雌性大鼠尿道壓力圖描記的方法學(xué)研究及其應(yīng)用.pdf

1、第一部分水灌注導(dǎo)管測(cè)壓法描記雌性大鼠尿道壓力圖的方法學(xué)研究
　　目的：尿道壓力圖（urethral pressure profile，UPP）、腹壓漏尿點(diǎn)壓力（abdominal leak point pressure，ALPP）、尿道括約肌肌電圖及影像尿動(dòng)力學(xué)是用于評(píng)估尿道功能的重要方法，在人類中已被廣泛應(yīng)用。雌性大鼠是下尿路功能研究中被廣泛使用的動(dòng)物，但由于大鼠體積較小，使得UPP描記在大鼠中測(cè)定非常困難。本文介紹一種用于大鼠

2、尿道壓力圖描記的新方法。
　　方法：本研究共用健康雌性SD大鼠17只（體重250-280g），所有操作均在戊巴比妥鈉腹腔麻醉下進(jìn)行。采用自制3F單側(cè)孔UPP測(cè)壓導(dǎo)管和Laborie尿動(dòng)力儀行UPP描記。每只大鼠先行膀胱造瘺用于ALPP測(cè)定，再行UPP描記。UPP描記時(shí)的參數(shù)設(shè)定：膀胱壓力維持為5cmH2O，液體灌注速度為0.5ml/min，灌注泵壓力維持在150cmH2O，牽引速度為1mm/s。以隨機(jī)次序分別描記尿道3、6、9、1

3、2點(diǎn)方向的UPP。其中，9只動(dòng)物重復(fù)上述3、6、9、12點(diǎn)方向的UPP描記。同時(shí)，研究ALPP和尿道4個(gè)方向上最大尿道閉合壓（maximum urethral closure pressure, MUCP）的相關(guān)性。每組數(shù)據(jù)均采用單個(gè)樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的正態(tài)分布，如果兩組數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布則數(shù)據(jù)間比較采用t檢驗(yàn)，若不同時(shí)呈正態(tài)分布則采用非參數(shù)的Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，首次測(cè)定UPP與重復(fù)測(cè)定U

4、PP比較采用配對(duì)資料t檢驗(yàn)，兩次測(cè)定的一致性檢驗(yàn)采用組內(nèi)相關(guān)性系數(shù)（intra-class correlation coefficients，ICCs），ALPP與4個(gè)方向上的MUCP的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。
　　結(jié)果:14只大鼠完成ALPP測(cè)定，另3只大鼠在實(shí)驗(yàn)中死亡而被剔除。ALPP測(cè)定值為(64.39±20.29)cmH2O。在10只大鼠尿道中測(cè)定了尿道4個(gè)方向上的UPP曲線，功能尿道長(zhǎng)度（functional

5、profile length, FUL）和MUCP在3，6，9，12點(diǎn)方向的測(cè)定值分別為(12.90±1.20)mm，(16.70±1.95)mm，(13.90±2.42)mm，(11.60±0.97)mm和（38.70±11.85）cmH2O，（33.90±11.82）cmH2O，（37.40±11.95）cmH2O，（71.90±23.01）cmH2O。FUL在6點(diǎn)方向最長(zhǎng)，MUCP在12點(diǎn)方向最高，與其它3個(gè)方向比較，差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)

6、意義（P＜0.05）。FUL(P=0.540)和MUCP(P=0.702)在3點(diǎn)和9點(diǎn)方向上相似，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其中9只大鼠以同樣方法重復(fù)描記了4個(gè)方向的UPP，F(xiàn)UL和MUCP測(cè)定值與第一次FUL和MUCP比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。首次測(cè)定的MUCP和重復(fù)測(cè)定的MUCP在4個(gè)方向上的ICCs在0.838至0.960之間，而FUL在4個(gè)方向上的ICCs在0.672至0.844之間。結(jié)果顯示該方法具有良好的可重復(fù)性。此外，結(jié)果顯示 ALP

