超声在诊断良性前列腺增生导致膀胱出口梗阻及程度判断中的应用进展

郑 文 陈宝峰 梁洁敏

(广西南宁市第一人民医院，南宁市 530001)

【提要】 良性前列腺增生症是引起中老年男性排尿障碍最常见的疾病，主要表现为下尿路症状，严重影响患者的生活质量。前列腺特异抗原、最大尿流率、残余尿量及国际前列腺症状评分等检查结果均与良性前列腺增生症临床进展相关，但都具有各自的局限性。随着科学技术的发展和软件的改进，从超声学的角度研究增生前列腺的形态结构及与排尿功能障碍的相关性已成为无创检查的首选。

良性前列腺增生症(benign prostatic hyperplasia，BPH)是老年男性常见病、多发病，其发病率随着年龄的增长而逐渐增高，是渐进性疾病的代表，是引起男性排尿障碍原因中最为常见的疾病[1]。增生结节挤压膀胱颈和尿道导致下尿路机械性梗阻，引起膀胱颈与尿道内口连接部的形态变化、膀胱颈开放不协调及外括约肌功能不协调，导致动力性梗阻。随着膀胱出口梗阻(bladder outlet obstruction，BOO)程度加重，膀胱顺应性降低，膀胱逼尿肌加强做功，最终导致膀胱逼尿肌真性失代偿而引起尿潴留、泌尿系感染、肾积水、肾功能损害等严重并发症。如果能明确BPH临床进展的高危因素，运用合适的指标来快速、准确及时地预测BOO，临床医师就可以及时进行干预治疗而避免并发症的发生。前列腺特异抗原(prostate specific antigen，PSA)、前列腺体积(prostate volume，PV)、最大尿流率(the maximum uroflowrate，Qmax)、残余尿量(postvoid residual urine volume，PVR)及国际前列腺症状评分(international prostate symptom score，IPSS)等均与BPH进展程度评估相关，但都具有其各自的局限性。目前尿动力学压力-流率测定仍是临床诊断膀胱出口梗阻及评价逼尿肌收缩功能的金指标，但属于有创检查，且临床检查成本较高；IPSS是用来评价BPH引起的下尿路症状(lower urinary tract symptoms，LUTS)程度的国际标准，结果易受患者主观因素的影响；PSA测定的主要目的在于早期发现前列腺癌；膀胱镜检查为介入性检查，容易引起损伤、出血、感染等并发症。超声检查具有操作简便、费用低、无创、患者易于接受等优势，近年来从超声学的角度研究增生前列腺的形态结构及其与排尿功能障碍的关系已成为无创检查的一个新热点。本文对近年来应用于BPH诊断及程度判断中的超声检查方法进行综述，探讨其应用价值。

1 应用于BPH诊断中的超声检查方式

传统二维腹部超声检查(transabdominal ultrasound，TAUS)简单易行、无痛苦、价格低，可重复性强，可根据前列腺大小及形态改变做出BPH的诊断。但腹部探头分辨率低，易受肥胖和肠道气体干扰，检查需要膀胱适当充盈，对前列腺内细微结构病变、内外腺交界分辨率较低，对内部血流探查效果欠佳。且由于前列腺部位较深，横切时声束斜向下，前列腺厚度测值一般偏大，会使临床医生高估前列腺体积。经直肠超声探查(transrectal ultrasound，TRUS)，其探头通过直肠壁紧贴前列腺，可减少肠气、肥胖等因素干扰，并且无须膀胱充盈，可近距离清晰显示增生引起的内外腺形态结构及血流的变化，对移行区的观察及参数测量较经腹超声有明显优势。近年来发展起来的经直肠三维超声(3D-TRUS)能弥补二维超声无法观察盆底水平断面的不足，能更直观、形象、完整地显示前列腺整体形态，提供丰富的三维立体信息；而且受几何形状影响小，能精确测量各形态学参数，可更准确地反映真实体积；三维检查图像还可以保存以及处理，使用更灵活方便。

