楊中華 王大斌 劉 丹 賈慧敏 白玉作 王維林 袁正偉
先天性肛門直腸畸形(anorectal malformations,ARM)是常見的小兒消化道畸形之一,其發(fā)病率為1/5 000~1/3 500[1-3]。術(shù)后排便功能障礙是ARM的嚴(yán)重并發(fā)癥,常引起患兒心理、生理發(fā)育和社會活動能力障礙[4-7]。ARM術(shù)后排便功能障礙主要表現(xiàn)為便失禁和便秘,而更多的研究都集中在術(shù)后便失禁的病理基礎(chǔ)和治療方法的改進(jìn)方面[8-11]。近年來隨著手術(shù)技術(shù)的不斷改進(jìn),尤其是后矢狀入路肛門直腸成形術(shù)(posterior sagittal anorectoplasty,PSARP)和腹腔鏡輔助肛門成形術(shù)(laparoscopic-assisted ano-rectoplasty,LAARP)的廣泛開展,術(shù)后便失禁的發(fā)生率有所降低,但術(shù)后便秘發(fā)生率卻逐年升高,據(jù)不完全統(tǒng)計為22.2%~86.7%,已經(jīng)成為ARM術(shù)后的主要并發(fā)癥,引起人們的重視[12-18]。嚴(yán)重便秘可引起污便和假性便失禁,易與術(shù)后肛門括約肌功能不良所致便失禁相混淆,而這兩種便失禁病因不同,治療方法也不同。研究術(shù)后便秘的病因和病理改變,針對病因進(jìn)行治療,對提高療效和改善患兒生活質(zhì)量有重要意義。本研究針對先天性肛門直腸畸形術(shù)后合并便秘的患兒進(jìn)行排便功能的客觀評定,同時針對病因進(jìn)行探討。
一、臨床資料
(一)病例組
研究對象為中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院行肛門成形術(shù)后5~19年的患兒49例,男24例,女25例,年齡5~20歲,平均(11.33±5.1)歲。低位畸形11例,中位17例,高位21例。根據(jù)表1提及的評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級,計算評分時只選便失禁和便秘兩項中評分等級較低的一項作為最終結(jié)果(評分結(jié)果:優(yōu)11例,良21例,劣17例)[19]。根據(jù)便秘診斷標(biāo)準(zhǔn)[20,21](符合下述癥狀至少2項: ①每周排便次數(shù)≤2次; ②每周大便失禁≥1次; ③具有糞便潴留姿勢或過度的自主憋便; ④疼痛或排便困難史; ⑤直腸內(nèi)存在大體積糞塊; ⑥排出可能堵塞廁所的大塊糞便),49例中有17例診斷為便秘(34.69%),其中男9例,女8例,低位畸形3例(23.08%),中位畸形5例(31.25%),高位畸形9例(45%)。中低位畸形患兒主要表現(xiàn)排便次數(shù)減少,同時有排便困難;而高位畸形患兒主要表現(xiàn)為單純排便困難。7例行后矢狀入路肛門成形術(shù)患兒中有5例出現(xiàn)便秘(71.43%),13例行腹骶會陰肛門成形術(shù)患兒中有5例出現(xiàn)便秘(38.46%)。所有便秘患兒無肛門狹窄,其中有3例伴有嚴(yán)重的直腸乙狀結(jié)腸擴(kuò)張,為典型的“末端糞便潴留綜合征”。49例ARM患兒根據(jù)畸形位置分為中低位組和高位組,每組再根據(jù)患兒是否發(fā)生便秘分出兩個亞組。
(二)對照組
研究對象為無肛腸及神經(jīng)疾患小兒31例,男16例,女15例。年齡5~14歲,平均(10.64±2.7)歲。
二、客觀檢測方法
(一)同位素排便造影
