PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

Parametry przepływowe mikcji a pojemność pęcherza moczowego u dzieci
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 2004/57/3.

autorzy

Rafał Chrzan, Wojciech Apoznański, Jerzy Czernik
Klinika Chirurgii i Urologii Dziecięcej Akademii Medycznej we Wrocławiu
Kierownik kliniki: prof. dr hab. Jerzy Czernik

słowa kluczowe

pęcherz moczowy, uroflowmetria, dzieci

streszczenie

wstęp
Badanie uroflowmetryczne wprowadzono do diagnostyki dolnych dróg moczowych w latach sześćdziesiątych XX wieku. Podejmowano próby wyznaczenia zakresu norm parametrów badania i poszukiwano związku między nimi.
cel pracy
Celem niniejszego opracowania było ocena zależności między szybkością przepływu i czasem mikcji a objętością oddanego moczu.
materiał i metoda
Do rodziców ponad 1000 dzieci w wieku szkolnym skierowano badanie ankietowe, wykluczając dzieci z objawami dysfunkcji dolnych dróg moczowych. U wszystkich wykonano badania urflowmetryczne z ultrasonograficzną oceną zalegania po mikcji. Poddano analizie statystycznej wyniki uzyskane u 288 dzieci (139 dziewcząt i 149 chłopców, średnia wieku 10 lat). Przed przystąpieniem do badań uzyskano zgodę Komisji Bioetycznej przy Akademii Medycznej we Wrocławiu.
wyniki
Stwierdzono: a. wyższe parametry przepływu cewkowego i większą objętość oddanego moczu u dziewcząt; b. umiarkowany stopień korelacji między objętością oddanego moczu a średnim i maksymalnym przepływem oraz wysoki między objętością a czasem mikcji; c. u chłopców objętość silniej koreluje z parametrami czasowymi, a u dziewcząt z przepływowymi mikcji.
wnioski
Brak ścisłej korelacji parametrów badania uroflowmetrycznego wskazuje, iż należy przyjąć szeroki zakres norm uzyskanych wyników, nie odnosząc w sposób jednoznaczny szybkości przepływu do uzyskanej objętości oddanego moczu.

Wstęp

Problem wyznaczenia zakresu prawidłowych wartości przepływu cewkowego pojawił się z chwilą wprowadzenia badań urodynamicznych do diagnostyki układu moczowego. Możliwy jest już bardzo dokładny pomiar ponad dwudziestu różnych parametrów odzwierciedlających czynność dolnych dróg moczowych [1].

Uroflowmetria odnosi się do fazy mikcji, obrazując szybkość przepływu przez cewkę moczową i czas opróżniania pęcherza moczowego z moczu określonej objętości. Jako jedyne nieinwazyjne badanie z grupy badań czynnościowych znalazła szerokie zastosowanie w diagnostyce układu moczowego u dzieci. Podejmowano liczne próby wyznaczenia zakresu prawidłowych norm tego badania, co jest warunkiem rozróżnienia stanu patologii oraz fizjologii, i wdrożenia leczenia. Powstały normogramy określające minimalną szybkość przepływu przez cewkę moczową oraz zależności między przepływem a ilością oddanego moczu u dorosłych [2,3,4].

Dynamiczny proces rozwoju charakteryzujący wiek dziecięcy sprawia, iż zakres norm parametrów dotyczących zarówno budowy, jak i funkcji poszczególnych narządów jest szczególnie trudny do określenia [5,6].

Cel pracy

Celem podjętego badania była ocena zależności między objętością oddanego moczu a parametrami czasowymi i przepływowymi mikcji ocenianymi na podstawie badania uroflowmetrycznego.

Materiał i metoda

Przeprowadzono prospektywne badanie kliniczne u dzieci w wieku od 6 do 14 lat: badanie ankietowe i badanie uroflowmetryczne. Spośród 1055 rodziców dzieci, do których skierowano ankietę, zgodę na dalsze badanie wyraziło 466 osób. Pięćdziesięcioro czworo rodziców nie zgodziło się na dalsze badania. Pięcioro dzieci odmówiło udziału w części klinicznej, mimo zgody rodziców. Nie uzyskano odpowiedzi na badanie ankietowe w 530 przypadkach.

