電生理技術在泌尿外科中的應用和研究進展

電生理技術在泌尿外科中的應用和研究進展【摘要】泌尿系統疾病常引發排尿異常、局部疼痛等癥狀，常規藥物治療存在一定局限性。電生理技術憑借微創、安全、可調控等優勢，現已在臨床多科室廣泛應用。本文系統梳理電生理監測、電生理治療、聯合療法及新型電生理技術在泌尿外科領域的應用現狀與研究進展：電生理監測可用于術前功能評估、術中神經保護，有效降低手術并發癥風險；脊髓電刺激、經皮神經電刺激等療法，對膀胱過度活動癥、尿失禁、慢性前列腺炎、男科疾病及術后康復均展現出良好療效；電生理技術與西藥、中藥、中醫針灸等聯合應用，可進一步提升整體治療效果；可視化精準電生理、新型電極材料、腦深部電刺激等新技術也不斷得到探索與發展。目前該領域仍存在作用機制尚未完全闡明、治療方案缺乏統一標準、定位精準度不足等問題。未來需圍繞作用機制、刺激參數優化、電極材料研發、精準靶向治療等方向開展深入研究，推動電生理技術在泌尿外科實現規范化、精準化臨床應用。【關鍵詞】下尿路癥狀；電生理監測；電生理治療；膀胱過度活動癥；尿失禁泌尿外科疾病主要是指泌尿系統以及生殖系統疾病，包括泌尿系感染、結石、腫瘤等。此類患者常表現為尿頻、尿急等下尿路癥狀，盆腔、下腹部、會陰、睪丸、腹股溝區疼痛不適，嚴重影響患者生活質量。除治療原發疾病，臨床上通常還需要通過藥物治療和康復訓練緩解癥狀，而長期藥物治療有一定的副作用，且效果不理想。隨著科技的進步，電刺激技術在多種疾病中開始得到廣泛使用，包括婦科、兒科、中醫科、神經內科等領域，特別是與神經和肌肉系統相關的疾病[1-2]，治療效果頗為突出。細胞是人體的基本結構，其生理特性決定所在器官的功能。電刺激通過改變細胞外帶電離子的流動，引起細胞生物電轉化，將電能轉化為生物化學能，并轉化為動作電位,影響細胞生命活動。電生理技術以此為基礎，通過電極傳遞受控的電脈沖，靶向神經、肌肉或組織，調節神經活動，緩解疼痛，刺激肌肉收縮或促進神經功能的恢復[3]。在泌尿外科領域中，電生理技術也有突破性的進展，本文對電生理技術在泌尿外科中的應用以及研究進展進行綜述。一、電生理技術在泌尿外科中的應用1.電生理監測電生理監測技術指通過記錄神經和肌肉活動的電信號來評估泌尿系統的功能狀態，主要用于尿動力學檢查和手術中的神經檢測[4]。其中尿動力學檢查可以記錄膀胱和尿道括約肌的電活動，幫助診斷膀胱功能障礙、尿失禁和膀胱排空困難等疾病；手術前盆底肌電生理參數可評估尿道功能，能更準確地預測前列腺根治術后早期尿失禁的發生率[4]。低頻電生理技術刺激患者股神經，髂腹股溝神經，股外側皮神經以及肛門外括約肌，會陰，盆底肌等復合肌肉的動作電位，用于評估前列腺疼痛[5]。盆底肌電生理參數還可被用于評估女性產后盆底肌纖維收縮的時間和等級，有助于壓力性尿失禁的治療和修復[6]。對于前列腺根治術后的患者，采用包括肌電圖、尿動力學測試和生物反饋等電生理技術記錄肛門括約肌和會陰的肌肉電活動，評估盆底肌肉的力量和協調性，對患者量身定制康復訓練有指導意義[7]。電生理監測在泌尿外科手術中也起到積極的指導作用，主要通過實時檢測神經功能，減少術中神經損傷的風險。例如，在前列腺癌根治術中，實時電生理監測陰莖海綿體肌、尿道內外括約肌、肛門括約肌的神經肌電圖波形，可以幫助保護與勃起、尿控、排便功能相關的神經，對術后恢復有積極的作用[8-10]。與此同時，根治性前列腺切除術中采用電生理監測神經血管束可以用于評估術后尿控的長期功能[11]。一項單中心回顧性研究發現，術中電刺激骶神經根能有效評估自主神經系統損傷，對預測下尿路功能障礙有輔助價值[12]。另外，在泌尿外科手術中，電生理監測技術還可實時觀察患者對升橋側臥位的滿意度，有效降低患者術后肌肉酸痛、肢體麻木等不適[13]。2.電生理治療電生理治療是一種通過電極向特定神經部位傳遞低強度電流的治療方法，廣泛用于治療心血管，神經科疾病[14-15]。目前，在泌尿外科中，電刺激療法常用于治療膀胱過度活動癥、尿失禁、膀胱排空障礙、前列腺炎等。常見的電生理技術主要包括脊髓電刺激（spinalcordstimulation,SCS）和經皮神經電刺激（transcutaneouselectricalnervestimulation，TENS）脊髓中存在相應的排尿反射中樞，排尿意識的信號通過傳入神經上行傳導，經排尿中樞后傳出神經下行傳導，在膀胱向脊髓這一段神經通路中含C-纖維，生理狀態下激活C-纖維的閾值較高，但當骶上脊髓病變后，C-纖維敏感化，即使膀胱處于低容量狀態下，也會引起逼尿肌不自主收縮，從而出現尿頻、尿急、夜尿增多、尿失禁等儲尿期的癥狀[16]。SCS通過植入脊髓電極，對脊髓神經進行電刺激，從而起到改善尿失禁等癥狀的作用，同時還可以緩解伴隨發生的慢性盆腔疼痛。