患兒坐在特制便桶上,上身平直緊靠攝影臺,屈膝曲髖各90°,將Foley氏管插入直腸,尖端距肛緣7 cm,將200MBq99mTcO4-造影劑勻速注入直腸內(nèi),以Foley氏管作為肛管軸線標(biāo)志,然后拔出Foley氏管,讓患兒放松肛門,便失禁患兒顯影劑可自動漏出,待停止漏出后開始排便,同時進(jìn)行動態(tài)采集,每3 s一幅,采集5 min,根據(jù)需要可繼續(xù)延長采集時間,圖像采集使用東芝7200-A/DI SPECT顯像儀和LEHR準(zhǔn)直器進(jìn)行左側(cè)位采集。檢查后可獲得如下客觀指標(biāo): ①直腸肛管保留率:拔出Foley氏管后患兒保持放松狀態(tài),直腸肛管所能控制鋇糊的核素量占注入直腸內(nèi)核素總量的百分比。②直腸肛管排空曲線及半排時間、排空率和殘留率:選取整個顯影的腸管(包括肛管、直腸及部分乙狀結(jié)腸)作為感興趣區(qū),并對整個排便過程的所有圖像進(jìn)行放射性計數(shù),可獲得直腸肛管的排空曲線,反映排便開始至結(jié)束整個過程直腸肛管內(nèi)核素量的變化。半排時間是指直腸肛管內(nèi)核素量排空一半所需時間;排空率是指整個排便過程中排出核素量占排便開始時核素量的百分比;殘留率是指排便結(jié)束后直腸肛管內(nèi)殘留核素量占注入直腸內(nèi)核素總量的百分比。
(二)直腸肛管測壓
檢測前使用開塞露排空直腸,患兒取左側(cè)臥位,屈膝曲髖各90°。測壓采用高分辨多通道胃腸功能測定儀(POLYGRAM HR瑞典CTD-SYNECTICS公司)。
1. 測定直腸感覺和直腸肛管反射:將8通道測壓導(dǎo)管插入直腸內(nèi),并將最近端側(cè)孔固定于肛管后方距肛緣0.5 cm處,氣囊底位于距肛緣5 cm處。在氣囊壓力和直腸肛管不同平面壓力同步監(jiān)測的情況下,開始向氣囊注氣,讓患兒描述直腸內(nèi)的主觀感受,并記錄直腸感覺閾和最大耐受值,直腸肛管反射波形自動存入電腦內(nèi),重復(fù)檢測3次,取平均值,可獲得如下檢測指標(biāo): ①直腸感覺閾:感覺到直腸內(nèi)氣囊膨脹所需最小注氣量; ②感覺收縮時間:從氣囊膨脹開始至感覺膨脹后立即收縮肛門外括約肌所需的時間; ③直腸肛管松弛反射:直腸氣囊膨脹后肛管高壓區(qū)壓力降至靜息壓力1/4以上者判定為直腸肛管松弛反射陽性; ④直腸肛管收縮反射:直腸氣囊膨脹后肛門外括約肌出現(xiàn)超過5 mmHg的壓力上升高峰則判定為收縮反射陽性。
2. 直腸順應(yīng)性測定:將4通道(各側(cè)孔均位于3 cm×6.5 cm的氣囊內(nèi))測壓導(dǎo)管插入直腸內(nèi),氣囊底固定在距肛緣5 cm處直腸內(nèi),開始連續(xù)快速注氣,首次注氣量為10 mL,逐漸增加,每次增加10 mL,持續(xù)5 s,直至達(dá)到最大耐受量為止,記錄氣囊內(nèi)壓力變化曲線,重復(fù)3次。直腸順應(yīng)性為氣囊注氣量與該注氣量在直腸內(nèi)產(chǎn)生壓力的比值。
3. 向量測壓:將測壓管(8通道聚乙烯導(dǎo)管,側(cè)孔位于同一平面,開口方向相隔45°)插入直腸內(nèi),待壓力穩(wěn)定后,分別在靜息和用力收縮肛門時用拖拽儀將導(dǎo)管勻速(0.17 cm/s)拔出,同時記錄各通道壓力變化,反復(fù)3次。檢測指標(biāo)為靜息和收縮狀態(tài)下向量容積,向量容積是肛管高壓區(qū)向量壓力與肛管高壓區(qū)長度的乘積,代表高壓區(qū)向量壓力的三維空間分布情況。
(三)肌電圖檢查
患兒取左側(cè)臥位,將肛探電極插入肛門,開始記錄靜息、收縮和排便狀態(tài)下的肛門外括約肌肌電波形。示波器掃描速度50 ms/cm,增益50 v/cm。檢測收縮和排便狀態(tài)下肌電信號的波動范圍(肌電振幅)。根據(jù)上述指標(biāo)計算痙攣指數(shù)(痙攣指數(shù)=排便動作時肌電振幅增加值/用力收縮時肌電振幅增加值)。
(四)肛門括約肌神經(jīng)電生理檢查