Wszystkie dzieci poddano badaniu uroflowmetrycznemu (aparat Firmy Dantec Urodyn 1000) z oceną zalegania moczu po mikcji. Badanie uroflowmetryczne prowadzono w przygotowanym pomieszczeniu, zapewniającym odpowiednie warunki, minimalizując wpływ czynnika psychogennego. Dzieci oddawały mocz w typowej pozycji: siedzącej – dziewczęta i stojącej – chłopcy. Do badania dziecko zgłaszało się przy uczuciu potrzeby oddania moczu.

Założono, iż do analizy statystycznej posłużą wyniki uzyskane od dzieci zdrowych, które oddały minimum 100 ml moczu z zaleganiem nie przekraczającym 5% objętości oddanego moczu. Wyznaczono współczynnik korelacji „r” Pearsona, badając zależność między poszczególnymi parametrami badania uroflowmetrycznego w trzech grupach wiekowych, osobno dla każdej z płci. Do oceny jednorodności rozkładu poszczególnych parametrów badania uroflowmetrycznego w odniesieniu do płci użyto testu Kołmogorowa-Smirnova. Weryfikując hipotezę o istotności współczynnika korelacji „r” Pearsona przy poziomie istotności a=0,05 przyjęto następującą interpretację współczynnika korelacji:
/r/ < 0,3 – słaby stopień zależności,
0,3 Ł /r/ < 0,5 – umiarkowany stopień zależności,
0,5 Ł /r/ < 0,7 – znaczny stopień zależności,
0,7 Ł /r/ < 0,9 – wysoki stopień zależności,
/r/ > 0,9 – bardzo wysoki stopień zależności.

Wyniki

Na ankietę nie odpowiedziało 530 osób (50,2%). Zgodę na dalszą część badania uzyskano od 466 (44,2%). 59 (5,6%) rodziców nie wyraziło zgody na udział dziecka w badaniu. Na podstawie ankiety z dalszego badania wykluczono 90 (19,3%) dzieci, u których stwierdzano we wcześniejszym okresie zakażenia układu moczowego, zaburzenia mikcji oraz dzieci z wadami wrodzonymi lub nabytymi układu moczowego. W 13 przypadkach (2,78%), mimo zgody na badanie, ankieta nie była wypełniona lub była niepełna. Przyjmując założenie minimalnej objętości oddanego moczu na poziomie 100 ml, z powodu niedotrzymania tego warunku, z dalszej analizy wykluczono 42 dzieci (9%).

Do analizy statystycznej posłużył materiał 288 dzieci zdrowych, u których wykonano badanie uroflowmetryczne i oceniono zaleganie moczu po mikcji.

W grupie dzieci w wieku od 6. do 14. roku życia było 149 chłopców i 139 dziewcząt (odpowiednio 51,7% i 48,3% badanych). Średnia wieku w całej grupie wyniosła 10 lat, odchylenie standardowe dwa lata i mediana 10 lat. Średnia wieku chłopców była nieznacznie niższa (X – 10 lat) niż u dziewcząt (X – 10,2 roku), przy czym obydwie grupy były podobnie jednorodne (SDchł – 2 lata, SDdz – 1,8 roku). Materiał analizowano w trzech grupach wiekowych: 6,0 – 8,9; 9,0 – 10,9 i 11 – 13,9 roku. Wartości liczbowe miar położenia (X i Me) oraz rozproszenia (SD) dla każdej z płci, w odpowiednich grupach wiekowych, opisujące parametry badania uroflowmetrycznego przedstawiono w tabelach.

Średnie parametry przepływu cewkowego w grupie dziewcząt i chłopców przedstawiono w tabelach II i III. Stosując test Kołmogorowa-Smirnova, zestawiono średnie wartości wyników badania uroflowmetrycznego dla obu płci. Oceniono różnicę między parametrami: objętością oddanego moczu, średnim i maksymalnym przepływem cewkowym oraz czasem mikcji i zaleganiem moczu po mikcji. Stwierdzono, że objętość oddanego moczu (V) i zaleganie po mikcji (RV) są wyższe u dziewcząt. Również średni, jak i maksymalny przepływ (Qave i Qmax) przez cewkę moczową, wykazują wartości wyższe u dziewcząt. Czas do osiągniecia maksymalnego przepływu (Tqmax) jest krótszy u dziewcząt. Istnieje statystycznie istotna różnica między tymi parametrami w zależności od płci. Brak jest natomiast statystycznie istotnej różnicy w czasie mikcji (T) między grupą chłopców i dziewcząt.

