直肠肛管测压的历史与进展
直肠肛管测压检测技术已有一百多年的历史，早在1877年Gowers通过实验发现直肠扩张后能引起肛管松弛的反射现象，并在人体上证实了这一反射的存在，这被认为是直肠肛管测压技术的最早应用，之后，Denny-Brown等进一步阐明此反射涉及肛管内括约肌，它在截瘫病人亦存在，1948年Gaoton通过对人肛管内不同部位的压力测定，分析了肛门内括约肌与肛门外括约肌的压力变化，指出了肛门内外括约肌的压力变化与直肠内压力变化有着密切关系，是连续性的反射性活动。1967年Schnaufer和Lawson先后应用直肠肛管测压检查，发现先天性巨结肠患儿直肠肛门抑制反射(RAIR)消失，确认在本病诊断中有较高的特异性，并以此作为诊断小儿先天性巨结肠疾病的一项重要的检测指标，使该项检测技术在小儿外科领域当中得到了广泛的应用和进一步发展。
自上世纪80年初，国内学者引进并介绍了国外直肠肛管测压技术及其该技术在临床上的应用，并先后报道了参照国外测压仪器装置自制测压仪器进行直肠肛管内压力测试的基础实验研究和在各科临床上尤其是小儿外科的临床应用。
刘贵麟等（1980年）研制了直肠肛管测压装置并应用于对先天性巨结肠病的诊断。
佘亚雄等（1983年）用自制测压仪检测了新生儿和未成熟儿的直肠肛门反射，用于评价新生儿内括约肌功能及诊断先天性巨结肠病。
王夫等（1983年）研制气囊式直肠肛管测压仪测试直肠、肛管静息压。
李实忠等（1991年）运用直肠肛管测压等肛肠动力学方法对直肠、盆底、内、外括约肌功能共15项指标进行了系统研究，提供了一组68例正常参考值并对各项指标的临床意义进行了深入探讨。
随着压力传感器及电子计算机技术的不断发展，直肠肛管测压的技术和检测指标不断提高，使直肠肛管测压检查与临床诊断符合率也逐年提高。目前在小儿外科领域中已经得到了广泛应用，并且将该项技术作为诊断小儿先天性巨结肠疾病的一项重要的检测指标，及对肛门失禁的治疗应用。
测压仪的仪器装置与工作原理
直肠肛管测压检测装置包括最基本的两部分：压力感受器系统和记录系统。早期是采用多导生理记录仪，只能粗略地了解直肠肛管的压力变化，近几年来随着仪器设备的不断更新和完善，已发展为高分辨率、多通道的肛肠动力检测仪。压力感受器系统就是用探头感受直肠肛管内的压力，通过导管将所感受到的压力及变化信号经压力换能器转变为电信号，然后再传输给计算机和记录装置，显示或打印出直肠肛管压力图形。
一、测压系统的分类
根据测压导管与压力换能器之间的位置不同，基本分为三类：
1.气囊法（封闭式）又分为双囊法或三囊法
顶端气囊为直肠充气气囊，用于引起直肠肛管的抑制反射，下端的气囊为肛管气囊（或肛门内、外括约肌气囊），用来测定肛管（内、外括约肌）的压力，通过肛管、直肠收缩压迫气囊产生压力变化，并可以记录压力曲线，了解直肠肛管的压力变化模式，该方法所需设备及操作简单，无痛苦，压力参数容易获得。优点是内压测定范围广，可测出肛管舒张压，缺点是测量的肛管压力实际上是一段而非一点的压力，而且由于空气的可压缩性，传出的压力波有减弱，反应频率也较差，故精确度、敏感性较差，易受人为影响，差异较大。
2.灌注法（又称开放灌流式，或开管法）
该法是将测压探头做成多个感受孔和多腔道式，故可同时测量直肠肛管不同平面或同一平面不同象限的压力值。探头与换能器的配合也较灵活，如探头可做成多腔导管集束型，分接多个换能器，同时记录直肠肛管多个点的压力值，特别适合于直肠肛管的生理学研究，这种测压系统采用液体作为压力传导介质，而且末端开放，因此需要一套低流率低顺应性的灌注系统，以恒定流速将液体注入，并通过三通开关分别与测压导管和压力传感器相通。它的结构和技术要求较为复杂，但精确性和灵敏度好，目前绝大多数直肠肛管测压研究是用这种原理的测压系统进行的。
