无创性膀胱逼尿肌收缩力评估的临床应用及进展

肖宁 王建峰 葛波

随着人群寿命增长，尿频、尿急、夜尿增多、尿失禁、排尿困难及尿潴留等下尿路症状（lower urinary tract symptoms，LUST）愈加影响老年人生活质量，膀胱逼尿肌乏力（detrusor underactivity，DU）作为引起LUTS 的常见原因，在老年男性及女性的发病率分别为25%～48%和12%～24%[1]。膀胱出口梗阻（bladder outlet obstruction，BOO）和DU 均可导致LUTS，因此,如何鉴别两者成为明确LUTS 病因的关键[2]。尿动力学检查（urodynamics，UDS）不仅可以鉴别BOO 与DU 所致的LUTS，而且还可以实时联合影像检查（X 线或超声），将下尿路功能和解剖改变结合分析，使得诊断更加准确[3]。因此，对于较为复杂的LUTS 以及需要外科干预的导致LUTS 的疾病，如：前列腺增生症（benign prostatic hyperplasia，BPH）、神经源性膀胱（neurogenic bladder，NB）等，UDS 成为鉴别诊断和评估膀胱逼尿肌收缩力（bladder detrusor contractility，BDC）的“金标准”。但是，UDS 需要分别经尿道和直肠留置测压管，操作复杂，耗时较长，可能导致患者疼痛、尿道出血、泌尿系感染等，而且测压管等作为一次性耗材也增加了患者的经济负担[4]。因此，如何通过无创性检查手段分析膀胱逼尿肌能力，提高LUTS的诊治能力，成为泌尿外科研究热点之一。

1 膀胱逼尿肌乏力的定义

国际尿控协会（ICS）对于DU 的尿动力学定义为：膀胱逼尿肌收缩时间减少和/或强度减弱，导致在正常时间内膀胱排空时间延长和/或无法排尽尿液[5]。然而，ICS 未明确定义“时间减少、强度减弱及正常时间”。因此，国外学者根据各自的尿动力学研究定义DU：Uren 和Gammie 认为男性DU 为膀胱收缩系数（bladder contractility index，BCI）＜100且膀胱出口梗阻系数（bladder outlet obstruction index，BOOI）＜20，女性DU为最大尿流率（Qmax）＜15 mL/s 和最大尿流率时逼尿肌压力（pdetQmax）＜20 cm H2O；Jeong认为男性DU是BCI＜100，女性DU 为Qmax ≤12 mL/s 和pdetQmax ≤10 cm H2O；而Hoag 和Abarbanelze 则没有区分性别，前者认为DU是BCI ＜100 且无BOO，后者是Qmax ≤10 mL/s 和pdetQmax ≤30 cm H2O[6]。

2 膀胱逼尿肌收缩力的无创性检查

2.1 阴茎袖套测压（cuff test）

通过测量尿液通过尿道时对尿道海绵体产生的压力，可以一定程度上反映膀胱逼尿肌的收缩能力。Stuart等[7]将阴茎放入不同尺寸（直径3.8 cm 和4.8 cm）的小儿自动血压测量仪的袖套，同时经尿道置入6F 的膀胱测压管，在患者尿急并排尿时，启动血压测量并充气袖套，使得排尿中止，此时同步测量的袖套压力值（Pcuff.int）和膀胱等容收缩压（Pves.isv）他们发现：（1）两者之差（Pcuff.int-Pves.isv）为（16.4±27.5）cm H2O，主要因为膀胱测压调零点（耻骨联合上缘）比阴茎处袖套中点高（8.8±1.4）cm；（2）两次测量Pcuff.int 重复性较高，且4.8 cm 直径袖套较3.8 cm 更高（84%vs.71%）；（3）建议检查前行膀胱超声且尿量＞150 mL，可明显提高检查准确率；（4）Cuff Test 能够无创性地提示膀胱逼尿肌的收缩能力，但稳定性和准确性仍需进一步研究。但是，Mastrigt 等[8]发现采用该方法测出的逼尿肌收缩力相较有创性尿动力学检查结果偏低。

