第七章 肛门直肠压力测定
肛门直肠压力测定（anorectal manometry, ARM）是通过测压的方法，了解并量化评估肛门直肠维持自制和排便功能，对诊断功能性排便障碍、大便失禁和先天性巨结肠等有重要临床意义，并为研究某些肛门直肠疾病和排便异常提供病理生理依据[1][2]。该检查与性别、年龄有关，由于国内检查设备及操作方法尚缺乏统一规范，不同研究所得结果可比性较差[3]。
一、检查方法
目前肛门直肠压力测定的方法主要有：①气囊法：经肛门插入1根带有2～3个气囊的导管，记录肛管、直肠收缩压迫气囊而产生的压力变化曲线，以了解肛门直肠运动。该检查设备、操作简单，容易接受。②液体灌注导管体外传感器法：是临床上常用的测压法，其中泵灌注系统（perfusion pump system）的仪器由灌注泵、注射器、测压导管、压力传感器和生理记录仪组成，灌注泵以1.6～3.2ml/min的速度通过传感器向测压导管内注入蒸馏水，水从导管的侧孔流出。这种泵灌注系统的顺应性大，要求灌注的流量较大。目前普遍应用的是气液压毛细管灌注系统（pneumohydraulic capillary infusion system），该系统由氮气筒，灌注水容器（500～1000ml）、钢制毛细管（内径为0.2mm、长度61cm）、压力传感器、测压导管和生理记录仪组成。氮气筒与水容器上方相通，调节水容器压力至15psi（777mmHg）并产生稳定的灌注速度（0.5ml/min）。该系统顺应性小，灌注速度低，测定结果准确，使用方便。灌注法测压导管由数根单腔导管黏合而成。临床常用的多由8根聚乙烯管（内径0.8～1.6mm）黏合成测压集合管。各相邻侧孔的空间方位相差45°，相距0.5cm错列式排列，可记录到各方位压力水平。测压导管的长度20cm，最前端有一个气囊。
操作方法有以下几种：①静止测压法（stationary technique）：插入导管后保持固定位置记录括约肌压力。②间歇牵拉法（stationary pull-through technique）：导管插入肛门后间隔一定时间牵拉0.5～1cm，压力平稳后记录所测量的最大压力值。③持续牵拉法（pull-through technique）：包括快速牵拉（rapid pull-through）和缓慢牵拉（slow pull-through），将导管插入肛门后以一定速度（1～5mm/s）持续牵拉测压导管[4][5]。由于肛管不同部位压力不同，牵拉法可更好地了解整个肛管压力，但静止测压操作更简单。多项研究表明，此3种方法所测括约肌压力虽存在一定统计学差异，但相关性很好，均可用于临床[4][5]。
二、肛门直肠压力测定步骤
1．肛门指诊 检查时患者取左侧屈膝卧位，进行肛门指诊。
2．插管 用硅油润滑导管，按正确方向插管（带有蓝色标志线的侧孔对向受试者的背部后正中线），检查前适应10分钟。
3．基线 插管15cm，描记静息时直肠压力曲线，并以此为基线。
4．肛门括约肌静息压 采用定点牵拉法（每次0.5cm），每间隔20秒牵拉1次至高压带，记录初始达到高压带至顺次牵拉至离开高压带的位置，描记每个侧孔高压带的长度，将最高点压力作为最大静息压。
5．用力缩肛 将导管远端侧孔置于直肠（气囊位于直肠内），其余部分放置于高压带部分。嘱受试者用最大力量尽快收缩肛门并保持一定时间，共3次，间隔2分钟（充分休息），记录到达压力最高点的时限及缩肛持续的时限。
6．用力排便（试图排便）嘱受试者做用力排便动作，共3次，间隔2分钟，观察直肠压力上升和括约肌松弛情况。