采用美國Cadwell Sierra Console肌電和神經(jīng)誘發(fā)電位檢測儀,由Cadwell雙極表面刺激電極產(chǎn)生刺激信號,由雙極表面不銹鋼肛探電極記錄肛門外括約肌肌電信號,采用直徑1 cm圓盤皮膚表面電極記錄馬尾神經(jīng)誘發(fā)電位。檢測指標(biāo)包括會陰-肛門反射潛伏期、脊髓-肛門反應(yīng)潛伏期、馬尾神經(jīng)誘發(fā)電位潛伏期和中樞時間[22]。
三、統(tǒng)計學(xué)處理
一、ARM術(shù)后便秘患兒的同位素排便造影檢測結(jié)果
同位素排便造影可以記錄排便過程中直腸內(nèi)核素的動態(tài)變化情況,獲得直腸肛管排空曲線,通過直腸肛管排空曲線可計算出反映排便能力的半排時間、排空率和殘留率。正常兒童排空曲線為平緩下降的弧形曲線,平均半排時間為1.97 min,平均排空率為78.3%,平均殘留率為21.2%,而ARM便秘患兒則多數(shù)表現(xiàn)為曲線平直或緩慢下降,半排時間明顯延長,排空率降低,殘留率增多。ARM術(shù)后便秘陽性組與術(shù)后便秘陰性組比較,半排時間、排空率和殘留率均存在統(tǒng)計學(xué)差異,尤其高位ARM便秘組的半排時間延長更加明顯,與中低位ARM便秘組相比也具有統(tǒng)計學(xué)差異,見表1。
表1 同位素排便造影各項指標(biāo)在ARM術(shù)后變化情況(x±s)Table 1 Isotopic defecation contrast changes in children with ARM (x±s) 分組例數(shù)半排時間(s)排空率(%)殘留率(%)中低位畸形便秘(-)便秘(+)2084.69±6.86a13.45±8.35ab61.70±23.01a29.35±14.84ab21.09±11.1055.10±12.11ab高位畸形便秘(-)便秘(+)1297.66±6.38a20.59±4.26abc60.31±30.38a33.00±9.04ab17.01±15.01a45.10±5.61ab正常組311.96±0.8678.29±12.0321.20±7.61 注 a表示與正常組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義,b表示與本組便秘(-)組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義,c表示與中低位便秘(+)組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義,后同
二、ARM術(shù)后便秘患兒的直腸肛管測壓結(jié)果
直腸肛管測壓檢測結(jié)果顯示,松弛反射在中低位ARM便秘組陽性率為87.5%(7/8),ARM無便秘組為45%(9/20),而收縮反射陽性率分別為50%(4/8)和50%(10/20)。松弛反射在高位ARM便秘組陽性率為11.1%(1/9),ARM無便秘組為25%(3/12),而收縮反射陽性率分別為33.3%(3/9)和25%(3/12)。
反映直腸感覺功能的直腸感覺閾在所有ARM組中均明顯高于正常組,ARM便秘陽性組高于ARM便秘陰性組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義;反映腸壁彈性的直腸順應(yīng)性在ARM便秘陽性組明顯差于ARM便秘陰性組;反映直腸感覺與括約肌神經(jīng)傳導(dǎo)綜合能力的感覺收縮時間在ARM組均明顯延長,ARM便秘陽性組明顯高于ARM便秘陰性組;反映肛門內(nèi)括約肌功能的靜息向量容積和反映肛門外括約肌功能的收縮向量容積在ARM組均明顯降低,但在ARM便秘陽性組和ARM便秘陰性組之間沒有明顯差異。見表2。
三、ARM術(shù)后便秘患兒的肌電圖檢測結(jié)果