2 超声在BPH进行3D立体诊断及程度判断中的应用

2.1 测量前列腺体积、移行区体积、移行带指数

2.1.1 意义和价值 测量前列腺体积(prostate volume，PV)、移行区体积(transition zone volume，TZV)、移行带指数(transition zone index，TZI)对BHP的诊断及程度判断有着重要的意义和临床价值。男性40岁以后由于雄、雌激素失衡，前列腺逐渐出现以间质细胞增生为主的病理改变，而且发病率随年龄的增长而增加，80岁时可高达83%[2-3]。主要表现为前列腺体积的增大，体积越大对尿道的压迫就越明显，膀胱内尿液排出阻力就越大，BOO程度越重。有资料表明[4]，BPH患者发生急性尿潴留的风险和需要手术的风险随着前列腺体积的增大而增加；40 mLTZV(0.277)>PV(0.263)，TZI=0.3是诊断BPH所致膀胱出口梗阻的一个分界点。皮永前等[12]发现TZI、内外腺宽度之比、内外腺厚度之比与前列腺全腺重量和内腺重量均呈正相关。TZI可作为临床研究BPH规律的最佳指标之一[13]。

2.1.2 测量PV、TZV、TZI的方法 以往研究都是根据二维超声测量前列腺各径线，通过椭圆形球体体积公式计算前列腺体积，但实际上前列腺尤其是增生前列腺并不是一个规则椭圆体，这种计算方法不能准确反映前列腺的真实体积。近年来三维超声技术逐渐应用起来，三维超声诊断仪自带的计算机辅助虚拟脏器分析 (virtual organ computer-Aid analysis，VOCAL)软件可通过描记不规则物体的轮廓，将各个平行切面及其间的距离相叠加，客观地对感兴趣部分的体积进行测量。相关研究[14]已经证明VOCAL可以准确测量前列腺体积及BPH的主要发生部位移行带的体积。只要在采集并存储感兴趣部位三维图像后进入VOCAL程序，设定旋转角度，通过手动法逐一切面对需要测量区域勾画包络线，仪器依靠三维体积自动测量技术就可算出PV、TZV，再由TZV与PV计算出TZI。

2.2 测量膀胱内前列腺突入程度

2.2.1 测量膀胱内前列腺突入程度(intravesical prostatic protrusion，IPP)的病理生理基础 IPP为膀胱内前列腺突入程度，IPP与BOO的密切相关有其解剖和病理生理学基础。正常膀胱颈呈微凹状，排尿时膀胱颈、后尿道形成“漏斗”状结构[15]，膀胱收缩压开前列腺两侧叶使尿道开放。发生增生时，突入膀胱的前列腺在膀胱颈口周围形成的“堤坝”样结构破坏了膀胱颈的漏斗机制，并于膀胱收缩时封闭尿道内口，导致排尿困难。膀胱内前列腺体积越大，对膀胱颈的压迫也越大，膀胱出口的机械性梗阻就越明显。膀胱内前列腺凸起还起到增加后尿道长度的效果，使排尿阻力增加。

2.2.2 测量IPP的方法和临床价值 IPP长度可通过超声在正中矢状面上测量前列腺突入到膀胱的最高点到膀胱壁前列腺基底部的垂直距离获得，IPP体积可通过三维VOCAL软件获得。测量IPP是近年提出的新的评估BOO及判断术后效果的指标。张勇等[16]研究发现，当IPP长度>1.0 cm，或IPP体积>1.5 mL时，BPH患者均存在BOO，去除动力性因素后相关系数可达0.69。张克勤等[17]研究显示，IPP程度诊断BPH导致的BOO敏感度为61%，特异度为94%，准确度为75%，同时认为诊断膀胱BOO的最佳IPP程度数值为8.5 mm。单君等[18]研究发现，IPP长度、IPP体积、IPP体积与PV的比值与最大尿流率均呈负相关，其中IPP体积为影响最大尿流率的重要因素。有文献表明，IPP还可以作为预测急性尿潴留术后排尿试验成败的指标[19]，IPP>10 mm组患者术后的症状改善明显优于≤10 mm组[20]。

