目的 探寻肛管压力的对称性变化趋势的存在与否,探讨它对括约肌功能状态的定量评价。方法 采用瑞典CTD-SYNECTICS公司提供的高分辨多通道胃肠功能测定仪对27例正常儿童及12例肛门失禁患儿进行括约肌压力及其偏位的测定,观察压力及其偏位的变化趋势。结果 静息及收缩状态下,正常儿童肛管直肠之间不仅存在明显升高的压力梯度变化,而且存在明显降低的压力偏位梯度变化,并且在距离肛门缘1?cm处形成压力及其偏位变化的特征位点。失禁患儿不存在上述四个梯度变化,也不存在特征位点。结论 括约肌压力梯度及压力偏位梯度可以用来定量地描述括约肌的功能状态。
【关键词】 肛门括约肌;测压法;直肠
直肠肛门测压作为评价括约肌功能状态的一个重要检测手段,被广泛应用于临床工作。有关括约肌压力研究从单纯检测数值发展到测定多层面、静止点位括约肌压力的对称性变化。但是直至目前,尚未见有关括约肌压力对称性变化趋势的研究,本文给出“平均压力偏位”的数学表达式,提出“平均压力偏位梯度”及压力变化“特征位点”的概念,并探讨其理论和临床意义。
材料和方法
一、 研究对象
4~14岁无直肠肛门及神经系统疾病的27例儿童,男14例,女13例,平均体重29?kg。6~19岁肛门成形术后肛门失禁患儿12例,男10例,女2例,平均体重31.7?kg。其中3例为先天性肛门闭锁行腹会阴直肠拖出肛门成形术,5例为先天性肛门闭锁行股薄肌移植肛门外括约肌成形术,1例先天性一穴肛畸形和1例先天性肛门闭锁直肠尿道瘘,均行后矢状入路直肠肛门成形术,1例先天性无神经节细胞巨结肠症术后夜间肛门失禁,1例为车祸致括约肌损伤后行后矢状入路直肠肛门成形及股薄肌移植肛门外括约肌成形术。
二、测压仪器和检测方法
使用仪器为瑞典CTD-SYNECTICS公司提供的高分辨多通道胃肠功能测定仪。恒压压力为40?kPa的氮气瓶将无菌蒸馏水以2?ml/min的速度压入8通道、灌注式、聚乙烯材料测压导管(导管直径0.5?cm,各通道侧孔直径1?mm,开口位于距离导管顶端5?cm的同一横段面上,相邻侧孔间隔45°),外置压力换能器将压力信号转变为电信号,通过多导记录仪将资料储存在计算机中,以便进行回顾及分析。患儿左侧卧位,不需进行肠道准备。于体外定压力上下限,分别为50?mmHg(1?mmHg=0.133?kPa)和0?mmHg,导管插入直肠肛管使其第1通道的蓝色标记线与尾骨尖重合。通过手动定点牵拉的方法检测直肠肛管间隔0.5?cm不同层面静息及收缩状态下的压力和压力偏位(asymmetry)的大小,插管深度一般为距离肛门缘6?cm。
三、观测指标
静息及收缩状态下,距离肛门缘6、5、4、3、2、1?cm及肛门缘处各层面8个象限括约肌平均压力(单位?mmHg)及相应的平均压力偏位(以百分数表示%)。
四、统计分析方法
ANOVA方差分析和TTEST检验。
五、平均压力偏位
某一层面括约肌压力的偏位=[1-(P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+Pmax)/8/Pmax]×100%,即:(1-Pmean/Pmax)×100%。
结 果
一、静息状态
1.正常儿童 距离肛门缘3~6?cm,随着向肛管头端的接近,平均静息压力逐渐增大,平均静息压力偏位逐渐减小,但差异无统计学意义(P>0.05);距离肛门缘2~3?cm、1~2?cm,存在显著增大的平均静息压力梯度和显著减小的平均静息压力偏位梯度;距肛门缘1?cm至肛门缘,平均静息压力显著降低,平均静息压力偏位显著升高(P<0.05);距离肛门缘1?cm处形成压力明显升高及压力偏位明显降低的特征位点。
2.失禁患儿 距离肛门缘6?cm之内的测压范围,平均静息压力与平均静息压力偏位各层面数值之间差异均不存在显著性意义(P>0.05),即不存在压力梯度及压力偏位梯度;也不存在压力及压力偏位明显变化的特征位点。距离肛门缘1?cm处失禁患儿的压力值显著低于正常儿童数值(P<0.05),而压力偏位值显著高于正常儿童数值(P<0.05)。见表1、2和图1、2。
二、收缩状态
1.正常儿童 距离肛门缘3~6?cm,压力数值不存在显著性变化(P>0.05)。距离肛门缘2~3?cm、1~2?cm,存在显著增大的压力梯度变化(P<0.05);距离肛门缘1?cm至肛门缘,压力显著降低(P<0.05)。距离肛门缘1?cm处形成压力明显升高的特征位点。距离肛门缘2~3?cm,压力偏位逐渐降低(P>0.05),1~2?cm压力偏位显著降低(P<0.05),距离肛门皮缘1?cm之内的测压范围,压力偏位显著升高(P<0.05),距离肛门缘1?cm处同样形成压力偏位明显降低的特征位点。
2.失禁患儿 距离肛门缘6?cm之内的测压范围,压力与压力偏位各层面数值之间差异均无显著性意义(P>0.05),即不存在压力梯度及压力偏位梯度;也不存在压力及压力偏位明显变化的特征位点。距离肛门缘1?cm处患儿的压力值显著低于正常儿童数值(P<0.05),而压力偏位值显著高于正常儿童数值(P<0.05)。见表3、4和图3、4。
表1 正常与失禁组直肠肛管平均静息压力(
±s)
