Finetech-Brindley 膀胱控制系统(一) | 神经源性下尿路功能障碍专栏 028

2021
09/26

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医学镜界
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Finetech-Brindley膀胱控制系统(一)  

 
 

从上世纪50年代开始,人们试图通过电刺激的方法治疗脊髓损伤患者尿失禁,直接刺激膀胱壁、脊髓、内脏神经都未获得稳定疗效,之后人们开始尝试损毁骶神经前根达到治疗尿失禁的目的,尽管进行了一系列技术改进,这种方法很快在术后3~6个月就失败了。直到上世纪60年代英国科学家Brindley经过多年的实验研究后,1976年首次为患者做了骶神经前根刺激(sacral anterior roots stimulation, SARS)手术,但由于电刺激同时产生了难以忍受的疼痛而宣布失败。1978~1979年期间Brindley又成功地将骶神经前根电刺激器植入了5个截瘫病人,虽然病人排尿功能得到了一定的改善但是储尿功能不理想,甚至造成 “反射性尿失禁”。针对以上问题,为了改善储尿功能、反射性尿失禁,德国Werner Wicker医院的Dieter Sauerwein教授做了巨大贡献,他是第一个提出通过切断S2~S5神经后根来达到骶神经的完全性去传入(sacral deafferentation ,SDAF),并在临床上取得了很满意效果。1986年Brindley决定在植入Finetech-Brindley膀胱控制系统的同时行S2~S5双侧后根的切断来达到完全性SDAF,确定了SDAF-SARS手术的标准程序,而大大提高了骶神经前根电刺激排尿手术的稳定性和疗效。

SDAF-SARS手术是针对完全性脊髓损伤患者唯一能够主动控制排尿的临床技术,到目前为止,全世界已经超过3000例患者接受了该手术。中国目前处于该技术的起步阶段,仅20余名患者接受了SDAF-SARS手术。随着中国经济的持续快速增长,该技术的价格因素将很快被突破,可以预计,中国即将迎来一个SDAF-SARS技术的快速增长期。

SDAF-SARS手术的核心部分是英国科学家Brindley发明的一套电刺激器,称为Finetech-Brindley膀胱控制系统。包括体内和体外两部分(见图1)。体外部分的功能是发射电磁波。体内部分由环抱在骶神经前根上的电极、连接导线和放置在腹部皮下的电磁波接受线圈组成,需要通过腰椎部位的手术植入。

Finetech-Brindley膀胱控制系统有硬膜内型和硬膜外型两种,区别主要在导线末端电极的设计上,硬膜内型的是两个槽装电极(图1),手术时将马尾神经的S2-S4/S5前根卡入相应的电极槽中。硬膜外型的电极位于导线末端23mm长的一段,有3个裸露的电极丝,带有一对侧翼。手术时将电极包绕在硬膜外的S2-S4/S5神经根(包括前后根)处,缝合侧翼将电极和神经根捆绑在一起。硬膜外型电极和神经根之间有一层较厚的神经外膜阻隔,而硬膜内型电极直接接触马尾神经根,稳定性要高于前者,在国外应用也最为广泛。

图1 Finetech-Brindley膀胱控制系统:包括体外部分的控制盒、充电器等(左)和体内部分的电极导线(中)和接收器(右)

Finetech-Brindley膀胱控制系统工作时,利用尿道括约肌和膀胱逼尿肌不同的生物学特性达到排尿,属于“刺激后排尿” (post-stimulus voiding)模式。

Finetech-Brindley膀胱控制系统通过电极刺激骶神经前根诱发膀胱收缩,同时也会诱发尿道括约肌和盆底肌收缩。支配尿道括约肌的神经是直径较粗、兴奋阈值较低的躯体运动神经纤维,支配膀胱平滑肌的神经是直径较细、兴奋阈值较高的副交感内脏神经纤维,因此Finetech-Brindley膀胱控制系统电刺激后激发膀胱逼尿肌收缩的同时也激发了尿道括约肌收缩。尿道括约肌主要成分为横纹肌,其生物学特点是刺激时收缩快但持续时间短,刺激停止后会即刻松弛;膀胱逼尿肌主要成分为平滑肌,其生物学特点是刺激时收缩慢但持续时间长,刺激停止后仍旧处于收缩状态,保持较高的膀胱压。因此在相同参数的电刺激作用下,尿道括约肌收缩的持续时间要短于膀胱逼尿肌的收缩持续时间,这样在尿道括约肌已经进入刺激后不应期开始舒张后,膀胱逼尿肌仍能保持收缩状态,使尿液在刺激后的这一时间顺利排出尿道。因此Finetech-Brindley膀胱控制系统的电刺激排尿是一种“刺激后排尿”模式(见图2、图3)。


图2  SDAF-SARS手术示意图:完全切断S2、S3、S4神经后根,在骶神经前根植入Finetech-Brindley膀胱控制系统的电极


图3 Finetech-Brindley膀胱控制系统的电刺激排尿是一种“刺激后排尿” (post-stimulus voiding)模式,尿流率呈现间断排尿模式


供稿者:李兴、李勋华、丛惠伶、查丽华、付光(中国康复研究中心北京博爱医院泌尿外科)


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编辑:王靖

审核:曹林


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关键词:
神经源性,控制系统,括约肌,尿路,手术

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