低位直肠癌极限保肛术后肛门动力学研究

张春泽，郑欣怡，宇永军，顾 程，张 颖，张伟华

直肠癌约占消化道恶性肿瘤的75%～80%，其中低位直肠癌即肿瘤下缘距直肠末端小于5 cm者占直肠癌的67%[1]。一度成为直肠癌治疗“金标准”的Miles手术，术后需建立永久性人工肛门。全直肠系膜切除术后，90%以上的患者又会出现低位前切除综合征[2]。低位直肠癌保肛手术适用于距齿状线1 cm以上、占肠周径1/2及以下、分化程度高或中等、Dukes分期非D期、T分期非T4期的肿瘤[3]。低位直肠癌极限保肛术后肛门动力学研究，可提高术前评估的全面性，并为下一步的治疗方案及疗效评估提供依据。目前，评价肛门直肠功能最准确可行的方法是新型三维高分辨率肛门直肠测压法(3D HR-ARM)[4]。本文通过分析2014年5月—2017 年1月天津市人民医院经结肠镜确诊为低位直肠癌并行保肛手术治疗的66例患者，研究低位直肠癌极限保肛术后肛肠动力学变化。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本组共66例低位直肠癌患者行腹腔镜下保肛手术治疗，年龄36～74岁，平均（58.8±9.2）岁。男41例，女25例。纳入标准：(1)年龄＜75岁；(2)肿瘤位置距肛缘5 cm以内，下缘距肛缘1 cm以上，肿瘤分期T1或T2期；(3)术后拟采用化疗；(4)有明确的直肠前切除综合征每周2次或以上的大便失禁；(5)签署知情同意书，自愿参加。排除标准：(1)病理提示为黏液腺癌；(2)术前经过放疗；(3)仅有排气失禁；(4)肛门括约肌受损；(5)既往有脊柱手术或脊髓损伤；(6)神经系统疾病；(7)精神障碍；(8)孕期或哺乳期。本研究通过医院医学伦理委员会批准。

1.2 检测方法 对66例低位直肠癌患者与术前1周及术后12周行3D HR-ARM检查。采用新型的固态测压仪器(ManoScanTM 3D；塞拉利昂科学仪器，洛杉矶，CA，USA)及三维高分辨率测压(3D-HRM)探针，连续检测直肠下段及肛管。探针中含1个球囊，可充气模拟肠内容物。签署胃肠动力检查知情同意书。检查前排空大便，无需灌肠及扩肛，将4支开塞露注入直肠即可。嘱受检者左侧屈膝卧位，进行肛门直肠指诊，了解有无梗阻。

根据3D HR-ARM测压系统仪器提示，嘱受检者尽最大力量做模拟排便动作并保持该动作至采集结束。采集一次需20 s，采集 2 次，取平均值。每次间歇时压力均应恢复至静息水平，并至少保持20 s ，方可进行下次采集。通过嘱受检者用力咳嗽观察咳嗽反射是否存在。将采集直肠感觉阈值后，一边操作一边与受检者保持交流。用注射器连接三通管，以10 mL/s的充气速度对气囊进行快速打气。当气体体积输入10 mL后开始采集数据，逐渐增加至50 mL，记录出现直肠肛门抑制反射时的充气量。最后采集初始感觉阈值、初始排便阈值和最大耐受阈值，从0 mL到180 mL进行气囊充气，并记录相应数据。受检者测试完成，留观30 min。

3D HR-ARM数据使用专用系统和软件(Manoscan 360ARTM; Given Imaging)采集分析，输出测压数据并截取静息、提肛和模拟排便状态下压力彩图。一切压力测量以大气压(mmHg)为参考标准。

1.3 检测指标 肛管动力学指标：肛门最大静息压(MxRP)、肛管平均静息压(IASP)、肛门括约肌高压带长度(HPZ)、肛门最大收缩压(MSP)、肛管最大收缩持续时间(DSS)、肛管残余压(RAP)、肛管松弛率(ARR)、直肠压力(IRP)、直肠肛管压力差(RAPD)。

