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彩色多普勒超声观察输尿管排尿判定肾功能研究进展

2012-04-18于霞张屹辉夏海泓周业建王守彪

精准医学杂志 2012年1期
关键词:尿流尿液输尿管

于霞,张屹辉,夏海泓,周业建,王守彪

(1 青岛大学医学院人体解剖学教研室,山东 青岛 266071; 2 威海市妇女儿童医院彩超室)

泌尿功能是肾脏的主要功能,输尿管是尿液排入膀胱的惟一途径,肾衰竭可引起输尿管喷尿的动力学改变。因此,在无尿路梗阻情况下输尿管排尿的情况直接反映了肾脏泌尿功能,可以通过观察输尿管排尿来间接判断肾功能受损程度。现将超声观察输尿管开口处喷尿活动改变在诊断肾功能中应用的临床进展综述如下。

1 彩色多普勒超声观察输尿管喷尿的原理

彩色多普勒技术已广泛应用于临床心血管等疾病的诊断,近年来此技术也用于观察输尿管喷尿活动。彩色多普勒超声显示输尿管喷尿的物理基础是:①尿液内存在能引起超声散射的微小物质,②输尿管在喷尿时与血液在血管内流动相似,都可以产生多普勒频移,③膀胱内尿液与输尿管排出的尿液之间存在声阻抗差,④尿液流速增高会引起超声反射强度的增加[1]。在这一物理基础上,用彩色多普勒超声观察输尿管开口处喷尿活动,使得其他检查方法无法直接观察到的输尿管喷尿状态得以直观、动态地显示出来,进一步拓宽了超声在泌尿系疾病诊断中的应用范围。彩色多普勒血流成像观察输尿管口喷尿现象是检测肾和输尿管功能无创的可行的新方法。

2 输尿管喷尿的临床应用

肾脏产生尿液后,经输尿管有规律地蠕动进入膀胱,尿液在输尿管传输过程中形成尿股,有尿液的一段输尿管收缩管壁闭合,使尿液向下输送,尿一股一股流入膀胱。正常输尿管开口处尿流颜色呈红色或花色,其喷尿强度、角度等左右对称,大部分喷尿交替进行,有时可同时喷尿。同时喷尿时,两股尿流可呈“八”字形、“人”字形、“X”字形,排尿频率个体之间差异较大,每分钟4~9次,每次持续时间5.0~7.9 s,输尿管开口处测得尿流频谱峰值流速为21~47cm/s,平均为(39.24±7.93)cm/s,尿流频谱呈双峰、三峰或平坦型[2]。而输尿管喷尿的尿流动力学改变可以反映人体的某些生理及病理状态。

2.1 研究输尿管喷尿的临床意义

早在1995年,MATSUDA等[3]通过观察25例健康成年男性和4例健康男童的输尿管口喷尿现象,测量喷尿最大流速、平均流速、持续时间和频率,95%成年男性和75%男童的输尿管喷尿都能清晰地显示出来,测得的男性最大流速为(31.8±5.3)cm/s,平均流速为(20.0±10.2)cm/s,持续时间为(2.5±1.3)s,频率为(1.2±0.5)min-1,以上各参数的数值在男孩中都略有减小,认为彩色多普勒血流成像观察输尿管口喷尿现象是检测肾和输尿管功能无创的可行的新方法。LEUNG等[4]将输尿管喷尿的波形分为6种:单相波、双相波、三相波、多相波、方形波和连续波,详细阐述了尿流喷射模式的物理性质及在各种生理条件下波形的变化,并且提出了一种假说:膀胱输尿管连接处存在一种功能性括约肌,这种括约肌由肌源性和神经源性双重成分组成,这可以用来解释膀胱输尿管连接处的活动模式。这个假说的提出改变了对膀胱输尿管连接处理解的科学依据。此外,应用彩色多普勒超声观察输尿管喷尿可能会提供一种非侵入性技术来研究人类膀胱输尿管连接处的生理或病理生理问题,进而用这种新的方法来监测及治疗与输尿管膀胱连接部功能相关的疾病。LEUNG等[5]对107例妊娠妇女和375例非妊娠妇女的输尿管喷尿的波形进行了研究,将妊娠妇女分为孕20周、孕32周和产后3个月3组,结果显示非妊娠妇女中单相波发生率为1.9%,妊娠妇女孕20周、32周和产后3个月单相波发生率分别为18.7%、41.1%、1.6%,孕20周、32周妇女单相波发生率比较差异有显著性。妊娠期和非妊娠期妇女的喷尿波形变化说明妊娠能改变膀胱括约肌功能,妊娠期间的孕激素对膀胱输尿管交界处有不利影响,而且可能是一个在妊娠期间增加尿路感染的危险因素。BLOMLEY等[6]用输尿管喷射指数来评价单侧肾功能,并与肾图比较,结果显示两者具有高度相关性。在泌尿系结石方面,对于受肠气干扰及位置较深,二维超声无法显示输尿管结石的病人,彩色多普勒超声可以提高输尿管结石诊断的准确性,具有实用价值。