2.2 膀胱逼尿肌厚度

膀胱逼尿肌厚度不仅反映BOO 的情况，而且还可能作为逼尿肌收缩力的指标。Kevin 等[9]通过经腹超声（7.5 MHz）测量男性LUTS 患者腹中线膀胱前壁的逼尿肌厚度（detrusor wall thickness，DWT），发现DWT ≤1.23 mm 且膀胱容量（bladder capacity，BC）＞445 mL 可以诊断DU，其敏感度为42%，阳性和阴性预测值分别为100%和85%。但是，该研究将DU 定义为没有BOO 的患者膀胱残余尿量（post-voiding residual urine，PVR）＞30 mL，然而部分BOO 患者同时合并DU，而且未纳入女性患者，导致该研究结果适用范围较为局限。另外，该研究只收集了33 例DU 患者的临床数据，样本量较小，也需扩大样本量进行验证。

2.3 膀胱逼尿肌应变

目前，超声应力检测应用广泛，在评估逼尿肌收缩能力方面也有一定的应用价值。Idzenga 等[10]通过不同频率的二维超声探头，分别检测20 例男性LUTS 患者在膀胱等容收缩期以及排尿期的逼尿肌应变（strain），其中13 例患者成功完成实验，7 例患者因为检测平面的移动使得数据采集失败。他们发现，在膀胱等容收缩期，逼尿肌应变与逼尿肌压力改变存在明显的正相关（Spearman 相关系数：0.70-0.99，P＜0.05），而在排尿期两者相关性稍低（Spearman 相关系数：0.52-0.81，P＜0.05）。因此，他们认为逼尿肌应变是逼尿肌收缩力和膀胱容量共同作用的结果，逼尿肌应变可以有效检测一定膀胱容量的逼尿肌等容收缩能力。但是，该研究也存在纳入病例较少、检测平面不易固定、操作复杂等不足，临床应用效果尚未明确。

2.4 近红外光谱分析

近红外光谱分析（near infraredSpectroscopy，NIRS）通过测量组织的总血红蛋白（total hemoglobin，tHb）、氧合血红蛋白（oxygenated hemoglobin，O2Hb）和脱氧血红蛋白（Deoxygenated Hemoglobin，HHb）浓度，可以实时监测组织氧合及血流动力学改变。NIRS 反映膀胱逼尿肌活动时相对于静息状态时O2Hb 和HHb 的变化程度，膀胱功能紊乱（bladder dysfunction）患者排尿期的tHb、O2Hb 和HHb 与健康人群存在差异[11]。Farag 等[12]对14例膀胱逼尿肌过度活动（detrusor overactivity，DO）患者同步行UDS 和NIRS，从收集到的39 次逼尿肌自主收缩的结果分析发现NIRS 诊断DO 的特异性达到了90%，在逼尿肌收缩引起逼尿肌压（Pves）升高时，tHb（90%）、O2Hb（87%）和HHb（90%）曲线也同时升高。因此，DU 所表现的逼尿肌压强度降低或时间减少，也可能在NIRS 得到体现。但是，患者腹部皮下脂肪较厚、检查时腹压增加和移动等会影响NIRS 的检查准确性，而且一些合并症如高血压、糖尿病和动脉硬化等也会影响逼尿肌组织的血供，因此NIRS 尚难以取代UDS 在评估逼尿肌功能的作用[13]。

2.5 导管化尿流率

尿流率反映了BOO 和膀胱逼尿肌收缩力的综合作用结果，若能将前者的影响去除，则可直接评估逼尿肌的收缩能力。Eglimez 等[14]先将50 例尿潴留男性患者的留置尿管更换为F18 双腔尿管，然后向膀胱内灌注300 mL生理盐水，再开放尿管接口，嘱患者通过留置尿管排尿并记录尿流率，最后拔除尿管完成UDS 记录逼尿肌压力（Pdet）。他们发现通过UDS 诊断的11 例逼尿肌无收缩（detrusor acontractility）患者的导管化尿流率（catheterized uroflowmetry，CUF）均≤9 mL/s，其余39 例逼尿肌存在收缩的患者CUF 均＞11 mL/s，10 mL/s 的CUF 可以作为鉴别逼尿肌是否存在收缩的界值。他们认为该实验可以作为留置尿管患者鉴别逼尿肌否是存在收缩力的初筛实验，但是能否区别不同程度的DU 尚缺乏研究证实。