| 组 别 |
例数 |
直肠肛管各层面(cm)压力数值(mmHg) |
| 6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 正常儿童 |
27 |
2.83±2.19 |
2.15±1.27 |
2.43±2.05 |
3.99±5.15 |
23.24±18.06 |
45.65±20.98 |
12.89±17.75 |
| 失禁患儿 |
12 |
2.32±2.24 |
3.81±4.08 |
3.60±3.61 |
6.96±9.73 |
6.09±5.41 |
9.43±6.88 |
4.63±5.48 |
| * 与正常儿童比较P<0.05
表2 正常与失禁组直肠肛管平均静息压力偏位( ±s) |
| 组 别 |
例数 |
直肠肛管各层面(cm)压力偏位数值(%) |
| 6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 正常儿童 |
27 |
67.39±9.58 |
62.19±17.13 |
61.78±14.42 |
56.34±15.26 |
44.22±17.55 |
26.61±17.11 |
66.07±15.50 |
| 失禁患儿 |
12 |
68.57±14.14 |
66.46±18.63 |
66.24±13.84 |
64.14±19.58 |
60.11±12.85 |
68.51±15.67 |
74.58±12.69 |
| * 与正常儿童比较P<0.05
表3 正常与失禁组直肠肛管平均最大收缩压力( ±s) |
| 组 别 |
例数 |
直肠肛管各层面(cm)压力数值(mmHg) |
| 6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 正常儿童 |
27 |
6.22±7.10 |
4.39±3.69 |
5.03±4.60 |
14.74±30.57 |
56.77±44.89 |
77.99±52.29 |
31.49±33.99 |
| 失禁患儿 |
12 |
6.89±4.31 |
8.15±7.67 |
6.83±3.88 |
11.58±9.16 |
18.75±13.20 |
24.78±18.25 |
16.38±12.51 |
| * 与正常儿童比较P<0.05
表4 正常与失禁组直肠肛管平均最大收缩压力偏位( ±s) |
| 组 别 |
例数 |
直肠肛管各层面(cm)压力数值(mmHg) |
| 6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 正常儿童 |
27 |
46.64±23.00 |
35.56±19.12 |
32.37±22.09 |
41.01±17.82 |
38.18±16.59 |
24.33±14.31 |
51.53±18.96 |
| 失禁患儿 |
12 |
51.54±21.88 |
51.08±13.82 |
48.45±14.95 |
44.82±22.14 |
46.30±17.97 |
43.59±13.98 |
56.90±18.35 |
| * 与正常儿童比较P<0.05
讨 论
直肠肛管不同层面括约肌压力的对称性变化研究始于30年前。1969年Collins等发现,正常男性肛管收缩状态下4个象限的压力是不均匀的。1984年Taylor等[1]发现,肛管内存在纵向及横向的压力变化,并根据此压力变化部分解释了Shafik[2,3]提出的肛门括约肌是由三环系统组成的理论。80年代末期开始,随着测压仪器精确度的不断提高,以及电子计算机软件技术的开发并应用于压力资料的分析系统,使人们开始用各种数学表达式来定量地描述这种压力的对称性和不对称性变化。1990年Perry等[4]根据肛管8个象限的压力容积进行复杂的数学运算,提出“向量对称性指数”的概念,为临床上鉴别有无括约肌的损伤提供客观的指标,为是否需要进行括约肌修复手术以及如何修复提供可靠的依据。1995年Williams等[5]设计提出“平均静息压力变异系数”的数学表达式,用来评价静息状态下括约肌的功能状态。 有关儿童括约肌压力对称性的研究始于1994年,Benninga等[6]研究发现,正常儿童静息及收缩状态下肛管内括约肌压力的分布是相当对称的,“向量对称性指数”大于0.7。 一、括约肌压力偏位设想的提出及其临床意义 计算机软件分析系统对8通道测压导管获得的原始资料进行分析后,建立肛管三维立体压力全貌(图5、6)。定点牵拉的方法可以获得直肠肛管任一层面8个象限的压力资料。测压导管的8个通道可被认为是一个圆周上平均分布的8个点,分析处理这些点处的数据,可以获得括约肌压力对称性的数学表达。本仪器的测压软件提供了直肠肛管任一层面括约肌的平均压力及对应的压力对称性数值(偏位)的大小。如果肛管某一层面各方向括约肌压力完全相等,那么8个位点获得的压力恰好形成一个完美的圆。各位点的平均压力与最大压力相差越大,偏位数值越大,说明此层面括约肌压力越不均衡。