2.3 测量膀胱壁厚度、逼尿肌厚度、估测膀胱重量

2.3.1 意义和临床价值 测量膀胱壁厚度(bladder wall thickness，BWT)、逼尿肌厚度(detrusor wall thickness，DWT)、膀胱重量(ultrasound evalueated bladder weight，UEBW)可提高BPH诊断的准确率。BPH引起机械性膀胱出口梗阻后，为了克服排尿阻力，逼尿肌增强其收缩能力，逐渐代偿性肥大，肌束形成粗糙的网状结构[21]，这些病理改变使得膀胱重量明显增加，遇到气候变化、劳累等刺激，前列腺充血、水肿，即可产生急性尿潴留(acute urinary retention，AUR)[22]。临床治疗BPH所致的BOO重点是避免逼尿肌功能从代偿期进入失代偿期，因此监测并发现可能的膀胱损害尤为重要。近年来应用超声测量BWT、DWT及估测UEBW来诊断LUTS成为研究热点。Kessler等[23]对有LUTS的男性患者超声测定DWT，结果显示，DWT≥2.9 mm时诊断BOO的特异度为100%，敏感度为43%。李宁等[24]在膀胱容量为250 mL时，测定膀胱前壁DWT，结果显示梗阻组的DWT[(2.6±0.5)mm]明显高于可疑梗阻组[(2.0±0.4)mm]及非梗阻组[(1.8±0.3)mm](P<0.01)；当临界值≥2.7 mm时，特异度和阳性预测值均为100%，敏感度为39%。Kojima等[25]1997年通过尿动力学实验证实了UEBW是预测BOO的一个高敏感性指标，UEBW可以客观和定量化地评价BPH导致BOO引起的膀胱逼尿肌肥大程度。张学斌等[26]利用BWT估算膀胱重量，以UEBW为55 g作为界值，对BOO诊断的敏感性为91.8%，特异性为89.7%，准确率达91.0%。皮永前等[27]使用经直肠三维超声测量膀胱内、外体积后计算膀胱体积、重量，以UEBW≥35 g作为判断BOO的界限值，诊断BOO的准确率为90%。

2.3.2 测量BWT、DWT和估测UEBW的方法 膀胱是中空弹性器官，平滑肌层由3层走向不同的逼尿肌构成。研究发现[28]，在同一个体中，膀胱各壁具有相同的厚度，当检测膀胱后壁时，测量误差会增加，而检测膀胱前壁厚度与活检相比只相差约0.17 mm，并无统计学意义，故通常将膀胱前壁作为测量BWT、DWT的部位。超声检查膀胱壁厚度存在一定的误差和难度，而DWT检测相对误差较小，稳定性较好，因而被临床认为是膀胱壁厚度检测的最佳方法[29]。大多数学者[30-31]认为，当小于膀胱容量40%时，随着容量的增加DWT减小，在膀胱容量维持于200～300 mL或者最大膀胱容量的40%～60%时，DWT相对稳定。所以DWT在膀胱容量为250 mL时测定结果较为准确。经超声测定膀胱前壁DWT是一种较为可靠的BOO的临床诊断方法，但该技术在临床应用过程中需要同时评价患者储尿期和排尿期情况，对于DWT较高的患者，通过超声DWT测定可避免行有创的尿动力学检查，在一定程度上可取代尿动力学诊断BOO。而对于DWT较低的患者，还需要配合尿动力学检查，从而提高临床诊断BOO的准确性。1996年，Kojima等[32]率先提出将膀胱假想为一个球形，通过体外超声测量BPH患者膀胱逼尿肌的重量。张学斌等[28]通过假设膀胱为球形，根据膀胱内容量和BWT估算UEBW。吴婷婷等[33]根据球体容积公式计算膀胱的表面积，进而计算UEBW(g)=膀胱的表面积×膀胱壁的厚度×膀胱的密度1.074 g/cm3。但通常情况下，膀胱并非完全规则的球形，特别是在膀胱未充盈的情况下，对形态不规则的膀胱使用球形体积估算不能准确反映膀胱真实体积。2005年Chalana等[34]使用三维膀胱容量测定和自动模式识别划定膀胱表面及前壁厚度，计算出UEBW=膀胱表面积×膀胱壁厚度×0.957 g/mL，估测正常人平均UEBW为42 g。皮永前等[27]使用经直肠三维超声获取清晰的三维图像后，在膀胱内、外膜面逐层轮廓勾画，勾画平面数为5～15层，分别测量膀胱内、外体积后计算膀胱体积，计算UEBW=膀胱体积×膀胱比重1.0。