直肠容量及感觉指标：初始感觉阈值(FST)、初始排便阈值(IDT)、最大耐受阈值(MTT)、直肠肛门抑制反射(RAIR)。

1.4 统计学分析 采用SPSS21.0统计学软件进行分析，均数以表示，各指标均为计量资料，术前、后肛门直肠压力测定各指标的比较采用配对t检验，术前、后分别与正常值的肛门直肠压力测定各指标比较采用单样本t检验；判定P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 行低位直肠癌极限保肛术患者术前、术后3D HR-ARM各指标测量结果及正常值 治疗后随访12个月，统计各项指标的平均值±标准差，结果见表1。

表1 行低位直肠癌极限保肛术患者术前、术后3D HR-ARM各指标测量结果及正常值

表1 行低位直肠癌极限保肛术患者术前、术后3D HR-ARM各指标测量结果及正常值

检测指标正常值[5] 术前 术后MxRP(mmHg) 69.1±1.6 84.35±29.41 67.70±36.79 IASP(mmHg) 60.8±1.5 75.68±25.85 50.78±23.04 HPZ(cm) 3.6±0.1 3.97±0.75 3.43±1.08 MSP(mmHg) 183.3±5.5 205.89±77.01 170.59±59.20持续挤压时间(s) 13.3±0.5 13.75±6.70 13.25±5.57 RAP(mmHg) 74.5±3.8 91.15±43.82 76.31±37.92 ARR(%) 24.3±2.1 21.86±17.35 17.56±22.90 IRP(mmHg) 61.2±6.4 53.97±48.29 67.33±45.58 RAPD(mmHg) -13.1±5.8 -37.18±57.97 -7.52±42.04 FST(mL) 42.5±1.3 44.24±27.18 21.41±10.21 IDT(mL) 98.4±3.1 76.56±27.50 42.41±19.94 MTT(mL) 150.5±3.1 123.56±34.53 70.83±30.86 RAIR(mL) ＜40 14.68±8.82 13.55±6.80

2.2 行低位直肠癌极限保肛术患者术前、术后3D HR-ARM变化及正常值的分析比较 治疗后随访12个月，统计各项指标的平均值±标准差，分析结果如下：低位直肠癌极限保肛术后3D HR-ARM检查中，肛门平均静息压(参考直肠)、ARR、FST、IDT、MTT和RAIR 等6项指标测量均值均小于正常值，且差异均有统计学意义(P＜0.05)；直肠癌术前与术后3D HR-ARM变化比较结果显示，MxRP、肛门平均静息压、HPZ、MSP、RAP、FST、IDT及MTT等8项指标，术后均较术前减低且差异均有统计学意义(P＜0.05)。RAPD术后均值大于术前均值且有统计学意义(P＜0.01)；直肠癌术后ARR小于正常参考值且差异有统计学意义(P＜0.05)。见表 2。