3.直接传感器法
该法直接将2mm大小的微型传感器固定在探头上进行测压，可直接感受肛管的压力，不需要经过任何转换系统，使测压的指标更加准确，但微型传感器用于测压的缺点与气囊法类似。由于不能在一个探头的同一平面上集束安装多个传感器，所以它无法测量肛管或直肠横径上不同点的压力。此外，微型传感器因工艺要求严格，价格昂贵，易损坏，国内尚未广泛应用。
二、测压工作原理
由于开放灌流式测压系统是目前临床应用最广泛的直肠肛管测压装 置。故以此系统为例介绍其结构和工作原理。
1.探头
标准的灌流式测压探头为三腔一囊软管，其中一个为充气导管，顶端为气囊，用以充气扩张直肠引发肛门内括约肌松弛反射；另两根导管分别接灌流系统和传感器，用于不同部位的测压。目前多数采用的为四腔或八腔导管探头，导管上的侧孔位于同一横断面上呈放射状分布，相邻侧孔间隔为90°或45°，可用于测量直肠肛管静息压力及收缩压力。
2.压力换能器
能够感受到水流的压力变化及气囊内压力变化，并将其转换成数字信号输入记录系统，经计算机的特殊软件系统分析和储存。
3.灌流系统
灌注系统的灌注由微泵执行，压力范围在40kPa左右，液体经侧孔流出时肛管壁对水流的阻力被确定为肛管压力。测压时应将整个系统中的气泡排除，灌注液一般用蒸馏水，由于生理盐水有盐粒结晶析出，易堵塞导管或传感器的腔孔，因此不能用生理盐水做压力传导介质。
4.测压技术
（1）既可以采用定点固定的方法，安静状态下，在相对于肛缘一定间隔（通常0.5cm），测定直肠肛管的压力值，由于探头运动也可刺激括约肌收缩，故测压时应用20 ～ 30秒的稳定时间，该法可以比较精确地测量某一点的压力值，亦可连续描记肛管压力波形的变化。
（2）也可以将导管以恒速向外拖曳通过肛管，以获取一连续的直肠肛管纵轴的静息压力波形。
5.测压前准备及要求
（1）清洁肠道，应于检测前2～4小时左右排尽粪便，严重便秘者可用开塞露通便或清洁灌肠。
（2）婴幼儿或不合作者需使用镇静剂，让其安静入睡。
（3）体位：年长儿童取左侧卧位，婴幼儿取仰卧位，体位不影响测压结果。
（4）每次测压前应进行基线调整。灌注式测压基线位于零点附近，以避免误差。
直肠肛管测压检查的指标
1.直肠静息压（resting rectal pressure）
是安静状态下直肠的压力、腹内压、直肠壁的收缩及肠壁的弹性等综合结果。正常情况下该指标压力值较低，在病儿哭闹等情况下，该压力值可能升高。在某些病理情况下，如直肠远端梗阻；先天性巨结肠时，直肠压也可能升高，而在直肠肛门畸形术后伴严重大便失禁时则明显降低。 2.肛管静息压（resting anal pressure）
为安静状态下所测得的肛管内压力，是肛门内括约肌和肛门外括约肌作用的结果，主要是由肛门内括约肌产生的。最大肛管静息压在距肛缘1～1.5cm处，有文献报道，肛管静息压值的范围很大，新生儿为1.33～9.88kPa（ 10～73.6mmHg），儿童和成人为2～13kPa（ 15～98.3mmHg）。
在静息时，肛管静息压明显高于直肠静息压，从而形成一个压力屏障，这对于维持肛门自制有着十分重要的意义。而排便时，直肠、肛管静息时的压力梯度逆转，直肠压大于肛管压，粪便在这一压力差下被驱出肛门，这是正常排便的重要特征。
3.肛管收缩压（anal squeeze pressure）和收缩时间