Chang等[17]研究發現，間質性膀胱炎并發膀胱疼痛的大鼠在接受脊髓電刺激植入治療后，尿失禁癥狀得到明顯的緩解，同時伴隨的雙側下肢疼痛和內臟運動疼痛反應也得到顯著的改善。Heesakkers等[18]收集的臨床數據顯示，151例急迫性尿失禁患者，經脛骨神經電生理調控后6個月和12個月，分別有76.4%和78.4%的治療者對治療有反應，139例在完成12個月治療后，93.5%的患者得到顯著改善。在另一項臨床研究中，Schwarztuch等[19]和他的團隊發現，植入脊髓神經調控電極后，75%的神經性下尿路功能障礙患者，包括難治性膀胱過度活動癥、非梗阻性慢性尿潴留和膀胱疼痛綜合征/間質性膀胱炎，主要癥狀得到明顯改善。那么，對于女性患者，盆底肌功能障礙是引起壓力性尿失禁的重要因素，包括盆底肌肌肉和韌帶的損傷。項爍等[20]研究發現，在會陰部位進行電生理治療，刺激盆底肌收縮和放松，能有效提高盆底肌的收縮力度，患者平均尿流率、腹壓漏尿點壓、最大尿道閉合壓均明顯高于未治療組。另一項研究發現，采用電生理技術對陰道肌肉進行快速收縮和放松治療，能明顯提高盆底Ⅱ類肌纖維的收縮時間和分級，改善尿失禁癥狀[21]。可見，電生理治療能有效改善患者排尿功能障礙的癥狀。TENS通過皮膚表面電極對腦干網狀結構和紋狀體內的神經纖維進行刺激，影響腦皮質血管舒張中樞，引起腦血管擴張，有利于神經細胞的代謝和功能改善，借助突觸連接，進而緩解泌尿系統相關的疼痛或改善膀胱功能。早在1980年，Fall等[22]在針對慢性間質性膀胱炎患者治療中發現，經皮神經電刺激可以改善泌尿癥狀。目前，學者們普遍認為，TENS是一種簡單、無創、經濟的治療方法，通過對主要治療部位骶2～4（S2～4）進行低頻率（2～150Hz）雙相方波刺激，調節膀胱功能，改善尿頻、尿急和尿失禁等癥狀，是治療神經源性膀胱過度活動癥的有效方法，特別適用于藥物治療效果不佳的患者[23]。雖然TENS的治療機制尚不明確，但大量研究表明,人的排尿中樞位于骶2～4節段，S2主要調控尿道括約肌的活動，而S3負責膀胱逼尿肌的活動，通過刺激其中骶神經根、外周盆神經、陰部神經、下肢脛神經、盆底肌等發揮調控作用。另有研究也發現，電刺激可以通過抑制Toll樣受體4信號通路減輕炎癥[24]。因此，TENS的應用得到越來越多的推廣和拓展。朱建寧等[25]發現，采用可視化精準電生理技術治療2周后，膀胱過度活動癥狀改善程度較藥物治療（琥珀酸索利那新片5mg/d）更加明顯。劉佳生等[26]研究發現，對于特發性非梗阻性尿潴留患者，TENS治療可以100%改善患者癥狀，改善盆腔神經感覺誘發電位波幅，增加血清腦源性神經營養因子含量，降低不良反應發生率。對于前列腺切除術后的患者，Nakagawa等[27]報道，與接受盆底肌鍛煉的患者相比，接受骶表面治療性電刺激患者最大排尿量較大，對早期尿失禁的恢復有積極作用。對前列腺切除術后患者進行早期電刺激干預，可以有效恢復控尿功能[28]。羅道升等[29]的研究亦證實，采用可視化電生理刺激膀胱區與雙側腹股溝區，可以改善前列腺剜除術后早期尿失禁癥狀。經皮腎鏡碎石取石術是治療腎結石及輸尿管上段結石的主要方法，李龍鳳等[30]發現采用低頻電刺激干預，可以有效預防術后切口疼痛，促進患者早日通氣排便，預防術后腹脹的發生，促進患者快速康復，縮短患者術后住院時間。除了膀胱過度活動癥、尿失禁、結石，生殖系統疾病也是電生理治療的重要范疇。多項臨床研究發現在陰莖處進行低頻神經肌肉電刺激，3個月療程后，早泄患者的平均陰道內射精潛伏期、早泄診斷工具評分、國際勃起功能指數-5問卷以及配偶性生活滿意度評分均得到提高[31-32]。3.電生理聯合其他治療泌尿外科疾病目前，中西醫結合療法在泌尿外科中的應用被廣泛接受，包括電生理聯合西藥、中藥、針灸等。在西藥聯合方面，張曉峰等[33]發現，生物反饋電刺激治療可以減輕慢性前列腺炎合并勃起功能障礙患者的前列腺癥狀，聯合他達那非使用可進一步改善血管內皮功能，從而增強勃起功能。陳佳偉等[34]發現多沙唑嗪聯合膀胱電刺激治療可改善膀胱老化引起的下尿路癥狀，其改善率達到64%。中醫結合電生理技術的有效性和安全性也在臨床上得到了驗證。姚愛春等[35]開展的臨床研究發現，對于80例肝腎虧虛型糖尿病神經源性膀胱患者，經骶神經運動支和下腹部膀胱區低頻神經肌肉刺激，配合中藥（龜甲、山萸肉、熟地黃、牛膝、當歸、黃柏、知母、鎖陽、白芍、枳殼）治療2周后，尿潴留、排尿困難、尿路感染、腎功能損害的癥狀均得到有效緩解。腕踝針可發揮疏通經絡、調和臟腑、緩解疼痛的作用。方乾元等[36]研究發現，對108例根治性前列腺術后患者施以腕踝針，并采用電刺激任脈（關元穴、中極穴）、胃經（雙側水道穴、歸來穴）、膀胱經（膀胱俞、八髎穴）等經絡循行穴位處，治療12周后，患者疼痛、尿路刺激癥狀、腸道癥狀等并發癥均得到有效的改善。