2.4 探查前列腺内动脉血流 有组织学改变的疾病其组织病理学的变化首先都要经过血流动力学异常阶段[35]，BPH为慢速增长，组织需氧量大，能刺激血管生长，故增生组织血供丰富[36]。BOO产生不仅与前列腺增大对尿道的挤压有关，还与BPH组织的成分有关，平滑肌的比例高者内腺动脉的血流阻力指数(resistive index，RI)值增高[37]。Kojina等[38]发现BPH患者较正常前列腺的患者的动脉血流RI增高，可达0.70甚至更高，而经过外科手术治疗的BPH患者血流RI都下降到了正常水平。由此判断血流RI可作为诊断BPH的重要参数。曹力等[39]研究结果表明，前列腺被膜支动脉血流RI与PV、TZV、TZI、IPSS均呈正相关，与最大尿流率呈负相关，可反映BPH患者下尿路梗阻严重程度。何有华等[40]通过经直肠彩色多普勒超声冠状切面扫查内腺动脉，结果显示内腺动脉RI和AG数呈显著的正相关，相关系数达0.799。若利用内腺动脉RI≥0.70作为BOO的判断标准，以尿动力学检查结果做参照，RI诊断梗阻有很高的符合率，敏感度达94.2%，特异度达95.0%。三维能量多普勒超声是一种以能量多普勒成像为基础的三维成像方式，可以实时动态显示感兴趣区域的血管和血流状况，且与微血管密度相关性良好。应用VOCAL软件还可以对血流进行定量分析。富葳等[41]对大体积BPH患者术前进行三维能量多普勒超声检查获得血管形成指数(VI)、血流指数(FI)、血管形成-血流指数(VFI)，结果显示VI、VFI与切除1 g前列腺组织出血量及切除标本的微血管密度呈正相关，提示三维能量多普勒超声对评估大体积BPH的血流具有临床意义。

2.5 测量前列腺尿道角、前列腺向膀胱突入角 前列腺尿道角(prostatic urethral angle，PUA)是前列腺尿道沿前列腺的底部至尖部走行至精阜处所成角度。前列腺尿道解剖学的变化与LUTS有一定联系。膀胱镜检查显示对于前列腺侧叶及中叶并不肥大的LUTS患者，PUA增大导致了膀胱颈抬高，尿流行程延长，同时由于PUA角度增大造成排尿过程中能量丢失，从而导致尿流率下降。膀胱颈抬高可能是BOO及LUTS的关键因素。刘敏等[42]研究结果显示，诊断BOO的最佳PUA值为35°，灵敏度为67.7%，特异度为70.2%，PUA与膀胱出口梗阻指数的相关系数为0.301。许杨明等[43]研究发现，当PUA>35°时，76.13%的LUTS患者诊断为BOO，当PV>35 mL时，67.71%的LUTS患者诊断为BOO，当PVR>50 mL时，69.00%的LUTS患者诊断为BOO，PUA对BPH所致的BOO检测的临床价值显著高于PV和PVR。以B超纵切面为测量样本，取增生前列腺向膀胱内凸起的最高点与凸起的基点处连线与膀胱壁的夹角为前列腺向膀胱突入角(angle of projected prostate into the bladder，APB)[44]。有研究[45]表明，APB>20°以上时APB与BOO呈明显正相关，诊断BOO的敏感性 77.1%，特异性为100.0%。潘良等[44]经腹部超声测定APB及IPP，同时行尿流动力学检查，结果显示当APB>20°时，诊断BOO的敏感性79.7%(59/74)，特异性100%(59/59)；当APB<5°时，诊断无BOO的敏感性及特异性较IPP好。