收縮狀態(tài)下肌電振幅主要反映收縮狀態(tài)下肛門外括約肌力量,肌電圖檢測結(jié)果顯示ARM高位組的肌電振幅明顯降低(圖1),肌電振幅的改變與是否合并便秘?zé)o關(guān)。而肌電圖檢測的痙攣指數(shù)是反映排便動作時肛門外括約肌松弛程度的指標(biāo)。正常排便過程中,當(dāng)腹內(nèi)壓和直腸內(nèi)壓增加時,肛周肌肉松弛,痙攣指數(shù)為負(fù)值。如果肌肉不松弛而出現(xiàn)反常收縮,使直腸肛管角變銳,肛管壓上升,導(dǎo)致排便困難,痙攣指數(shù)將升高,代表排便困難程度增加。本研究中ARM術(shù)后患兒的痙攣指數(shù)均為正值,而且術(shù)后便秘陽性組ARM值均明顯高于未合并便秘組,見表3。
圖1 肛探表面電極檢測的肌電波形圖 A:正常兒童的肛門肌電波形圖; B:ARM術(shù)后便秘患兒的肛門肌電波形圖Fig.1 Electromyography(EMG)waveform detected by anal probe surface electrode A:Anal EMG of normal children; B:Anal EMG waveform of constipated children after ARM operation
表2 直腸肛管測壓各項指標(biāo)在ARM術(shù)后變化情況(x±s)Table 2 Variations of anorectal manometry in children with ARM (x±s)分組例數(shù)直腸感覺閾 (mL)直腸順應(yīng)性(mL/mmHg)感覺收縮時間(s)靜息向量容積(cm×cm Hg2)收縮向量容積(cm×cm Hg2)中低位畸形便秘(-)便秘(+)20846.32±14.61a53.57±9.45a3.27±2.1017.14±6.72ab1.97±0.672.79±0.39ab40.10±16.24a30.70±12.72a61.91±31.00a 68.46±19.43a 高位畸形便秘(-)便秘(+)12947.27±8.76a57.50±9.14ab1.02±0.10a5.55±3.63ac2.11±0.43a3.51±1.93ab17.66±6.41a14.80±6.33ac38.10±27.61a40.70±31.49ac正常組3130.82±6.834.89±2.931.74±0.5187.17±31.39662.50±311.12
表3 肌電圖各項指標(biāo)在ARM術(shù)后變化情況(x±s)Table 3 Changes of EMG indicators in children with ARM (x±s)分組例數(shù)收縮肌電振幅(μv)痙攣指數(shù)中低位畸形便秘(-)便秘(+)208178.80±66.21144.18±69.090.06±0.28a0.38±0.26ab高位畸形便秘(-)便秘(+)12962.62±32.71a97.99±59.76ac0.14±0.25a0.54±0.22ab正常組31194.10±57.70-0.27±0.12
四、ARM術(shù)后便秘患兒的神經(jīng)電生理檢測結(jié)果
反映支配肛門外括約肌神經(jīng)傳導(dǎo)功能的會陰-肛門反射潛伏期、脊髓-肛門反應(yīng)潛伏期和反射弧中樞傳導(dǎo)時間在ARM患兒組均明顯延長,尤其ARM便秘陽性組延長更加明顯,與ARM便秘陰性組相比具有統(tǒng)計學(xué)差異,見表4。
表4 術(shù)后便秘患兒肛門括約肌神經(jīng)電生理檢測結(jié)果(x±s)Table 4 Electrophysiological results of anal sphincter nerves in children with postoperative constipation(x±s)分組例數(shù)會陰-肛門反射潛伏期(ms) 脊髓-肛門反應(yīng)潛伏期(ms)中樞時間(ms)中低位畸形便秘(-)便秘(+)20838.51±16.92a66.04±16.20ab6.38±2.49a10.36±3.99ab28.04±8.12a50.21±16.06ab高位畸形便秘(-)便秘(+)12949.91±9.45a70.41±17.91ab8.91±2.20a10.33±2.66a34.06±9.69a54.24±19.19ab正常組3123.35±6.924.61±1.9314.98±8.73