受检者尽力收缩肛门时所产生的最大肛管压力为肛管收缩压，其压力升高持续的时间为收缩时间，是外括约肌收缩所产生的压力，用于判断外括约肌的功能，与肛管静息压相结合可用于判断肛门括约肌的整体功能。正常人做憋便动作时，直肠压升高不明显，而肛管压力显著升高，是静息压的2～3倍。如有肛门外括约肌以及支配该肌的神经发生病变时，肛管收缩明显降低，但较小的患儿不能配合，则无法测得此值。
肛管收缩时间对应激时的肛门控制十分重要，此时间虽短，但已为直肠顺应性扩张，内括约肌反射性收缩提供了足够时间，从而使环境不许可排便时延缓排便成为可能。
4.主动收缩压
肛管最大收缩压减去肛管静息压的差值，代表肛门外括约肌、盆底肌收缩净增压。
5.肛管高压区的长度（high pressure zone length）
测压时探头插入直肠内，记录直肠压，然后用拖曳系统匀速拖出探头，到压力骤然升高时测压孔的位置即为肛门括约肌近端平面，也就是高压区近端起点；高压区远端平面即为锐降到大气压水平的测压点。高压区的范围代表了内外括约肌功能的分布范围，现研究认为肛管高压区的长度在排便机制中具有相当重要的作用，它是可以直接反映内外括约肌功能的综合指标。肛管高压区长度： 儿童静止状态下为：16.9±3.9mm，缩肛时则为18.9±2.7mm，较静止时相应变长，排便时则随之变短。男性较女性略长。
6.直肠感觉阈值（sensation threshold）
将气囊插入直肠距肛缘8～10cm处，经导管每隔30秒随机地向气囊内注入不同量的气体，并不断询问患儿的感觉情况，首次出现直肠扩张的感觉时，记录注入气体量，当两次分别注入同等量的气体而产生同一感觉时，为直肠感觉阈值（正常儿童：30.82±6.83ml），直肠感觉阈值大致上可分为4级：0级：气体充盈后直肠无感觉，1级：引起直肠短暂感觉的最大充气量为直肠感觉阈值的感觉容量；2级：使直肠感觉持续存在时的充气量为直肠持续性感觉容量；3级：引起便意或不适的充气量为直肠最大耐受量。Farthing等报道正常人的直肠感觉阈值为（44±6.7ml），直肠恒定感觉阈值为（87±12ml），直肠最大耐受量为（258±42ml）。
直肠内容物对直肠壁感受器的刺激是引起排便反射的启动因素。此项检查可以判断排便反射弧的感受器及感觉传导是否正常，适用于慢性便秘及结直肠炎患者的检查。临床上排便功能障碍越严重，直肠感觉阈值增高越明显。先天性巨结肠症该值明显升高。
7.直肠顺应性（rectal compliance）
是检测随直肠内压力变化而产生的直肠容积变化程度，反映直肠壁弹性情况。顺应性越大，直肠壁弹性越好，直肠充盈时的便意越轻，反之便意强烈。直肠壁有炎症，疤痕或纤维化时，直肠顺应性明显降低。
8.直肠肛门抑制反射（rectal anal inhibitory reflex , RAIR）
直肠肛门抑制反射又称为内括约肌松弛反射；直肠被肠内容物或人工气囊扩张所引起的肛管压力下降是内括约肌松弛所造成的，这种反射现象被称为直肠肛门抑制反射（RAIR）。在正常情况下，直肠壁受压，扩张压力感受器，刺激信号通过肠壁肌间神经丛中的神经节细胞及其节后纤维引起内括约肌松弛，这种由直肠壁压力感受器→壁间神经节细胞→内括约肌构成的低级反射已由实验和临床所证实与脊髓中枢神经系统关系不大。
在直肠扩张引起内括约肌松弛的同时，还可见到外括约肌产生反射性收缩，这种反射被称为直肠肛管的收缩反射。而直肠扩张容量继续进行性增加，最终可引起便意和外括约肌的松弛，直肠肛门抑制反射和直肠肛管的收缩反射在控制排便的过程中都是十分重要的，内括约肌抑制性松弛时，可允许直肠内容物充分下降，并与敏感的肛管感觉粘膜接触，同时外括约肌收缩闭合远端肛管以防止大便溢出。