图1 平均静息压力

图2 平均静息压力偏位

图3 平均最大收缩压力

图4 平均最大收缩压力偏位

图5 正常儿童静息状态下特征位点处压力及偏位

图6 正常儿童收缩状态下特征位点处压力及偏位 |
| 二、从压力及压力偏位两个角度来综合反映括约肌的功能状态
正常静息状态下,肛管压力明显高于直肠压力,学者们[7,8]公认此正压梯度的存在有助于肛门的控制。本研究发现,正常儿童肛管直肠之间存在平均静息压力梯度、平均静息压力偏位梯度、平均最大收缩压力梯度及平均最大收缩压力偏位梯度。肛门失禁患儿不存在上述四个梯度变化。由于平均压力偏位是从括约肌压力的对称性角度反映其功能状态,因此,在临床工作中,我们可以从两个角度——压力大小和压力对称性好坏,来综合评价括约肌的功能状态。为括约肌的修复或替代手术提供客观的理论依据,评价用于改善肛门失禁的生物学反馈的疗效。
三、压力及压力偏位的特征位点(距离肛门缘1cm)的理论意义及临床意义
静息及收缩状态下,距离肛门缘1?cm形成压力明显升高、对应的压力偏位明显降低的特征位点,说明:进入肛管高压区特征位点之前,括约肌产生的压力趋向于对称性、非均衡性分布;随着向特征位点的接近,括约肌产生的压力越来越大、压力的对称性越来越好;于特征位点处,不仅产生的压力达到最大值,而且呈圆形、均衡性分布,这一位点正是横纹肌复合体的中心位点所在。此结果以定量的压力变化趋势合理解释并支持了Oh和Kark[9]提出的“双环系统”复合带、Shafik等[2,3]提出的“三环系统”以及有关横纹肌复合体的理论[10];为其提供了可靠的生物力学证据;并为以此作为肛门括约肌功能状态的客观评价提供了科学的依据。
作者单位:肖元宏(中国人民解放军总医院小儿外科,北京100853) 刘贵麟(中国人民解放军总医院小儿外科,北京100853) |