ARM術(shù)后排便功能障礙主要包括便失禁和便秘,隨著手術(shù)技術(shù)的不斷改進(jìn),術(shù)后便失禁的發(fā)生率有所降低,人們逐漸把關(guān)注的焦點轉(zhuǎn)移到術(shù)后便秘上。便秘在正常兒童中的發(fā)生率為0.7%~29.6%[23],但ARM術(shù)后便秘的發(fā)生率卻高達(dá)22.2%~86.7%,明顯高于正常人群的發(fā)生率,表明術(shù)后便秘的發(fā)生與ARM本身復(fù)雜的病理改變有關(guān),但有關(guān)這類患兒肛門直腸功能客觀評定方面的文獻(xiàn)報道較少。排便控制是一個復(fù)雜的生理反射和調(diào)控過程,是由內(nèi)外括約肌力量和反射機(jī)制、直腸感覺和順應(yīng)性調(diào)節(jié)、盆底肌肉協(xié)調(diào)運動等許多因素相互作用的結(jié)果,其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常都會導(dǎo)致便秘的發(fā)生。為探討ARM術(shù)后便秘的發(fā)生原因,本研究利用同位素排便造影、直腸肛管測壓、肌電圖和肛門括約肌神經(jīng)電生理等方法對17例ARM術(shù)后便秘患兒和32例未合并便秘的ARM患兒的排便控制機(jī)制進(jìn)行全面、系統(tǒng)和動態(tài)的評價,并對排便功能障礙的病因進(jìn)行探討。
同位素排便造影可以對排便過程中直腸、乙狀結(jié)腸內(nèi)的核素進(jìn)行定量檢測,將整個排便過程的特征記錄為直腸肛管排空曲線,通過排空曲線可計算出半排時間、排空率和殘留率,這是反映排便能力的客觀指標(biāo)[24]。本研究結(jié)果顯示,正常兒童半排時間、排空率和殘留率分別為1.97 min、78.3%和21.2%,而ARM術(shù)后便秘患兒半排時間明顯延長,排空率明顯降低,殘留率明顯增加,表明患兒存在嚴(yán)重的排便困難,直腸排空能力很差,符合便秘患兒的特征性改變。直腸肛管測壓的直腸感覺閾和直腸順應(yīng)性是評價便秘患兒直腸功能的重要指標(biāo)[25]。本研究發(fā)現(xiàn)ARM術(shù)后便秘患兒的直腸感覺閾值明顯增加,表明患兒的直腸感覺遲鈍,這也是便秘患兒存在便潴留的原因。感覺時間延遲是評價直腸感覺的另一重要指標(biāo),感覺收縮時間是指從直腸開始膨脹至感覺傳入大腦、再經(jīng)大腦傳出指令至肛門外括約肌產(chǎn)生收縮所需時間,是評價直腸感覺與括約肌神經(jīng)傳導(dǎo)功能的綜合指標(biāo)。本研究結(jié)果證實ARM術(shù)后便秘患兒感覺收縮時間明顯延長。感覺收縮時間與感覺閾是反映直腸感覺不同方面的指標(biāo),其中感覺閾代表直腸敏感性,而感覺收縮時間在達(dá)到感覺閾情況下更側(cè)重于評價神經(jīng)傳導(dǎo)能力。直腸順應(yīng)性是容量與壓力二者的比值,是反應(yīng)直腸壁彈性的指標(biāo)。長期便秘所致的便潴留會導(dǎo)致直腸順應(yīng)性異常,本研究結(jié)果也證實了這一點。