7、P與尿道4個(gè)方向上的MUCP不存在線性相關(guān)。
　　結(jié)論：水灌注導(dǎo)管測(cè)壓法描記雌性大鼠UPP具有可行性和良好的可重復(fù)性。本方法的建立將促進(jìn)雌性大鼠等小體積實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在下尿路功能和病理生理學(xué)研究中的應(yīng)用，從而有助于增加對(duì)人類控尿機(jī)制的研究和理解。同時(shí)，本研究顯示，雌性大鼠尿道UPP具有明顯的方向性變異，UPP在尿道前后壁不對(duì)稱，尿道兩側(cè)對(duì)稱。
　　第二部分麻醉藥物對(duì)雌性大鼠尿道壓力圖的影響
　　目的：研究不同麻醉藥物及麻醉深

8、度對(duì)雌性大鼠尿道壓力圖（urethral pressure profile，UPP）影響，并探討合適麻醉藥物的選擇。
　　方法：本研究共用健康雌性SD大鼠30只（體重250-300g）。采用自制3F單側(cè)孔UPP測(cè)壓導(dǎo)管和Laborie尿動(dòng)力儀行UPP描記。UPP描記時(shí)的參數(shù)設(shè)定：膀胱壓力維持為5cmH2O，液體灌注速度為0.5ml/min，灌注泵壓力維持在150cmH2O，牽引速度為1mm/s。分組及處理如下：①6只大鼠給予戊巴比

9、妥鈉(20-25mg/Kg)使大鼠達(dá)到淺麻醉狀態(tài)；②12只大鼠給予戊巴比妥鈉(35mg/Kg)使大鼠達(dá)到麻醉狀態(tài)；③12只大鼠給予烏拉坦（1.2g/Kg）使大鼠達(dá)到麻醉狀態(tài)。每只大鼠分別描記尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的UPP。除了淺麻醉組，其余兩組大鼠隨后進(jìn)行長(zhǎng)期飼養(yǎng)（2個(gè)月）。比較不同組間功能尿道長(zhǎng)度（functional urethral length，F(xiàn)UL）、最大尿道閉合壓（maximum urethral closure press

10、ure，MUCP），和死亡率的差異。每組數(shù)據(jù)均采用單個(gè)樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的正態(tài)分布，如果兩組數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布則數(shù)據(jù)間比較采用t檢驗(yàn)，若不同時(shí)呈正態(tài)分布則采用非參數(shù)的Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線，通過(guò)Log-rank檢驗(yàn)比較生存曲線之間的差異。
　　結(jié)果：淺麻醉組，MUCP在尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的測(cè)定值分別為：（67.40±05.51） cmH2O、

11、（68.80±17.30）cmH2O，F(xiàn)UL分別為（21.40±0.89）mm、（21.00±02.92） mm。戊巴比妥鈉麻醉組，MUCP在尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的測(cè)定值分別為：（57.70±13.90）cmH2O、（69.66±16.22）cmH2O，F(xiàn)UL分別為（17.27±2.58）mm、（15.94±1.81） mm。烏拉坦麻醉組，MUCP在尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的測(cè)定值分別為（50.22±08.74） cmH2O、（54.33±

12、08.77）cmH2O，F(xiàn)UL分別為（17.22±2.16）mm、（15.50±1.69）mm。不同麻醉深度對(duì)UPP影響的比較：烏拉坦麻醉的MUCP和FUL下降最明顯，其中尿道6點(diǎn)方向上的MUCP，和尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的FUL與淺麻醉組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而戊巴比妥鈉麻醉MUCP在尿道6點(diǎn)方向上也出現(xiàn)下降，但下降幅度較少，與淺麻醉組比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而9點(diǎn)方向的MUCP與淺麻醉組比較無(wú)下降。而尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的FUL同樣

13、出現(xiàn)明顯的下降，與淺麻醉組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同種類麻醉藥物對(duì)UPP影響的比較：烏拉坦麻醉與戊巴比妥鈉麻醉比較，烏拉坦麻醉測(cè)得的MUCP和FUL在尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向均較低，其中9點(diǎn)方向上的MUCP兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.028)，而6點(diǎn)方向上的MUCP和6點(diǎn)、9點(diǎn)方向上的FUL兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。此外，與戊巴比妥鈉麻醉相比，烏拉坦麻醉組的術(shù)后死亡率更高（P=0.042）。
　　結(jié)論：不同麻醉藥物和麻醉深度對(duì)尿