Przedstawiono w formie tabel macierz korelacji poszczególnych parametrów badania uroflowmetrycznego względem siebie (tab. IV-VI). Macierz korelacji parametrów badania przepływowego przy założonym poziomie istotności á=0,05 i r* – 0,11540 (r* = r krytyczne; jeżeli /r (x, y) / Ł r* to oznacza, że współczynnik korelacji między cechami x a y jest nieistotny statystycznie). Dane zawarte w tabeli IV wskazują na umiarkowany stopień zależności (0,3 < r < 0,5) między objętością oddanego moczu, a czasem do osiągnięcia maksymalnego przepływu, przepływem średnim i maksymalnym, a także na słaby stopień korelacji między objętością i zaleganiem po mikcji i znaczny stopień korelacji (0,5 < r < 0,7) między objętością i czasem mikcji. Niemniej wszystkie te parametry zależą od objętości oddanego moczu.

Stwierdzono również umiarkowany stopień zależności między czasem mikcji a czasem do osiągnięcia maksymalnego przepływu i wysoki stopień korelacji między przepływem średnim i maksymalnym.

Porównano stopień korelacji parametrów badania uroflowmetrycznego osobno w grupie dziewcząt i chłopców. Współczynnik korelacji objętości oddanego moczu i parametrów czasowych mikcji (TQ i Tqmax) jest wyższy u chłopców, natomiast parametrów przepływowych (Qmax i Qave) u dziewcząt.

Stwierdzono wyższe wartości współczynnika korelacji między objętością oddanego moczu a parametrami czasowymi mikcji u chłopców. Natomiast w grupie dziewcząt obserwuje się ściślejszą zależność między objętością oddanego moczu a zaleganiem po mikcji i parametrami czasowymi mikcji (ryc. 1).

Dyskusja

Szybkość i czas opróżniania pęcherza moczowego zależy od ciśnienia śródpęcherzowego i oporu cewki moczowej. Budowa cewki, w tym budowa histologiczna jej ściany, a także warunki anatomiczne i czynnościowe związane z układem zwieraczowym decydują o możliwości utrzymania moczu w pęcherzu i jego opróżnianiu [7,8].

Siroky przedstawił związek między przepływem (Q) a pojemnością pęcherza (V) i kurczliwością wypieracza (Vc). W sferycznym narządzie, jakim jest pęcherz moczowy, przedstawia się on następująco: Q = 0,77xVcxV2/3 [9]. Oznacza to, że przy określonej kurczliwości przepływ rośnie wraz ze wzrostem objętości, co powinno skutkować wzrostem szybkości przepływu moczu. Należy przy tym poczynić założenie, że kurczliwość wypieracza nie ulega obniżeniu wraz z wypełnieniem pęcherza i wzrostem promienia.

Prawo Poiseuille, dotyczące przepływu cieczy mówi, iż jest on wprost proporcjonalny do kwadratu średnicy i odwrotnie proporcjonalny do długości naczynia [10]. Mimo iż cewki moczowej nie można traktować jak sztywnej „rurki”, to krótsza i szersza cewka żeńska stwarza niewątpliwie lepsze warunki dla przepływu.

Badanie uroflowmetryczne jest odzwierciedleniem zmian zachodzących w drogach moczowych podczas aktu mikcji [11,12]. Niezależnie od tego, jaki rodzaj funkcji matematycznej najlepiej opisuje związek między objętością oddanego moczu a przepływem, aby zinterpretować badanie uroflowmetryczne należałoby odpowiedzieć na pytanie, czy wynik mieści się w granicach normy i do jakich jednak parametrów odnieść uzyskaną objętość oddanego moczu: do wieku, płci, masy, wysokości czy też może do powierzchni ciała? Objętość oddanego moczu, przy śladowym zaleganiu po mikcji, odpowiada pojemności pęcherza moczowego osiągniętej przed badaniem. Jest to funkcjonalna pojemność pęcherza. Nie odpowiada ona jego pojemności maksymalnej, trudno jednak jednoznacznie stwierdzić, w jakim stopniu wypełniony był podczas badania pęcherz moczowy [13]. Pierwsze uczucie wypełnienia pęcherza pojawia się już przy uzyskaniu około 40%, a pierwsze uczucie parcia – około 65% pojemności, którą ocenia się jako bardzo silne uczucie parcia (niemożliwe do powstrzymania) i jest ono bliskie pojemności cystometrycznej [14]. O ile osoba dorosła może przynajmniej w przybliżeniu określić i zdefiniować stopień wypełnienia pęcherza moczowego, to dziecku w okresie dojrzewania czynności dróg moczowych trudno jest miarodajnie stwierdzić, czy odczuwana potrzeba mikcji jest już maksymalna [11,15].