3 讨论

3.1 低位直肠癌极限保肛术肛肠动力学的评价 目前，新型的3D HR-ARM技术凭借其操作简单、安全有效且无绝对禁忌症等诸多优点，成为评估肛门直肠功能较为可靠的检查方法[6]，主要观测指标如下：(1)IASP：尽管是肛门内外括约肌的压力总和，但其形成主要依靠肛门内括约肌张力，所以是反映肛门内括约肌收缩力的主要指标。增高常见于直肠周围炎症刺激等多种疾病；降低常见于术后或药物源性大便失禁[7]。(2)MSP：受检者用最大强度尽可能长时间(＞15 s )坚持收缩肛门动作时测得的肛管内压力，是反映肛门外括约肌收缩力的主要指标。增高较少见，降低常见于骶神经损伤、盆底失弛缓症等[8-10]。(3)HPZ：肛门括约肌功能(肛管静息压大于直肠内压力5 mmHg以上的区域)长度，是反映静息时内括约肌收缩功能的主要指标[11]。(4)ARR：模拟排便时肛管压力与肛管静息压的比值，反映肛管的松弛程度。(5)直肠感觉阈值：受检者在测压气囊注气过程中，产生主观感觉时的气囊最小充气量[12]。与直肠神经传导及直肠病变相关，主要是自主神经来支配直肠，直肠黏膜对机械牵张刺激敏感，大便失禁者会出现直肠顺应性下降和感觉功能减弱，故该指标常用来评价初始感觉阈值、初始排便阈值和最大耐受阈值。(6)RAIR：粪便进入直肠导致肠管扩张，反射性舒张肛门内括约肌并松弛肛管。测压过程中，球囊充气量逐渐增加导致受检者直肠肠腔扩张、肛管松弛，肛管松弛率超过20%即可产生直肠肛门抑制反射[13]。一般球囊充气量10 mL或20 mL即可引出，30～50 mL为RAIR减弱，50 mL仍不能发生则为RAIR消失。目前仅主要用于诊断儿童先天性巨结肠，其他肛肠疾病较少应用。

3D HR-ARM技术尚不能直观地反映直肠、肛管及盆底肌群的形态学变化且价格昂贵，故国内外很少用于低位直肠癌患者保肛术后肛门直肠功能评估的研究，在评估研究肛肠动力学上仍有较大的发展空间。

3.2 低位直肠癌极限保肛术前肛肠动力学的意义本研究中，行低位直肠癌极限保肛术前的MxRP、肛门平均静息压、HPZ、MSP和RAP均大于正常参考值，且差异均有统计学意义(P＜0.05)。前三项指标(MxRP、IASP、HPZ)均反映肛门内括约肌的收缩功能，MSP反映的是肛门外括约肌的收缩功能。术前肛门内外括约肌收缩力大于正常值均有统计学意义，表明低位直肠癌患者术前肛门括约肌收缩功能增强，处于痉挛状态。最可能的原因是，控便造成术前肠道习惯的改变，导致自主保持肛门括约肌的强化收缩状态。

直肠癌术前模拟排便时RAPD小于正常参考值，且差异有统计学意义(P＜0.01)。本研究术前直肠压力和肛管松弛率降低并无统计学意义(P＞0.05)，这一现象的原因将在后续研究中进一步分析。

直肠癌术前IDT和MTT均小于正常参考值，且差异均有统计学意义(P＜0.05)。最可能的原因是：(1)肿瘤生长突入肠腔导致直肠储便量明显减少。(2)肿瘤细胞侵及肠壁肌层，造成直肠肠壁顺应性显著降低。(3)侵犯神经导致直肠对容量刺激的反应更敏感，最终IDT和MTT均减小，引起排便次数增多等肠道习惯的改变，导致自主保持肛门括约肌的强化收缩状态，造成肛门括约肌痉挛。

直肠癌术前RAIR均值为（14.7±8.8） mL，在正常范围之内，这也与术前直肠压力和肛管松弛率降低并无统计学意义的研究结果相一致。

直肠癌术前3D HR-ARM检查显示，其肛门内外括约肌收缩功能均较正常值增大，处于痉挛状态。部分感觉功能指标较正常值减小，直肠受癌细胞的影响感觉功能减弱。

表2 行低位直肠癌极限保肛术患者术前、术后3D HR-ARM变化及正常值的分析比较(t, P)

3.3 低位直肠癌极限保肛术后肛肠动力学的研究低位直肠癌极限保肛术后3D HR-ARM检查中，IASP、ARR、FST、IDT、MTT和RAIR 等6项指标测量均值均小于正常值，且差异均有统计学意义(P＜0.05)。表明直肠癌患者术后较健康人肛门松弛不充分，直肠感觉功能广泛减低。