7．肛门直肠抑制反射（rectoanal inhibitory reflex, RAIR）按每次10ml梯度向气囊内充气（1～2秒完成充气），然后排出（3～5秒排出气体）。顺序为10、20、30、40、50ml，记录受试者感觉，同时观察RAIR，表现为直肠扩张1～3秒后肛管压力一过性下降后逐渐恢复至基线水平。
8．感觉阈值 以上操作气囊充气50ml后，不再抽气。此后，每隔30秒向气囊内缓慢充气20ml，期间记录受试者初始阈值、便意感阈值和最大耐受阈值，超过300ml则停止充气。
三、肛门直肠压力测定和临床意义
（一）括约肌压力
1．括约肌静息压（resting sphincter pressure）即静息状态下括约肌最大压力与直肠内压力之差。通常健康人肛管平均静息压为50～70mmHg，女性和老年人压力略偏低[2]。肛管最大静息压是由肛门内括约肌（internal anal sphincter muscles, IAS）、肛门外括约肌（external anal sphincter muscles, EAS）及肛周痔静脉丛（hemorrhoids plexus）共同作用形成。IAS为平滑肌，肛门静息压55%～60%是由其持续收缩组成，可以阻止稀便和肠腔内气体在非排便状态下从直肠肛门外溢。EAS为横纹肌，具有括约肌功能，主动收缩时可使肛管压力增加2～3倍，其收缩强度随腹压增加而增加。EAS对粪便的节制也起一定作用。当直肠扩张一定程度时EAS的收缩可被抑制，若此收缩缺乏即可能出现大便失禁。耻骨直肠肌牵拉肛门直肠交界形成一定角度。肛管不同方向及部位的压力并不一致[6][7]。
平滑肌或骨骼肌痉挛均可引起肛门括约肌静息压升高，含服硝酸甘油后痉挛平滑肌可舒张。无症状的健康人括约肌静息压升高无明确临床意义。多数肛裂患者括约肌压力升高，但也部分压力不高甚至偏低，有研究建议若压力升高可行括约肌切开术，但压力偏低者则不推荐手术治疗[8]。部分肛门直肠疼痛患者存在括约肌静息压升高，生物反馈治疗疼痛缓解后压力也可恢复正常[9]。
括约肌静息压力降低对于大便失禁意义较大，但也有患者括约肌静息压力非常低但无大便失禁发生。溃疡性结肠炎患者括约肌静息压力过低是行全结肠切除储袋重建手术相对禁忌证[10]。
2．肛管高压带（high pressure zone）肛管高压带是指肛管内压力为最大静息压50%以上的肛管长度，与年龄无关，男性通常长于女性[3]。其平均值女性2～3cm，男性2.5～3.5cm。肛管缩短见于术后或创伤后患者，但意义尚不明确。
3．最大缩榨压（maximum squeeze pressure）用力紧缩肛门时括约肌最大压力与直肠内压之差，主要来自肛门外括约肌和耻骨直肠肌收缩，通常可达100～180mmHg，最长持续45～50秒，随后有一定的不应期[2]。在需要抑制排便时人体可主动收缩肛门外括约肌，直肠扩张、腹压增加及改变体位时也会出现反射性收缩。
部分慢性盆腔痛患者最大缩榨压升高，而大便失禁患者低于正常。肛门外括约肌在失神经支配时不会明显萎缩，故肛管内超声及肌电图可鉴别肌源性或神经源性损伤。肛门外括约肌持续收缩由Ⅰ型及Ⅱ型纤维决定，与年龄相关，若持续时间小于10秒提示强直纤维（tonic fiber）数目减少，即使收缩压力正常也可能出现大便失禁[10]。
4．在正常情况下，用力排便时耻骨直肠肌和肛门括约肌松弛，括约肌基础静息压松弛率应≥20%。如用力排便时括约肌松弛率＜20%、不松弛、甚至反而升高，提示存在不协调性排便。
（二）用力排便时直肠内压
排便过程包括腹压增加、直肠内压升高、会阴下降和肛门松弛，最后粪便排出。肛门直肠测压和肌电图均可检测排便时肛门松弛情况，评估是否存在排便不协调，两种方法一致性较好。在测压检查时嘱患者做用力排便动作，间隔30秒后重复该动作。