Szeroko rozpatrywanym i uważanym za bardzo istotny do interpretacji wyniku jest związek między objętością oddanego moczu a pozostałymi parametrami badania uroflowmetrycznego, a przede wszystkim, przepływem maksymalnym. Zależność ta została dobrze zbadana u dorosłych, natomiast powstały nieliczne doniesienia dotyczące dzieci [1,2,11,16,17].

Przedstawione wyniki wykazują zależność między objętością oddanego moczu a czasem mikcji oraz przepływem średnim i maksymalnym, przy czym wartość współczynnika korelacji świadczy o umiarkowanym lub niskim stopniu zależności między tymi parametrami (wartość współczynnika korelacji nie przekracza 0,5). Wartym odnotowania jest fakt, iż u chłopców objętość silniej koreluje z parametrami czasowymi, a u dziewcząt – z przepływowymi mikcji.

Stwierdzono wyższe parametry przepływu cewkowego (zarówno średniego, jak i maksymalnego) u dziewcząt niż u chłopców oraz wzrost tych parametrów wraz z wiekiem, co jest zgodne z danymi z piśmiennictwa [5,6,9]. Jedynie Aberle i wsp. w swoich badaniach nie stwierdzili różnicy między parametrami przepływowymi u obu płci [18].

Pierwsze doniesienia na temat pomiaru przepływu moczu u dzieci pochodzą z połowy XX wieku [19]. W 1967 roku Plam i Nielsen opublikowali wyniki swoich badań, szacując prawidłowy przepływ na 14 ml/s u chłopców i 15 ml/s u dziewcząt, przy założeniu minimalnej objętości oddanego moczu 175 ml [20].

Szabo i Fegyverneki [5] przeprowadzili badania wśród 200 zdrowych dzieci w wieku od 3 do 18 lat i opracowali normogramy, podając związek logarytmiczny (w postaci siatki centylowej) przepływu maksymalnego z objętością, w trzech grupach, w zależności od powierzchni ciała. Średnia wieku badanej grupy (9,9 roku) była zbliżona do wyniku uzyskanego w prezentowanym badaniu (10 lat). Szabo i wsp. podali średnią objętość w grupie dziewcząt 226 ml, a u chłopców 218 ml i odchylenie standardowe 106 ml i 124 ml zaznaczając, iż jest to objętość uzyskana przy maksymalnie wypełnionym pęcherzu. W prezentowanym materiale wielkości te wyniosły odpowiednio 300 ml i 263 ml, a odchylenie standardowe 139 i 134 ml. Średnia średniego przepływu cewkowego (Qave) w badaniach Szabo wynosiła: dla dziewcząt 16 ml/s (Sd – 5,8), a dla chłopców 14 ml/s (Sd – 5,8) w porównaniu do własnych odpowiednio: 13,9 ml/s (Sd – 5,1) i 12,2 ml/s (Sd – 3,8). Dane te pokazują, jak szeroki zakres prawidłowych wyników obserwowany jest u dzieci. Zgodnie z regułą „trzech sigm” [21] w przedziale „średnia +/- odchylenie standardowe” mieści się jedynie 66% oczekiwanych wartości, a przedział obejmujący 99,8% zawiera się między „średnią +/- (3 x odchylenie standardowe)”. Szabo i wsp. opracowali normogramy korelacji przepływu maksymalnego (Qmax) i objętości oddanego moczu (V) w trzech grupach w zależności od powierzchni ciała. Przedstawiono ją jako funkcję logarytmiczną w postaci siatki percentylowej. „Wygląd” normogramów jest podobny do tych, które opracowali Haylen i wsp. dla dorosłych [4]. Rozpiętość wyników jest jednak bardzo duża, w grupie 0,92 – 1,42 m2, przy objętości 300 ml między 25 a 75 percentylem zakres spodziewanych wyników Qmax wynosi 14-24 ml/s. Dynamiczny przyrost wartości przepływu maksymalnego jest charakterystyczny dla małych objętości. Gierup [22] zauważył nawet, że przy wyższych objętościach wartość przepływu u dzieci jest stała, a w badaniach Drake’a u dorosłych ulega obniżeniu [23].