產后壓力性尿失禁是女性產后盆底功能障礙之一，多采用非手術方法治療，中醫理論認為瘀阻下焦，氣機不利是導致尿失禁的主要原因，應固本培元，益氣升陽，故陶琴芳等[37]采用隔姜隔鹽灸聯合盆底電刺激生物反饋治療產后壓力性尿失禁，結果發現，聯合治療能顯著改善盆底肌功能，減輕尿失禁癥狀，提高患者生活質量。此外，中醫結合電生理技術還起到聯合抗炎的作用，對慢性前列腺炎，膀胱炎有治療作用。在慢性前列腺炎的治療中，王松等[5]采用電刺激橫骨穴，三陰交穴等穴位能顯著改善患者的前列腺癥狀評分，同時可以改善慢性骨盆疼痛。朱偉等[38]發現，在前列腺炎大鼠模型上使用穴位電刺激，可以降低前列腺組織勻漿TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10的含量，采用同樣的方法干預前列腺炎患者，治療后患者的炎癥指標得到顯著下降。4.新型電生理方法近年來，電生理治療在泌尿外科中的研究又得到了更進一步的拓展，包括個性化參數優化，以及電刺激部位的發展。由于患者的個體差異，研究開始致力于優化電刺激參數（如頻率、強度和持續時間）。其中可視化電生理精準治療技術的發展大大提高治療效果。在治療中，通過多個階段的電刺激，采用熱成像技術實時觀察電刺激前后的變化，選用合適的電流參數，達到個體化治療。鄒俊等[39]研究發現，采用可視化精準治療慢性前列腺炎，可以將治療有效率提高至96.67%。楊茸茸等[40]通過紅外熱像圖觀察陰莖及雙側腹股溝區的溫度，判斷電刺激的有效性，從而達到治療缺氧性勃起功能障礙的作用。除了傳統的骶神經刺激外，研究者也在探索更廣泛的神經調控方法，包括深部腦刺激（deepbrainstimulation，DBS）等，以治療復雜的泌尿系統疾病。許行飛等[41]在帕金森的研究中意外發現，DBS刺激可以明顯改善患者性功能和泌尿系統障礙。可見，電生理治療的精準性以及多部位刺激是未來可深入研究的方向。二、小結和展望電生理技術已經成為泌尿外科一種重要的治療手段，其有效性、微創性、可調節性和相對安全性是肯定的，與其他治療方法聯合使用亦可以提高治療效果。但由于作用機制復雜，患者個體差異顯著，電刺激的部位、強度、治療周期等都是目前電生理治療面臨的臨床難點，有待進一步明確。1.精準性方面精準定位對提高療效至關重要，但目前在精準性方面還存在諸多挑戰。雖然電生理技術在臨床實踐中得到了廣泛的認可，但許多研究在方法上存在差異，不同研究的治療方案并不完全一致，作用靶點不明確，技術的精準性存在差異[42]。未來，電生理治療方案有望根據電流強度的個體耐受閾值進行調整，就最佳治療持續時間和電生理刺激部位達成共識，以確定準確的治療目標，提高患者的療效和生活質量，減少并發癥。2.電極方面電極的性能直接影響電生理信號的質量和穩定性，傳感器的材料也是影響電導率、電極特性的重要影響因素。金屬有機框架已成為開發尖端人工傳感器的主要材料之一，已有研究將其應用在泌尿系統疾病的電生理檢測上[43]。最新研究還顯示，新型硅基3D慢性微電極陣列可長期植入脊管內進行脊髓微刺激，能有效改善脊髓損傷后的膀胱排尿功能障礙[44]。因此，電極元件的開發在未來也是電生理研究的重要方向。參考文獻[1]WangZ,ChenY,ChenC,etal.Painmanagementofsurgicalabortionusingtranscutaneousacupointelectricalstimulation:anorthogonalprospectivestudy[J].JObstetGynaecolRes,2018,44(7):1235-1242.DOI:10.1111/jog.13661.[2]LiuK,WangZ,LiuY,etal.Anelectrophysiologicaltechniquetoaccuratelydiagnoseandtreaterectiledysfunction[J].JVisExp,2022(189).DOI:10.3791/63851.[3]中華醫學會男科學分會,電生理適宜技術在男科疾病診療中的應用中國專家共識編寫組.電生理適宜技術在男科疾病診療中的應用中國專家共識[J].中華男科學雜志,2022,28(4):366-377.DOI:10.13263/ki.nja.2022.04.013.ChineseexpertconsensusCompilationGroupontheapplicationofappropriateelectrophysiologicaltechniquesinthediagnosisandtreatmentofAndrologydiseases,andrologybranch,ChineseMedicalAssociation.Applicationofelectrophysiologicalappropriatetechnologyindiagnosisandtreatmentofmalediseases:consensusofChinaexperts[J].NatlJAndrol,2022,28(4):366-377.DOI:10.13263/ki.nja.2022.04.013.