靜息向量容積主要代表肛門內(nèi)括約肌功能,而收縮向量容積則代表肛門外括約肌功能。本研究結(jié)果表明ARM術(shù)后患兒的靜息向量容積和收縮向量容積均明顯低于正常兒童水平,但ARM術(shù)后便秘患兒與ARM術(shù)后未合并便秘患兒相比沒有顯著性差異,表明患兒的內(nèi)、外括約肌功能降低與ARM有關(guān),但與術(shù)后便秘?zé)o關(guān)。肌電圖檢測指標(biāo)中,收縮狀態(tài)下肌電振幅主要反映收縮狀態(tài)下肛門外括約肌力量,本研究肌電圖檢測結(jié)果與直腸肛管測壓的結(jié)果一致,也從另一個角度證明ARM患兒的內(nèi)、外括約肌功能降低與ARM病理改變有關(guān),但與術(shù)后便秘?zé)o關(guān)。肌電圖痙攣指數(shù)是反映排便動作時肛門括約肌松弛程度的指標(biāo),正常排便過程中,當(dāng)腹內(nèi)壓和直腸內(nèi)壓增加時,肛周肌肉松弛,使糞便排出,痙攣指數(shù)為負(fù)值。如果肌肉不松弛而出現(xiàn)反常收縮,使直腸肛管角變銳,肛管壓上升,導(dǎo)致排便困難,則痙攣指數(shù)為正值。本研究結(jié)果證實ARM術(shù)后便秘患兒的痙攣指數(shù)較未合并便秘患兒明顯增加,這種排便動力異??赡苁茿RM術(shù)后發(fā)生便秘的主要機(jī)制。這種肛門外括約肌反常收縮所致的排便動力異常也是正常人群出現(xiàn)便秘的主要原因。有研究者利用直腸內(nèi)氣囊排出試驗對29例ARM術(shù)后合并便秘的患兒進(jìn)行檢測,結(jié)果顯示患兒均出現(xiàn)肛門外括約肌的反常收縮,這表明排便動力異??赡苁茿RM術(shù)后合并便秘的主要原因[13]。
支配肛門直腸和盆底肌肉的神經(jīng)功能異??蓪?dǎo)致直腸感覺閾增高、感覺收縮時間延長和排便動力異常,為了探究ARM術(shù)后便秘患兒是否存在神經(jīng)功能異常,本研究進(jìn)行了神經(jīng)電生理檢測,結(jié)果顯示反映支配肛門外括約肌神經(jīng)傳導(dǎo)功能的會陰-肛門反射潛伏期、脊髓-肛門反應(yīng)潛伏期和反射弧中樞傳導(dǎo)時間在ARM便秘陽性組明顯延長,表明患兒的神經(jīng)功能損傷更加明顯。多年來,ARM患兒腰骶神經(jīng)異常已經(jīng)引起了人們的重視,Li等[26]進(jìn)行ARM盆底肌肉組織學(xué)檢查時發(fā)現(xiàn),患兒的感覺和運動神經(jīng)末梢均存在明顯異常。本課題組利用乙烯硫脲致畸的ARM大鼠模型進(jìn)行胚胎期神經(jīng)示蹤研究,發(fā)現(xiàn)支配盆底肌的脊髓運動和感覺神經(jīng)元以及支配直腸的脊髓副交感神經(jīng)元均存在明顯發(fā)育異常[8,9,23]。Tunell[28]采用X線檢查發(fā)現(xiàn)35%的無肛兒伴有腰骶椎骨質(zhì)異常,53%存在脊髓或椎管異常,并隨年齡增加而逐漸加重。Capitanucci[29]發(fā)現(xiàn)脊髓異常者在年幼時極少出現(xiàn)癥狀,而年長兒則明顯增加,該研究者認(rèn)為在出現(xiàn)癥狀之前,早期診斷并治療脊髓病變非常重要。Samuk[30]對790例ARM患兒進(jìn)行MRI檢查,發(fā)現(xiàn)36%的患兒可診斷為脊髓拴系綜合征。Kyrklund K[31]對89例脊柱外觀正常的ARM患兒進(jìn)行MRI檢查,發(fā)現(xiàn)34%的患兒存在脊髓異常。這些研究結(jié)果均提示ARM患兒存在嚴(yán)重的神經(jīng)支配功能異常,為了提高術(shù)后治療效果,應(yīng)考慮在進(jìn)行肛門成形術(shù)的同時進(jìn)行神經(jīng)功能的修復(fù)重建治療(如經(jīng)肛或經(jīng)皮神經(jīng)電刺激治療,植入式骶神經(jīng)電刺激治療和脊髓拴系松解術(shù)等)[32,33]。
綜上所述,小兒外科醫(yī)生對于ARM術(shù)后便秘患兒應(yīng)給予足夠重視,這些患兒存在復(fù)雜的肛門直腸和神經(jīng)功能改變,治療前應(yīng)進(jìn)行肛門括約肌神經(jīng)電生理、X線片排便造影、同位素排便造影、直腸肛管測壓和肌電圖等檢查,對肛門直腸和神經(jīng)功能進(jìn)行全面、系統(tǒng)和動態(tài)的評價,明確排便功能障礙的具體病因和病理改變,這對于治療方案的制定及療效的預(yù)測有重要意義。