14、道UPP影響不同。戊巴比妥鈉麻醉測(cè)定的MUCP和FUL均較烏拉坦高，更接近于正常生理狀態(tài)，且術(shù)后死亡率低。所以，在綜合考慮麻醉劑對(duì)UPP和死亡率的影響后，在UPP實(shí)驗(yàn)中使用戊巴比妥鈉麻醉更為合適。
　　第三部分雌性大鼠尿道壓力圖與尿道組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系
　　目的：尿道壓力圖（urethral pressure profile，UPP）在半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)一直是尿道功能學(xué)研究的一個(gè)重要方法，但也是尿動(dòng)力學(xué)研究中頗具爭(zhēng)議的一個(gè)方法。究其

15、原因：一是UPP的描記方法存在缺陷，更重要的是迄今對(duì)UPP的生理學(xué)意義缺乏正確理解。本研究擬通過(guò)研究雌性大鼠尿道的組織學(xué)特征，并探討其與UPP壓力分布的關(guān)系，闡明UPP的生理學(xué)意義。
　　方法：本研究共用健康雌性SD大鼠8只（體重235-300g），所有操作均在戊巴比妥鈉腹腔麻醉下進(jìn)行。采用自制3F單側(cè)孔UPP測(cè)壓導(dǎo)管和Laborie尿動(dòng)力儀行UPP描記。UPP描記時(shí)的參數(shù)設(shè)定：為了更好地顯露近段尿道，故將膀胱壓力設(shè)定為0cmH2

16、O，液體灌注速度為0.5ml/min，灌注泵壓力維持在150cmH2O，牽引速度為1mm/s。每只大鼠隨機(jī)描記尿道四個(gè)方向的UPP曲線，并計(jì)算UPP曲線下面積。UPP描記完成后，取大鼠尿道分別行Masson’s Trichrome染色和免疫組化染色。測(cè)定功能尿道長(zhǎng)度（functional urethral length，F(xiàn)UL）和最大尿道閉合壓（maximum urethral closure pressure, MUCP）。采用SPS

17、S Statistics22軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)分析，以P<0.05來(lái)判斷差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：FUL和MUCP在3、6、9、12點(diǎn)方向的測(cè)定值分別為（17.00±1.51）mm，（18.50±1.77）mm，（17.38±1.30）mm，（14.75±2.31）mm和（53.00±17.96）cmH2O，（46.00±12.6）cmH2O，（51.50±10.54）cmH2O，（82.50±2

18、8.68）cmH2O。FUL在6點(diǎn)方向最長(zhǎng)，與其它3個(gè)方向比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。MUCP在12點(diǎn)方向最高，與其它3個(gè)方向比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。3點(diǎn)和6點(diǎn)方向上FUL(P>0.05)和MUCP(P>0.05)，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。UPP在尿道3、6、9、12點(diǎn)方向上的曲線下面積分別為（0.6254±0.0021）mm2、（0.6510±0.067）mm2、（0.6057±0.0032）mm2、(0.76

19、34±0.0078)mm2。從雌性大鼠尿道的近、中、遠(yuǎn)三個(gè)分段的組織學(xué)來(lái)看，大鼠尿道近段只有平滑肌分布，中段既有平滑肌也有橫紋肌，遠(yuǎn)段則只有少量的橫紋肌和平滑肌分布。在尿道近段，只含有平滑肌，但是對(duì)應(yīng)此處的UPP卻很低，這說(shuō)明平滑肌在UPP的產(chǎn)生中可能不起關(guān)鍵性作用。而UPP的高壓區(qū)存在于有橫紋肌分布的尿道中段，但在進(jìn)一步的對(duì)組織成分含量與UPP的相關(guān)分析時(shí)，未發(fā)現(xiàn)橫紋肌與UPP有線性相關(guān)。從尿道橫斷面的四個(gè)方向看尿道的組織學(xué)結(jié)構(gòu)，橫紋