检查方法：正常情况下，当直肠扩张后，肛管压力由静息压力水平陡峭下降，之后缓慢上升并恢复到原来静息压力水平，此时为直肠肛门抑制反射阳性。扩张直肠的充盈量一般以5ml的递增量为宜，新生儿以2～3ml为宜，（成人每次10ml），肛管的静息压力随着压力充盈量的增多而递减，充盈量越大，反射越强。
正常反射的参考标准
（1）肛管压力下降发生在直肠被扩张1～3秒钟之后；
（2）压力下降幅度和持续时间与直肠扩张时充气量有关，与扩张时间无关；
（3）测量过程中出现3次以上的压力下降就可确定。
新生儿一般向气囊内注入10ml气体左右，儿童注入气体20～25ml，应出现直肠肛门抑制反射（RAIR）。
出生后直肠肛门抑制反射出现的时间和未成熟儿反射的发生率，与肠壁神经节细胞发育程度有关。因此，新生儿早期未引出反射，也不能诊断先天性巨结肠，而应反复多次检查以免误诊和漏诊。
直肠肛门抑制反射消失或异常主要见于：（1）先天性巨结肠症，（2）肛门直肠切除术后严重的大便失禁，（3）部分神经源性大便失禁。如果肛管静息压很低，直肠肛门抑制反射（RAIR）亦可消失。
由于Swenson巨结肠根治手术几乎全部切除直肠，故术后直肠肛门抑制反射不易恢复，用其他方法行巨结肠根治的术后反射的恢复率较高。
9.肛管的波相运动
部分人肛管括约肌的静息压力呈有节律的波相运动，大致分为慢波和超慢波两种。波形的变化在不同年龄组人群中差异较大，且波相的变化与呼吸无关，超慢波的频率一般为1～2次/分，波形较小，波幅约为2～6mmHg；慢波的频率一般为10～14次/分，波幅约为10～30mmHg；当内括约肌发生病变时，除肛管静息压力发生改变外，正常的波相运动也出现紊乱和消失，有人发现先天性巨结肠慢波频率减慢，约为8±1.5次/分。
直肠肛管测压的影响因素
1.测压导管探头的口径、气囊硬度对压力的影响很大，有人认为由于大口径的导管与括约肌系统相互作用较大，因此在相同条件下，导管的口径越大，所测得压力值越高，另一方面，由于肛管的静息压力主要来自内括约肌，在拖曳导管的过程中，大口径导管对外括约肌刺激较大致使其收缩，使静息压力值升高更为明显，若导管的硬度太低，顺应性大，使检测的值不准确，另外，由于正常儿童肛管内压力分布具有轻微的不对称性，若导管的硬度过大，会影响这种不对称，因此检测时导管与气囊的硬度要合适，选择顺应性低，口径较小，气囊大小合适的导管。
2.灌注液体的滴数
液体的滴数越快，单位时间内肛管积存的液体就越多，对肛门外括约肌的影响就越大，所测的值就越高，同时，还因为滴数越快对肛管壁的冲击量越大，由于相互作用的结果，检测的值亦略显升高，因此，在检测过程中保持滴数恒定十分重要，一般推荐的灌注速度为0.4～0.6ml/分，而且灌注的压力要恒定。
3.在检测过程中应尽量帮助患儿克服恐惧心理，配合检测，插入导管或调整导管时，应让患儿处于安静状态，以消除插入时导管对括约肌的影响，这样检测的压力值方能准确。
直肠肛管测压的临床应用
一、直肠肛管疾病的诊断和鉴别诊断
（一）便秘
1.先天性巨结肠症
该病是直肠肛管测压作为特异性诊断方法的唯一的一种疾病。现已建立完整的诊断先天性巨结肠的测压判别指标，且诊断阳性率都已达到90%以上。对超短段型先天性巨结肠和顽固性便秘的鉴别尤为重要，该方法简单、安全、无损伤，已经成为诊断先天性巨结肠的特异性诊断方法。
先天性巨结肠的测压诊断指标有：
（1）直肠肛门抑制反射（RAIR）消失；
（2）直肠顺应性明显下降；
（3）肛管节律性收缩明显减少（正常值12～16次/分）
（4）直肠静息压和肛管静息压高于正常。
2.内括约肌失驰缓症（短段或超短段巨结肠）
