.590.40               36.63.8
  50m1                             5.140.53               72.94.6
完全抑制       107.46.5       6.920.54               83.42.6
  阈值        7.91.1           2.550.28               38.83.
  5Oml                         5.620.49               81.53.8
完全抑制      113.55.4        6.840.36               86.13.2
3. 意义:该反射是内括约肌的主要功能指标。
(1)先天性巨结肠患者此反射缺乏。
(2) 肛管刺激性病变所致的内括约肌痉挛时,不易引出完全抑制现象,且易有过度活动现象,即压力回复静息压水平后仍继续上升,持续一段时间后始回复正常。表明有内括约肌激惹。扩肛治疗后可恢复证常。
(3)内括约肌切除后该反射消失。
(4)直肠脱垂患者。该反射可缺乏或迟钝。
(十七)球囊排出试验
  反映直肠、肛管的综合排出功能,由于模拟了自然排便过程,更符合生埋状态。正常图形(图6
1.球囊排出时间: 27.123.3秒(XS)。排便时肛管压力不能下降,但能排出50ml球囊者,其排出时间往往延长。超过5分钟仍不能排出者为排出试验阴性。
2.正常排便者直肠压力波与肛管压力波方向相反,盆底失弛综合征者方向相同。
3. 排便压(球内压) 14.353.78kPaXS),体力哀弱者排便压下降。
4.如5Oml时无便意且不能排出,增加容量使之产生便意后反而能排出者,可能系直肠感觉
功能下降,排便反射迟钝所致。
 
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