通常在用力排便时直肠内压升高≥45mmHg，方可推进直肠内粪便并克服肛管残余压将粪便排出。当直肠内压力＜45mmHg时，提示直肠推进力不足。结合排便时直肠内压力升高和肛门括约肌松弛情况，可以判断功能性排便障碍的类型。但部分无便秘的正常人或肛裂患者也可出现括约肌松弛障碍，故该表现不特异[10]。
（三）肛门直肠抑制反射（RAIR）
肛门直肠抑制反射是指直肠小幅扩张可引起肛门外括约肌一过性收缩后伴肛门内括约肌舒张，在测压时表现为直肠扩张1～3秒后肛管压力一过性下降后逐渐恢复至基线水平，其下降幅度和持续时间与直肠扩张充气量有关，与扩张时间无关，可用于检测肌间神经丛的完整性。检查时向气囊快速充气，通常20～40ml即可引出，缺乏该反射的患者充气至250ml时仍无反应。若患者结肠扩张明显可能需要大容量气囊，球囊内压检测可能有帮助。
多种疾病可出现RAIR异常。先天性巨结肠（Hirschsprung's disease）患者缺乏RAIR，若存在RAIR则可除外该病。但肛门内括约肌本身异常、肛门外括约肌持续强直收缩以及直肠缺血、神经系统病变、马尾受损等其他疾病引起肛门内括约肌松弛不充分也可能出现该反射消失[10]。恰加斯病（Chagas disease）是由克氏锥虫（Trypanosoma cruzi）引起的一种热带寄生虫病，该病破坏肠神经系统肌间神经丛神经元，慢性期可出现巨食管和巨结肠改变，其肛门内括约肌松弛缺如，间或可观察到直肠收缩。系统性硬化患者肛门外括约肌收缩正常，但缺乏肛门内括约肌舒张[2]。
（四）咳嗽反射（cough reflex）
即腹腔压力增高时肛门外括约肌反射性收缩防止粪便外溢，该反射中枢位于骶丛。检查时嘱患者咳嗽可观察到括约肌压力升高[11]。咳嗽时肛管内压力高于腹腔，且括约肌收缩持续时间长于腹腔压力达峰时间。
若肛门收缩正常但咳嗽反射异常提示脊髓骶丛或阴部神经丛损伤，患者可能有压力性大便失禁。若脊髓损伤部位在骶丛以上则该反射存在，但患者肛门收缩压力降低甚至不能自主收缩。无症状受试者该反射异常多为假阳性或亚临床改变，无明确意义[10]。
（五）球囊排出试验（balloon expulsion test）
检查时将球囊置入直肠后注入50～60ml温水，受试者取坐位努力做排便动作以排出球囊。通常正常人在60秒内可将充满60ml温水的球囊排出，腹压增加不超过60mmHg[12]，可用于初筛是否存在不协调排便。若正常人该试验异常提示可能存在亚临床排便障碍，而部分功能性排便障碍患者由于其他补偿机制（如腹压增高、会阴下降等）结果可能正常。
（六）直肠顺应性（rectal compliance）
顺应性指单位时间内压力容积变化（顺应性=ΔV/ΔP）。直肠顺应性是在外界条件不允许排便时直肠对其内容物增加的一种适应，以保持较低的直肠内压力[11]。正常时两者非线性关系，即使容量明显增加时压力也变化轻微；可通过球囊扩张或恒压器检测，测压时观察到直肠内压力升高随后下降至稳态。注意事项：①检查时取侧卧位或仰卧位可减少腹内压的影响；②每次增加压力维持数秒钟使直肠达到稳态；③顺应性可影响直肠容积（例如巨结肠患者直肠顺应性明显增大），反之如直肠肌肉强直收缩、容积减小时顺应性下降，应用甘油灌肠剂可增加直肠顺应性；④正常的直肠顺应性依靠完整的肠神经系统和肠道肌肉[10]，某些疾病如溃疡性结肠炎、缺血性肠病、先天性巨结肠和放射性肠炎等可出现顺应性下降[2]，大便失禁可能与顺应性下降相关。计算公式：
直肠顺应性（ml/mmHg）=ΔV/ΔP=（V2-V1）/（P2-P1）
V2：最大容积；V1：最初感觉阈值；P2：达到V2时直肠内压力；P1：达到V1时直肠内压力