2.2 异常输尿管喷尿活动

输尿管的压力由以下3种压力组合:①尿流分泌压力;②输尿管壁本身所含的张力;③管壁对尿液的阻力[7]。任何影响以上3种压力的因素都可以使输尿管喷尿的尿流动力学改变。尿流分泌压力改变时,可以表现为尿量增多或尿量减少。当肾脏分泌尿液减少时(如肾衰竭,血容量不足或某些药物影响),输尿管的蠕动减弱,彩色多普勒血流显像(CDFI)就表现为输尿管喷尿活动减弱(喷射频率下降,速度减低,射程缩短等);反之,当尿量增多时输尿管喷尿活动增强,表现为尿流速度增快,喷尿频率增加,射程长。输尿管管壁本身有病变时(如巨输尿管、炎症、肿瘤浸润等),可以影响输尿管的张力而使输尿管喷尿活动改变。当下尿路梗阻(如尿道狭窄、前列腺肥大等)时,膀胱始终处于高压状态,超过输尿管本身的压力可致输尿管喷尿减弱甚至发生尿液反流。

由于泌尿系统疾病都会影响泌尿或输尿管功能,凡是影响尿液分泌的肾脏疾病和输尿管本身的病变均与输尿管喷尿活动有相关性,观察输尿管开口喷尿活动可以间接或直接反映肾脏、输尿管功能状态和病理状态下所导致的尿流动力学改变,用彩色多普勒观察输尿管口喷尿为非创伤性研究泌尿系疾病开辟了新的途径[8]。

CATALANO等[9]对10例正常人和42例做过X线摄影的肾绞痛病人输尿管喷尿对比研究显示,所有肾绞痛病人的阻塞侧输尿管喷尿均不正常,速度低、无中断、声音和强烈度减弱、持续时间长久,完全阻塞的病人阻塞侧输尿管没有喷尿,所以彩色多普勒超声对泌尿系绞痛病人观察输尿管喷尿是一种有用的工具。相对X线摄影和B型超声来说,彩色多普勒超声能带来实时的功能方面的信息,并能说明输尿管阻塞的程度。周瑞莉等[10]指出,彩色多普勒观察到的正常输尿管开口喷尿的形态及喷尿频率,与有结石梗阻的输尿管开口喷尿有明显的差别,31例输尿管结石病人中,7例患侧输尿管未见喷尿,18例喷尿彩色范围明显变小、变细,喷射距离缩短,频率下降;二维超声检查未显示结石的病人,输尿管喷尿形态失常,频率减小,支持输尿管结石梗阻的诊断,减少了输尿管结石的漏诊。但有文献对正常中晚期妊娠输尿管的喷尿特点研究显示,在妊娠中晚期,由于内分泌方面的改变影响了输尿管平滑肌的功能,使输尿管内尿液流动减弱[11];另外,由于胎儿的压迫,使得妊娠期尿动力学发生变化,两侧输尿管喷尿不对称,因此用彩色多普勒超声检测输尿管喷尿诊断中晚期妊娠并发输尿管结石应慎用。

肾移植病人输尿管口喷尿的多普勒波形与健康成人的多普勒波形也存在明显差别。LEUNG等[12]研究显示,肾移植病人的输尿管喷尿主要有两种模式:短单相波形最常见(66.1%,健康输尿管为2.6%);不常见的是一种更长、更阶段性模式,但并不像健康输尿管的模式,这正好证明了膀胱输尿管连接处括约肌的活动模式,因为在移植过程中手术破坏了膀胱输尿管连接部的括约肌。

众所周知,在膀胱输尿管连接部存在一种有功能的括约肌,影响其功能的各种因素,如年龄、激素、手术等都可以改变输尿管开口的喷尿方式。LEUNG等[13]对麻醉后儿童的输尿管开口喷尿活动研究显示,麻醉前14例儿童输尿管喷尿是复杂波形,2例儿童是单相波形,麻醉后所有儿童均呈现单相波形,麻醉前后儿童输尿管喷尿波形差异有显著性,认为麻醉影响括约肌的功能。

肾外伤常是全身多发性损伤的一部分,病理类型分为肾挫伤及不同程度的裂伤,绝大部分可以通过非手术方法治疗,及时判断肾功能有无损伤及损伤程度对指导临床治疗具有重要意义,而通过观察输尿管口喷尿来判断肾功能损伤程度是一种快速、简便的方法,当肾脏闭合性损伤影响肾功能时,肾脏泌尿功能减弱,患侧输尿管口喷尿发生变化,表现为喷尿频率下降,持续时间缩短,间隔时间延长。

肾衰竭以往的诊断方法主要是实验室检测尿蛋白定量、血肌酐、尿素氮、尿酸,必要时可做更精确的放射性核素GFR测定。这些检查可确定有无慢性肾衰竭及其分期。其他检查还有尿路X线平片、造影及肾扫描、肾穿刺活组织检查等,对于病因诊断有帮助。彩色多普勒超声观察输尿管口喷尿也可以间接判断肾功能有无损伤及损伤程度。双侧肾衰竭少尿期时,由于肾脏分泌尿液减小,彩色多普勒显示双侧输尿管喷尿强度减弱,速度减低,频率减小,持续时间缩短;发展至严重肾衰竭时输尿管可以无喷尿信号。单侧肾衰竭时,患侧输尿管喷尿活动改变,与健侧对比可快速做出患侧肾损伤的诊断。

综上所述,通过彩色超声观察输尿管喷尿是近年来发展的诊断泌尿系疾病的一种简便无创的新方法,如可以诊断先天性肾脏及输尿管畸形,评价术后肾脏泌尿功能,诊断泌尿系梗阻性病变。因为彩色超声属于无创检查,且可重复性强,所以可作为一种常规检查方法在临床广泛应用,但其准确性有待临床进一步证实。

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