2.6 前列腺体积和膀胱残余尿量

膀胱残余尿量增多不仅反映了BOO 增加，也一定程度提示膀胱逼尿肌收缩力减弱，而BPH 患者中前列腺体积与BOO 关系较为密切。Luo 等[15]收集了704 例男性BPH/LUTS 患者的UDS 数据，以最大逼尿肌压力（Pdet.max）＜50 cm H2O 为DU 的标准，其中112 例患者诊断为DU。通过比较DU 组和对照组中患者的临床资料，包括：前列腺体积（PV）、PVR、最大尿流率（Qmax）、年龄、前列腺特异抗原（PSA）、国际前列腺症状评分（IPSS）以及是否合并高血压（HTN）、糖尿病（DM）等疾病，发现PV 和PVR 可以作为DU 的独立预测因子，其界值分别为46.05 mL 和147 mL。联合PV 和PVR 诊断DU，其AUC 下面积为0.774，敏感性为77.78%，特异性为73.68%。但是，该研究受到DU 的尿动力学诊断标准并未形成共识的影响，其临床应用价值尚未肯定。

2.7 膀胱排尿储备能力

人体器官都有一定的储备能力，可为身体的突然应激提供需要，也综合反映了该器官的功能情况。Shoukry等[16]认为膀胱如心脏和肺脏一样具有一定的储备能力，可以克服一定程度的输出道梗阻，保证膀胱的排空效率。他们设计了一种装置，近端套住阴茎，远端分别连接6 根内径为F8 的玻璃管，其开口分别高于阴茎10 cm、20 cm、30 cm、40 cm、50 cm 和60 cm。他们招募了30 例＜40 岁的正常男性，第1 日检测无装置下的Qmax 和PVR，第2～7 日分别戴套着该装置，检测不同高度下的Qmax 和PVR。他们发现＜40 岁男性的正常膀胱排尿储备能力可以克服40 cm H2O 的阻力，其Qmax ≥15 mL/s 且PVR ＜50 mL，若继续增加高度，则Qmax ＜15 mL/s 或PVR ≥50 mL。因此，他们以克服40 cm H2O 阻力达到Qmax ≥15 mL/s 且PVR ＜50 mL，作为＜40 岁的男性的正常膀胱排尿储备能力的标准。该装置可以一定程度上无创性地检测膀胱收缩能力。但是，该装置设计较为粗糙，而且人体的尿道为弹性管道，以玻璃管的硬性管道代替，也影响研究的准确性。

2.8 尿流曲线模式

自由尿流率，特别是Qmax 受到BOO 程度和逼尿肌收缩力的共同影响，难以作为单一指标评估是否存在DU[17-18]。但是，Yoshihisa 通过分析尿流曲线模式，提出了不同的观点[19]。他回顾性分析638 例未经治疗的非神经源性LUTS 患者，以BCI ≤100 和BOO ≤40 作为DU的诊断标准，以BCI ＞100 和BOO ＞40 作为BOO 的诊断标准。通过收集患者的尿动力学检查资料及主观评分，145（22.7%）名患者存在DU，273（42.8%）名患者被诊断BOO。通过多因素回归分析发现，较短的前列腺突入膀胱距离（intravesical prostatic protrusion，IPP）（cut-off 值为8.2 mm）、较低的膀胱排尿效率（bladder voiding efficiency，BVE）（cut-off 值为70%）、锯齿样和间断样尿流曲线模式可以预测DU，特别是后这两者具有较高的敏感性（80%）和特异性（87.2%）。然而，患者排尿受心理状态、体位、周围环境及合并疾病等影像，该研究结果仍需大样本前瞻性研究证实。