[4]LevyA,FleishmanA,JacksonM,etal.Usingpreoperativepelvicfloorassessmenttopredictearlyreturnofcontinenceafterroboticradicalprostatectomy[J].Urology,2021,155:160-164.DOI:10.1016/j.urology.2021.04.029.[5]王松,胡建新,汪珊,等.電生理技術治療慢性前列腺炎的臨床療效觀察[J].中華男科學雜志,2024,30(7):611-615.DOI:10.13263/ki.nja.2024.07.005.WangS,HuJX,WangS,etal.Electrophysiologicaltechniquefortreatmentofchronicprostatitis:Curativeeffectobservation[J].NatlJAndrol,2024,30(7):611-615.DOI:10.13263/ki.nja.2024.07.005.[6]胡洋,樓葉琳,張恒,等.盆底超聲與盆底肌電生理參數評估產后女性壓力性尿失禁的相關性研究[J].浙江醫學,2022,44(10):1099-1103.HuY,LouYL,ZhangH,etal.Correlationbetweenpelvicfloorultrasoundandelectrophysiologicalparametersofpelvicfloormuscleinevaluatingpostpartumfemalestressurinaryincontinence[J].ZhejiangMedJ,2022,44(10):1099-1103.[7]WangL,MengW,ZhaoJ,etal.Utilizingelectrophysiologicallyappropriatemethodstohelppatientsrehabafterprostatectomy[J].AsianJSurg,2024,47(7):3068-3070.DOI:10.1016/j.asjsur.2024.04.049.[8]呂香君,敖礫言,賈卓,等.盆底神經解剖定位及實時電生理監測技術在機器人輔助腹腔鏡根治性前列腺切除術中的應用探索(附11例報告)[J].微創泌尿外科雜志,2021,10(6):402-406.DOI:10.19558/ki.10-1020/r.2021.06.010.LyuXJ,AoLY,JiaZ,etal.Anatomicallocalizationandreal-timeneuro-electrophysiologicalmonitoringofpelvicorgannervesduringrobot-assistedlaparoscopicradicalprostatectomy(reportof11cases)[J].JMinimInvasiveUrol,2021,10(6):402-406.DOI:10.19558/ki.10-1020/r.2021.06.010.[9]Rodriguez-SanchezL,MartiniA,ZhuangJ,etal.Externalvalidationofanalgorithmtopersonalizenervesparingapproachesduringrobot-assistedradicalprostatectomyinmenwithunilateralhigh-riskprostatecancer[J].ProstateCancerProstaticDis,2025,28(1):223-225.DOI:10.1038/s41391-023-00779-8.[10]KyriazisI,SpinosT,TsaturyanA,etal.Differentnerve-sparingtechniquesduringradicalprostatectomyandtheirimpactonfunctionaloutcomes[J].Cancers,2022,14(7):1601.DOI:10.3390/cancers14071601.