直肠最大顺应性=最大容积/对应直肠内压力（V2/P2），正常值30～60ml/kPa[12]。
（七）直肠感觉功能（sensory threshold）
直肠感觉功能可通过球囊扩张试验评估，检查时将球囊置入直肠后以10ml/s速度充气，刚出现直肠胀满感并迅速消失即达最初感觉阈值（正常值10～30ml）。然后继续充气至患者不能耐受时即达到最大耐受量（maximal tolerable volume）并停止充气。期间若排便感觉存在持续15秒以上则达到便意感（desire to defecate, DD）。如果充气至350ml患者仍无不适或无便意亦终止检查。持续便意感阈值＞150ml表明敏感性降低，＜80ml表明敏感性增高。直肠最大耐受量＞350ml表明敏感性降低，＜200ml表明敏感性增高。部分便秘患者肛门直肠感觉阈值增高，感觉阈值下降存在大便失禁或肠易激综合征（irritable bowel syndrome, IBS）可能。
四、研究进展
近年单导便携式测压系统（single channel hand held solid pressure transducer with flexible catheter）已应用于临床[13]，其操作简单，价格便宜，重复性好，测压结果与常规方法有良好相关性。但有研究表明其静息压、缩榨压及咳嗽反射时最大压力均低于常规测压，可能与其传感器对压力变化敏感性较低有关[14]。
长时间肛门直肠测压（prolonged anorectal manometry）：较长时间（4～24小时）监测肛门直肠压力，可同时行肛门外括约肌肌电图（electromyography, EMG），目前多用于研究，临床意义尚不清楚[3]。24小时压力监测提示健康志愿者肛管存在自发松弛，多发生于晨起刚醒时，常规测压中很少监测到。但在大便失禁患者中此自发松弛并未增加，意义亦不明确[15]。
高分辨压力测定（high resolution manometry）：是目前临床中一种新的固态测压仪器，该测压导管分布有256个传感器[16]，其测压结果以动态颜色变化显示不同压力数值，颜色越艳丽压力数值越高，颜色越深压力数值越低[17]。计算机整合数据可动态观察肛管各个方向的压力变化、绘制肛管三维动态压力图，该方法与传统测压结果相关性较好[18]，最近有研究将高分辨测压与球囊排出试验相结合，应用主成分分析方法（principal component analysis）将女性慢性便秘患者分为3种表型（高肛门压力型、低直肠压力型和混合型）[19]。
结肠压力测定开展较早，但目前仍多用于科研，其检查过程及指标也不统一。其检查方法：检查前至少3日停用肠道动力药物，前1日行肠道准备。测压导管多在肠镜下或X线引导下放置，多数研究建议测压导管末端置于结肠肝曲或横结肠中段，记录30～60分钟静息压力后嘱患者进标准试餐[20]，其总热量约4186kJ（1000kcal），其中脂肪占50%，糖类30%，蛋白质20%，进餐后继续记录至少2小时。应用球囊扩张可检测肠道感觉功能，并可引出肠道蠕动收缩。通常只有压力大于8～10mmHg、时长大于3～4秒的收缩波才被纳入分析[21]。主要指标包括[22][26]：①高幅推进性收缩波（high amplitude propagated contractions， HAPCs）：至少3个以上相邻通道出现的收缩波其波幅大于50～100mmHg，移行距离大于10～15cm。未服用泻药时结肠HAPC每日出现2～6次，应用泻药后出现频率增加，出现与排便关系密切，若3分钟内出现2个以上的HAPCs定义为丛集性HAPCs。