2.9 新型症状学问卷表

国际前列腺症状学评分（IPSS），作为一种LUTS症状评分表，常用于患者疾病严重程度的主观评分，受患者文化背景及教育程度等影响较大，难以有效鉴别BOO 和DU[20]。因此，如何构建一种准确、简易的症状学评分或问卷表能有效区分BOO 和DU，成为学界的研究目标之一。近期，韩国学者Kim 等[21]回顾性分析2000—2016 年两个医疗中心接受UDS 的318 例患者的检查数据，其中DU 无BOO 的患者为165 例，其余153例为BOO 无DU。利用勃起功能障碍、排尿持续时间、夜尿症、腹胀、空虚感、紧张、排便困难和排尿无力等8 个问题组成一种新的DU 症状学问卷表（DU-SQ），按0～15 分对DU-SQ 的每个问题进行评分。比较两组患者DU-SQ 的差异，发现除问题3 和8 外，所有DU-SQ 的单项评分在两组间差异有统计学意义（P＜0.001），而且总分＞45 分的患者可能存在DU，其敏感性和特异性分别为95.8%和95.4%，AUC 为0.993。因此，Kim 等认为采用DU-SQ 可以有效鉴别BOO 和DU。但是，该研究中没有将DU 合并BOO 患者纳入研究范畴，而且缺乏前瞻性研究，因此DU-SQ 的应用价值仍待进一步证实。

2.10 无创性参数模型

目前，单个指标评估膀胱逼尿肌收缩能力还存在敏感性和特异性不足的问题。因此，利用多参数模式可能是解决该问题的可行方法。Namitome 等[22]收集了909名行UDS的男性患者，以BCI＜100作为DU的诊断标准，454（50%）例诊断为DU。比较DU 组和非DU 组患者临床资料，通过回归分析发现高龄（＞75 岁）、小前列腺体积（＜30 mL）、IPSS 中尿急（urgency）和尿流减弱（weak stream）评分＜2 分、Qmax ＜5 mL/s 均为DU 的有效预测因子。根据以上5 个因子的大小区间分别赋值评分（0 分，1 分，2 分，5 分），综合5 个因子评分的总和（0～11 分），建立无创性参数模型，发现随着总评分增加，DU 的概率逐渐增高（12%～88%）。

国内学者信泽祥[23]以最大瓦特因子（WFmax）＜7 w/m2作为逼尿肌收缩乏力的标准，收集310 例前列腺增生患者的尿动力学检查结果，分为逼尿肌正常（WFmax≥7 w/m2）及乏力组（WFmax ＜7 w/m2），通过单因素及多因素分析，发现PVR、Qmax 和BWT 可作为DU 的预测指标，并且通过多因素回归分析构建多参数模型，可望提高DU的临床诊断能力。另外，王金亮等[24]通过采集急性尿潴留（AUR）患者的无创性临床指标，构建了AUR 的无创性预测模型，具有较高的敏感性和特异性。但是，AUR多因BOO 和DU 等综合因素所致，难以通过该模型判断DU。目前，我国在逼尿肌的无创性评估领域与国外先进水平有一定差距，仍需要更多的原创性研究。

3 总结和展望

DU 作为LUTS 的常见病因，其诊断能力与LUTS 治疗效果密切相关。影响逼尿肌收缩的因素较多，包括：年龄、BOO 程度、膀胱尿路上皮状态、逼尿肌肌纤维和胶原基质的比例及周围及神经系统病变等[18]。UDS 作为评估BDC 诊断“金标准”，检查费用较高，容易给患者带来疼痛，也直接影响LUTS 患者对UDS 的接受度，使得BDC 评估的无创性检查一直成为尿动力学领域的研究热点和难点。然而，无创性检查在诊断DU 敏感性及特异性与UDS 相比尚有不足，但仍表现出一定的鉴别DU能力，值得进一步研究和应用。相信随着下尿路受体表达及分布研究、电子信息技术、生物模拟技术及大数据应用等发展，无创性检查技术在评估BDC 方面会有长足进步，给LUTS 患者带来福音。