[11]XiangP,DuZ,GuanD,etal.Isthereanydifferenceinurinarycontinencebetweenbilateralandunilateralnervesparingduringradicalprostatectomy?Asystematicreviewandmeta-analysis[J].WorldJSurgOnc,2024,22:66.DOI:10.1186/s12957-024-03340-6.[12]BiardeauX,WojtanowskiA,TilborghsS,etal.Acuteautonomicnervoussystemresponsetodirectsacralnerverootstimulationinlowerurinarytractdysfunction:anewapproachtounderstandthemechanismofactionofsacralnervemodulation[J].JUrol,2024,212(2):342-350.DOI:10.1097/JU.0000000000004027.[13]王延濤,張桂芹,馬東方,等.電生理監測技術在泌尿外升橋側臥位中的應用[J].健康必讀,2022(23):9,16.WangYT,ZhangGQ,MaDF,etal.Applicationofelectrophysiologicalmonitoringtechniqueinthebridgelateraldecubituspositionforurologicalsurgery[J].GemsofHealth,2022(23):9,16.[14]謝明希,楊煥彤,陳楚楚,等.基于心臟電生理的心律失常控制策略[J].黑龍江醫學,2024,48(16):2037-2039.DOI:10.3969/j.issn.1004-5775.2024.16.035.XieMX,YangHT,ChenCC,etal.Trategiesforarrhythmiacontrolbasedoncardiacelectrophysiology[J].HeilongjiangMedJ,2024,48(16):2037-2039.DOI:10.3969/j.issn.1004-5775.2024.16.035.[15]晉瑯,康曉剛.急慢性意識障礙患者睡眠電生理研究進展[J].現代電生理學雜志,2024,31(2):125-129.DOI:10.3969/j.issn.1672-0458.2024.02.016.JinL,KangXG.Researchprogressesofsleepelectrophysiologyinpatientswithacuteandchronicconsciousnessdisorders[J].JModElectrophysiol,2024,31(2):125-129.DOI:10.3969/j.issn.1672-0458.2024.02.016.[16]PerezNE,GodboleNP,AminK,etal.Neurogenicbladderphysiology,pathogenesis,andmanagementafterspinalcordinjury[J].JPersMed,2022,12(6):968.DOI:10.3390/jpm12060968.[17]ChangHH,YehJC,MaoJ,etal.Spinalcordstimulationamelioratesdetrusorover-activityandvisceromotorpainresponsesinratswithcystitis[J].NeurourolUrodyn,2019,38(1):116-122.DOI:10.1002/nau.23827.[18]HeesakkersJPFA,Toozs-HobsonP,SutherlandSE,etal.AprospectivestudytoassesstheeffectivenessandsafetyoftheBlueWindSysteminthetreatmentofpatientsdiagnosedwithurgencyurinaryincontinence[J].NeurourolUrodyn,2024,43(7):1491-1503.DOI:10.1002/nau.25477.[19]SchwarztuchGildorO,NehemanA,VainribM.Feasibilityofsacralneuromodulationinpatientswithunderlyingneurologiclowerurinarytractdysfunctionandfecalincontinenc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