②低幅推进性收缩波（low amplitude propagated contractions， LAPCs）：收缩波波幅低于50mmHg推进距离大于10～15cm，记录推进波的前进方向。③孤立性收缩波（isolated pressure waves）：随机出现的收缩波波幅大于5mmHg，且30秒内该通道或相邻通道无其他收缩波出现。④同步收缩波（simultaneous pressure waves）：同时在3个连续通道出现收缩波，各通道之间出现时间差小于1秒。⑤逆行收缩波（retrograde pressure waves）：3个以上连续通道出现逆行收缩波，其速度大于0.5cm/s。⑥动力指数（motility index， MI）：可用于研究不同应激条件下结肠运动的变异，计算公式MI=ln{[n×∑收缩波波幅（kPa）]+1}[27]， MI变异=应激条件下降MI/基础MI（空腹状态下平均MI值）×100%[21]。有研究表明腹泻型肠易激综合征（irritable bowel syndrome with diarrhea， IBS-D）患者结肠运动增强，表现为MI增高，HAPCs的频率和幅度亦明显增高，并更易产生收缩丛集性推进性收缩，且HAPCs的出现与IBS患者腹痛等症状相关[28]；便秘型肠易激综合征（irritable bowel syndrome with constipation， IBS-C）患者结肠动力与之相反。慢传输便秘患者晨起及进餐后结肠运动较正常减弱，HAPCs亦明显减少，非推进性收缩波增多[25]。
五、临床意义
肛门直肠压力测定能够了解肛门内外括约肌和盆底肌功能状态以及直肠的感觉功能和顺应性。各种原因导致肛门括约肌和盆底肌功能障碍、损伤，直肠顺应性下降和感觉异常均可引起肛门直肠运动感觉功能障碍，包括功能性排便障碍、先天性巨结肠、盆底综合征、大便失禁、直肠脱垂等，可表现为便秘、大便失禁和肛门直肠疼痛。
（一）大便失禁（fecal incontinece）
大便失禁是指4岁以上的患者反复出现无法控制的排便，时间持续至少1月[29]。根据病因分类：①肛门括约肌功能薄弱：各种外伤性（产伤、手术）、非外伤性（如硬皮病）、神经病变（如糖尿病）等影响肛门括约肌功能；②盆底结构解剖异常：如肛瘘、直肠脱垂等；③肠道炎症：如克罗恩病、溃疡性结肠炎、放射性肠炎等；④神经系统疾病：脑卒中、颅内肿瘤、脊髓损伤等；⑤腹泻：IBS或其他原因引起的腹泻是大便失禁的重要诱因及危险因素[30]。上述疾病可引起肛门直肠运动感觉功能异常或排便习惯改变导致大便失禁发生。
大便失禁患者可能存在多种形式的肛门直肠功能异常，推荐肛门直肠测压作为大便失禁的首选检查[30]。肛门最大静息压或缩榨压降低提示肛门内外括约肌功能受损，其高压带多数较短。直肠感觉阈值可正常、升高或下降[31]。直肠感觉过敏、容积下降与患者排便急迫感有关，部分患者直肠对肛管内粪便感知下降，粪便在括约肌收缩前溢出亦可造成大便失禁[32]。
通过肛门直肠测压辅助生物反馈可有效改善排便时腹盆肌肉的协调性并提高直肠敏感性[30]。有研究系统回顾生物反馈治疗大便失禁的非对照研究，结果提示72%的患者在治疗后症状可以改善，肛门直肠静息压和收缩压升高[33]。治疗前进行肛门直肠测压评估虽无法预测治疗有效性，但若直肠存在球囊扩张不敏感可能提示生物反馈疗效较差。盆底肌功能锻炼也可改善大便失禁症状，但对于常规药物、疾病教育及行为治疗均无效的患者，生物反馈治疗较单独盆底肌锻炼更有效[34]。
（二）慢性便秘