20、肌在尿道壁內(nèi)呈環(huán)形、縱行、斜行分布，在前壁厚實(shí)，后壁最薄弱，而兩側(cè)壁的肌肉厚度相近，且介于前后壁之間。尿道前壁和兩側(cè)壁的黏膜下血管竇形態(tài)相近，在尿道后壁血管竇最寬大，呈垂直狀分布。與之對(duì)應(yīng)的UPP特點(diǎn)是，UPP在尿道前壁高，后壁低，而尿道兩側(cè)對(duì)稱且數(shù)值介于兩者之間。以上結(jié)果顯示，尿道組織結(jié)構(gòu)的這一規(guī)律性分布，是產(chǎn)生和影響UPP的組織學(xué)基礎(chǔ)。
　　結(jié)論：UPP是尿道壁內(nèi)特定組織成分所具有的生物學(xué)特性的反映。UPP主要由尿道壁內(nèi)橫紋肌

21、在尿道各段和各方向上的不均勻分布，和尿道黏膜下血管竇的特殊分布決定，而與平滑肌的空間分布無(wú)明顯相關(guān)性。
　　第四部分雌性大鼠尿道壓力圖的影響因素和應(yīng)用分析
　　目的：探討雌性大鼠中，陰部神經(jīng)和尿道血管對(duì)尿道壓力圖（urethral pressure profile，UPP）的可能影響，以及尿道壓力圖的應(yīng)用價(jià)值。
　　方法：本研究共用健康雌性SD大鼠12只（體重250-280g），所有操作均在戊巴比妥鈉腹腔麻醉下進(jìn)行。采

22、用自制3F單側(cè)孔UPP測(cè)壓導(dǎo)管和Laborie尿動(dòng)力儀行UPP描記。UPP描記時(shí)的參數(shù)設(shè)定：膀胱壓力設(shè)定為5cmH2O，液體灌注速度為0.5ml/min，灌注泵壓力維持在150cmH2O，牽引速度為1mm/s。分組及處理如下：①戊巴比妥鈉麻醉的大鼠行雙側(cè)陰部神經(jīng)切斷術(shù)（6只），并分別測(cè)定雙側(cè)陰部神經(jīng)切斷前后的腹壓漏尿點(diǎn)壓力（abdominal leak point pressure，ALPP）和尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的UPP。②通過(guò)阻斷腹

23、主動(dòng)脈間接阻斷尿道血管，6只戊巴比妥鈉麻醉的大鼠行腹主動(dòng)脈阻斷，并分別測(cè)定阻斷前后的ALPP和尿道6點(diǎn)和9點(diǎn)方向上的UPP。對(duì)功能尿道長(zhǎng)度（functional urethral length，F(xiàn)UL）、最大尿道閉合壓（maximum urethral closure pressure, MUCP），和ALPP進(jìn)行分析，采用SPSS Statistics22軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，每組數(shù)據(jù)均采用單個(gè)樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)

24、檢測(cè)數(shù)據(jù)的正態(tài)分布，如果兩組數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布則數(shù)據(jù)間比較采用t檢驗(yàn)，若不同時(shí)呈正態(tài)分布則采用非參數(shù)的Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，以P<0.05來(lái)判斷差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：雙側(cè)陰部神經(jīng)切斷前后，ALPP測(cè)定值分別為（80.80±12.87）cmH2O、（28.64±11.63）cmH2O。尿道6點(diǎn)方向上的MUCP分別為（54.8±14.02）cmH2O、（22.40±06.19） cmH2O；FUL分別為（18.10

25、±1.38）mm、（17.50±1.32）mm。尿道9點(diǎn)方向上的MUCP分別為（69.80±11.67）cmH2O、（36.60±08.20）cmH2O；FUL分別為（15.90±1.14） mm、（15.40±1.78）mm。因此，切斷雙側(cè)陰部神經(jīng)后，ALPP和MUCP均出現(xiàn)明顯下降（P<0.05），而FUL前后改變較少，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。阻斷大鼠腹主動(dòng)脈前后，ALPP測(cè)定值分別為（68.30±18.70）cmH2O、

26、（36.48±11.85）cmH2O。尿道6點(diǎn)方向上，MUCP分別為（62.30±26.31）cmH2O、（36.20±22.38）cmH2O；FUL分別為（16.62±1.46）mm、（16.20±2.73）mm。而尿道9點(diǎn)方向的MUCP分別為（72.87±25.69）cmH2O、（40.50±22.29）cmH2O；FUL分別為（15.30±1.84）mm、（15.54±2.71）mm。ALPP在血管阻斷前后出現(xiàn)明顯下降，P=0.0