内括约肌失驰缓症和特发性巨结肠在临床上均表现为慢性便秘和直肠扩张，前者直肠肛门抑制反射（RAIR）消失；后者此反射存在，但肛管静息压可能特别高，大于13.33kPa（100mmHg）。内括约肌失驰缓症与超短段型先天性巨结肠极易混淆，也有人认为是同属一种疾病。
3.耻骨直肠肌痉挛综合症
是由于出口梗阻所导致的排便困难的综合症，测压可见肛管静息压和收缩压较正常儿童升高，肛管高压区延长，直肠肛门抑制反射的松弛波幅度降低。
4.盆底痉挛综合症
由于在排便时， 盆底肌肉和肛门外括约肌不能正常松弛，反而出现异常收缩，导致直肠肛管角变锐，造成排便的困难。测压显示直肠感觉阈值异常升高，且排便动作时肛管压力不降反升。但应注意有人会在情绪紧张时出现盆底痉挛综合症。
（二）大便失禁
对该症患儿行直肠测压的意义不在于诊断，而在于对大便失禁程度的评估以及引起失禁原因的分析。
1.先天性肛门直肠畸形术后或外伤等原因引起的肛门括约肌损伤，使肛管不能保持有效的压力阻止粪便的排出，肛门内括约肌损伤主要表现为肛管静息压和收缩压的明显下降，有的病人收缩肛门时的压力几乎就是静息压。经努力收缩肛门仍不能增加肛管压时，应考虑可能有外括约肌的损伤，肛管高压区的长度缩短，直肠肛门抑制反射减弱，严重的可引不出直肠肛门反射，而外括约肌损伤虽然上述指标均有改变，但是以肛管的收缩压降低为主。
2.神经源性大便失禁
支配肛门括约肌的神经发生了病变，如脊髓栓系综合症术后引起的大便失禁，行直肠肛管测压时可见肛管静息压和收缩压均明显下降，肛管高压区的长度缩短，直肠肛门抑制反射减弱，直肠感觉阈值，直肠最大耐受量及直肠顺应性也相应降低。
3.肠道的炎性病变
直肠的炎性病变引起的大便失禁，主要是炎症刺激直肠壁，使肠壁感觉较正常规明显降低，而肛门括约肌本身没有损伤，测压时可见直肠的感觉阈值、直肠最大耐受量及直肠顺应性明显降低。肛管静息压和收缩压、直肠肛门抑制反射可能正常。
二、治疗方法与疗效的辅助评价
（一）指导治疗方法选择
采用测压检查可对肛管的控制排便功能进行细致的评价，并指导使用针对性的治疗矫正方法。
1.肛裂
对合并有内括约肌痉挛的肛裂患者，行直肠肛管测压可表现为肛管静息压增高。采用内括约肌切开术以降低肛管静息压，达到治疗的目的。但若静息压正常或有括约肌收缩缺陷的病人，切开内括约肌则会导致污粪。
2.顽固性便秘
在经肛门测压证实肛管静息压增高，合并有内括约肌痉挛时，行侧内括约肌切开术疗效良好，否则会造成污粪和复发。
3.对大便失禁的病人通过测压评估括约肌损伤的程度和部位，用于指导肌瓣或肌束移植手术矫正。
（二）直肠肛门手术后排便功能的评价
1.术前预测
若肛管静息压和收缩压明显降低，肛管高压区明显缩短，提示有肛门括约肌功能不良，术后有可能出现大便失禁。
2.术后排便功能的评价
疗效良好者肛管静息压与健康儿童无差别，而且多数患儿术后可引出直肠肛门抑制反射（RAIR），疗效差者相反。
3.神经源性大便失禁术后
在恢复肛门自制功能的患者中，肛管静息压、最大肛管收缩压和肛管高压区长度都明显增加。
4.脊髓脊膜膨出术后
肛管静息压、最大肛管收缩压和肛管高压区长度都明显下降，部分患儿直肠肛门抑制反射（RAIR）消失。
5.肛门括约肌替代移植术后
成功的手术术后测压可见肛管静息压、最大肛管收缩压和肛管高压区长度等能逐渐恢复而形成节便。
三、测压技术的治疗应用——生物反馈训练
采用测压技术可对肛门失禁和肛肠手术后的病人施行生物反馈治疗，治疗时将测压探头置于肛管内，同时向患者显示正常的外括约肌反应曲线图，嘱患者按图收缩肛门，反复训练，促使肛门控制排便功能的恢复。
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