功能性排便障碍指患者排便时盆底肌肉不协调收缩或不能充分松弛，或存在排便推进力不足，其特点是排便时腹肌、肛门直肠及盆底肌群不协调。根据排便时肛门直肠测压结果可将排便障碍分为3型[35]。Ⅰ型排便时直肠推进力正常（直肠压力＞45mmHg），肛门括约肌收缩。患者用力排便时直肠和肛门括约肌同时收缩，直肠-肛管压力梯度呈低于正常，导致排便费力。此型患者需重建排便时盆底肌协调性，生物反馈训练是一种有效的方法[36]。Ⅱ型排便时推进力不足（直肠压力＜45mmHg）同时伴有肛门括约肌收缩或松弛不全（＜20%）。排便时直肠压力升高不足且用力排便时肛门括约肌不松弛，虽不协调收缩，增加的幅度不如Ⅰ型，但由于压力梯度不足仍有排便困难症状。其治疗原则与Ⅰ型基本一致，同时需作提肛训练以增强静息时肛门括约肌压力[36]。Ⅲ型患者用力排便时直肠推进力正常（直肠内压＞45mmHg），但肛门括约肌松弛不能或不充分（＜20%）。该型患者除生物反馈治疗外，应增加腹肌训练[36]。也有研究者根据肛门括约肌收缩或松弛状态不同将Ⅱ型再进一步细分[37]，共分为4型（参见第二十四章）。功能性排便障碍及功能性便秘患者直肠初始感觉、持续便意感、最大耐受量均明显增高，提示直肠敏感性降低，可能与临床上患者缺乏便意有关。因此，不同类型便秘患者可表现为不同的肛门直肠动力及感觉特点，两者异常可同时存在。
许多IBS患者也可出现肛门直肠动力和感觉异常，但目前结果不一。有研究采用微传感器进行肛门直肠测压发现IBS患者肛管静息压增高[38]，且IBS-C患者较IBS-D升高更加明显[39]。而其他研究则发现不同亚型IBS患者肛门直肠最大静息压与健康对照无显著差异[40]，国内结果类似[41][42]。但各亚型IBS患者（IBS-D、IBS-C及混合型IBS）盆底功能不协调发生率较正常对照组明显增高[43]。曾有人认为直肠感觉阈值下降、疼痛高敏是IBS的“生物学标记”（biological marker）[44]，绝大多数IBS患者均存在肛门直肠感觉高敏，与症状分型无关（包括IBS-C），疼痛阈值与症状严重程度有关。IBS患者直肠对球囊快速扩张的初始感觉、排便和疼痛的容量值较正常显著降低[45]，均提示存在感觉高敏。但多种因素可影响IBS肠道感觉功能，如IBS患者餐后肛门直肠最大耐受阈值降低可能与餐后肠道运动有关[46]，精神压力也有一定影响[47]。Ragnarsson等根据肛门直肠测压结果将IBS患者分为以下3型[48]：①肛管压力升高伴直肠顺应性增高，该型以男性患者居多；②肠道敏感性下降，主要为老年女性；③肛门直肠抑制反射的阈值低于其他两组，该型肛门动力指标差异较大。
（三）生物反馈
生物反馈（biofeedback）主要应用肌电图、测压装置或直肠内球囊扩张等方法监测排便过程，将相关信息通过视觉、听觉或语言等手段指导患者有意识的控制排便[49]。Bleijenberg和Kuijpers在1987年首次报道将其用于治疗盆底功能障碍，有效率达70%[50]。随后大量关于生物反馈疗法的小样本非对照研究均显示出治疗的良好效果，已有研究系统回顾了近年生物反馈治疗盆底功能障碍有效性的随机对照研究，认为生物反馈治疗优于其他非生物反馈治疗，包括假反馈治疗[50]（sham feedback）、标准治疗[51]（饮食、运动、泻剂）、单用泻剂[52]等，患者经生物反馈治疗更容易纠正不协调性排便动作，治疗后患者球囊排出时间及结肠通过时间均缩短，排便次数增加，排便费力、排便不尽感及肛门堵塞等症状也有较大缓解。治疗后患者可以持续较长时间保持正常排便习惯（1～2年）[52]。
肛门直肠压力测定可以初步了解患者肛门直肠动力及感觉功能变化，对于慢性便秘、肠易激综合征及其他肛门直肠疾病患者可以采取更加有针对性的诊疗计划。
（王智凤 李珊）
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