2.6 超声弹性成像技术的应用 人体不同组织器官存在弹性差异，发生病变时，组织内部构成的变化也会引起弹性的变化。BPH患者与正常人相比，结缔组织、平滑肌细胞成分在增生的前列腺组织中所占比例明显升高，移行区网状纤维明显高于正常人。尿道本身在不发生炎症和外伤的情况下为柔软的管道，前列腺部尿道受到周围前列腺组织的限制，在排尿过程中其顺应性取决于前列腺组织的弹性。前列腺增生后腺体内部成分的变化引起前列腺组织弹性改变，导致尿道顺应性降低。因此，前列腺组织的弹性可以一定程度反映BPH所致BOO严重程度。前列腺CT、经直肠前列腺超声等相关检查对诊断BPH起到重要作用，但这些检查无法获得前列腺组织的弹性方面的信息。超声弹性成像是近年发展起来的一种新技术，包括应变力弹性成像(strain elastography，SE)和剪切波弹性成像(shear wave elastography，SWE)。SE通过探头对组织施加一定的外部压力来获得组织弹性图像，因为是手动施压，其压力水平无法进行评估，并且不能进行定量分析。SWE是新型超声弹性成像，不需要外部加压，采用独特技术的探头发射多聚焦声束在组织内传播形成剪切波，通过计算转化可以实时显示组织弹性图像并可进行定量分析，重复性和可靠性均优于SE。超声实时弹性成像通过对前列腺组织应压迫而出现的应变的信号进行提取和分析，从而获得前列腺组织的弹性图像，并通过不同颜色显示出其组织的顺应性。有文献报道[46]，正常健康年轻人前列腺组织弹性较小，弹性模量小于30 kPa；而BPH患者前列腺周围区回声均匀并质软，而中央区和移行区组织回声逐渐不均匀，弹性模量逐渐增加。周昀等[47]研究发现，BPH患者的IPSS评分与尿道周围前列腺组织弹性模量呈显著正相关。付帅[48]研究发现，随着年龄、前列腺重量或增生程度的增加，前列腺移行区和周围区弹性模量逐渐增加，而移行区弹性模量增加更为明显。移行区弹性模量与BOO分级相关性高(r=0.717，P<0.01)，当移行区弹性模量以32.41 kPa为界值时，其诊断BOO的敏感性、特异性分别为65.0%和91.7%。

2.7 超声预测急性尿潴留发生率的相关因素 随着病程的延长，增生的前列腺对膀胱出口造成梗阻，膀胱逼尿肌由代偿性肥大逐渐演变为失代偿，出现急性尿潴留(acute urinary retention，AUR)。AUR是BPH患者最严重的并发症之一，25%的BPH患者在疾病的发展过程中会出现AUR[49]，AUR的发生往往提示患者病情已进入较严重阶段，大多数情况下需要手术干预才能得到恢复。因此，对于BPH患者来说，有效及时地预测AUR的发生，及早进行治疗干预可使疾病得到控制或对容易发生AUR的患者进行密切随访就显得尤为重要。有研究结果发现[50]，BPH患者的AUR发生率随着内外腺面积比增大而升高，当比值≤2.5时BPH患者AUR的发生率仅为8.82%(6/68)，而当比值≥7时，伴AUR者占82.35%(56/68)。张克勤等[17]研究结果显示，AUR在明显突入组(IPP>10 mm)和非明显突入组(IPP≤10 mm)的发生率分别是64%和24%，差异有统计学意义(P<0.05)。吴婷婷等[33]研究发现，UEBW>50 g时，发生AUR的相对危险度是UEBW<50 g的14.09倍。李蔚等[51]研究结果显示，TZI和IPP与AUR发病率存在正相关，两参数可以用于预测BPH疾病进展以及手术进行干预的可能性。

2.8 测量残余尿 BPH引起的下尿路狭窄和梗阻使膀胱内的尿液在每一次排尿时不能完全排空，残留在膀胱内的尿液称之为残余尿(postvoid residual urine volume，PVR)。膀胱出口受阻，膀胱内残余尿量增多，其内压力增加，引起上尿路尿流动力学的改变，可出现肾积水。临床检查出现PVR提示BPH的可能，PVR也能反映膀胱排尿的功能。有研究[52]结果表明，尿潴留组肾积水发生率显著高于PVR正常组和少量PVR组，当膀胱内PVR小于50 mL时，BPH患者肾积水的发生率很低。所以可以通过测定PVR来判断前列腺增生对尿流动力学的影响，当PVR大于50 mL时要及时解除尿路梗阻，防止肾积水的发生。PVR虽然在一定程度上可反映BOO的严重程度，但受下尿路症状患者排尿前膀胱充盈程度、排尿后膀胱壁松弛等因素影响，有一定误差。

3 结 语

超声具有无创、简便、经济实用、结果可靠、患者容易接受等特点，尽管文献中报道的基本原理和数据不同，但已经证明经超声检查的各种参数指标可预测及诊断BPH所致的BOO梗阻程度和膀胱逼尿肌收缩功能的变化，适用于常规评估BPH患者的病程进展以指导治疗，并可评估药物及手术疗效，具有较好的临床应用前景。但超声诊断BOO有一定局限性，最大的挑战在于无法测量膀胱排尿过程中膀胱内压变化，因此目前仍无法取代尿流检查。建立诊断BOO标准化无创参数指标仍为继续努力的方向。