直肠癌术前与术后3D HR-ARM变化比较结果显示，MxRP、IASP、HPZ、MSP、RAP、FST、IDT及MTT等8项指标，术后均较术前减低且差异均有统计学意义(P＜0.05)。RAPD术后均值大于术前均值且有统计学意义(P＜0.01)。表明肿瘤切除术后，肛门内、外括约肌的收缩功能均减低，直肠肛管压力差增加，直肠感觉功能减弱，导致控便能力下降，便频和便急症状出现次数增加，很可能是因为术中手术操作损伤了肛直周围神经丛[14-15]。

本研究显示，直肠癌术后ARR小于正常参考值且差异有统计学意义(P＜0.05)。表明术后肛管不能充分松弛，很可能是因为新建直肠储便量较小、顺应性较差、术中造成神经受损导致对容量刺激反应性变差等因素，引起大便失禁，患者为控便而被迫保持肛管收缩强化状态。直肠癌术后FST、IDT和MTT均小于正常参考值且差异有统计学意义(P＜0.01)，最可能原因是，部分切除直肠后，直肠不但容量减小、肠壁内压力感受器也相应减少，而且肛门括约肌及其所支配神经也会在手术过程中发生损伤，导致新建直肠出现感觉功能障碍，引发术后大便失禁。术后RAIR均值为（13.55±6.80） mL，在正常范围之内。

通过比较术前与术后3D HR-ARM变化，我们发现，术后的MxRP、HPZ、MSP均小于术前且差异有统计学意义(P＜0.01)，但与正常参考值相比无显著差异。表明保肛术后肛门内、外括约肌均可恢复到正常的收缩功能，但与正常值水平相比仍稍低，可能是因为术中受到一定程度的损伤。术后RAPD大于术前且差异有统计学意义(P＜0.01)，但与正常参考值相比无显著差异。最可能的原因是，肿瘤切除后新建直肠的容量、弹性及顺应性虽不能完全恢复到原直肠水平，但相比于病变肠管，新建肠管的收缩和舒张功能更佳。术后的FST、IDT和MTT均小于术前且差异有统计学意义(P＜0.01)，但术前已出现FST、IDT和MTT均小于正常值且差异有统计学意义(P＜0.01)。表明保肛术后，因肠壁内压力感受器减少及传入神经损伤，新建直肠感觉功能进一步减弱，FST、IDT和MTT降低更明显。

低位直肠癌极限保肛术后，直肠感觉功能指标较术前及正常范围均全面减小(P＜0.01)，肛门内、外括约肌均可恢复到正常的收缩功能。但与正常值水平相比仍稍低，可能是术中损伤导致。

3.5 展望 3D HR-ARM技术尽管价格昂贵且在形态学评估上存在不足，但本研究表明，其在直肠肛门区肛肠动力学分析中，可为低位直肠癌极限保肛术前后肛门直肠功能变化提供客观而准确的评估，有望通过今后的研究实现临床的普及。

我们认为，低位直肠癌保肛术后肛门动力学和感觉功能，与术中耻骨直肠肌、肛门外括约肌和肛直周围神经丛受损严重程度有关。低位直肠癌术前因肿瘤刺激，肛门内、外括约肌收缩功能均增强，尽管直肠感觉功能降低，但仍可控便。低位直肠癌极限保肛术极易造成损伤，如果术中损伤耻骨直肠肌、肛门内外括约肌或支配肛管直肠的神经，很可能造成括约肌收缩功能明显减低，导致RAPD和直肠感觉功能显著减低，控便能力下降，甚至造成低位前切除综合征。所以，术中应尽量避免造成肛门括约肌和肛直周围神经丛损伤。

本研究仅涉及66例低位直肠癌极限保肛术患者，样本含量较少，仍需扩大样本量再进一步研究。分析比较患者术前、术后3D HR-ARM变化及正常值，发现IRP变化均无统计学意义，RAPD的相关影响因素仍尚不明确，都有赖于进一步的研究分析。