Opracowanie własne i przytoczone dane z piśmiennictwa świadczą o szerokim spektrum wyników uznanych za prawidłowe, a więc o dużej indywidualnej zmienności badanej cechy. Należy również podkreślić, iż uzyskane wyniki, zarówno własne jak i innych autorów, odnoszą się do uzyskanej, a nie oczekiwanej objętości oddanego moczu.

Siroky podaje, że poza psychologicznym, na trudności w interpretacji badania mogą mieć wpływ następujące czynniki: stosowanie tłoczni brzusznej do rozpoczęcia mikcji oraz niereprezentatywna mikcja niezależna od pacjenta. Stwierdzono jednak, że nie ma konieczności powtarzania badania, o ile jest ono prawidłowe. Powinno się brać pod uwagę wpływ czynników zewnętrznych, o których mowa powyżej, nie świadczących jeszcze o patologii dolnych dróg moczowych przy badaniu, którego wynik budzi wątpliwości, i je powtórzyć [9]. Powtarzalność wyników w kolejnych próbach wymaga dalszych, szerokich, populacyjnych badań. Poulsen i Kirkery wykazali, że na wynik badania, a przede wszystkim na objętość oddanego moczu, wpływ ma pora dnia i zalecają – jeśli jest konieczność – powtórzenie badania, które powinno się wykonać o tej samej porze [24]. Matson wykonał 50 badań uroflowmetrycznych u jednego pacjenta, uzyskując bardzo szeroki przedział ufności dla korelacji przepływ/objętość, co przemawia za wysoce zidywidualizownym procesem mikcji, i jednocześnie nakazuje ostrożność przy jego interpretacji [25].

Wnioski

Brak ścisłej korelacji parametrów badania uroflowmetrycznego wskazuje, iż należy przyjąć szeroki zakres norm uzyskanych wyników, nie odnosząc w sposób jednoznaczny szybkości przepływu do uzyskanej w danych badaniu objętości oddanego moczu.

Piśmiennictwo

  1. Paruszkiewicz G: Urodynamika – historia i perspektywy. Wiadomości Urodynamiczne 2001; 5: 19-21.
  2. Siroky MB, Olson CA, Krane RJ: The flow rate normogram: I development. J Urol 1979; 122: 665-668.
  3. Siroky MB, Olson CA, Krane RJ: The flow rate normogram: I Clinical correlation. J Urol 1979; 123: 208-210.
  4. Haylen BT, Ashby D, Sutherst JR, Frazer MI, West CR: Maximum and average urine flow rates in normal male and female populations – Liverpool normograms. Br J Urol 1989; 64: 30-38.
  5. Szabo L, Fegyverneki S: Maximum and average urine flow rates in normal children – Miskolc normograms. B J Urol 1995; 76: 16-20.
  6. Segura CG: Urine flow in childhood: a study of flow chart parameters based on 1361 uroflowmetry tests. J Urol 1997; 157: 1426-1428.
  7. Elbadawi A: Functional anatomy of the organs of micturition. Urol Clin North Amer 1996; 23 (2): 177-210.
  8. Steers WD: Physiology and pharmacology of the bladder and urethra. W: Cambell’s Urology, red. Walsh P i wsp., wyd. 7, WB Saunders Company, Philadelphia, 1998, tom 1, str 870-915.
  9. Siroky MB: Interpretation of urinary flow rates. Urol Clin North Amer 1990; 17 (3): 537-542.
  10. Malyon AD, Boorman JG, Bowley N: Urinary flow rates in hypospadias. Brit J Plastic Surg 1997; 50: 530-535.
  11. Jorgensen JB, Jensen KM: Uroflowmetry. Urol Clin North Amer 1996; 23 (2): 237-242.
  12. Griffiths DJ, Scholtmeijer RJ: Place of the free flow curve in the urodynamic investigation of children. Br J Urol 1984; 56: 474-477.
  13. McCormack M, Infante-Rivard C, Schick E: Agreement between clinical methods of measurement of urinary frequency and functional bladder capacity. BJU 1992; 69: 17-21.
  14. Wyndaele JJ: The normal pattern of perception of bladder filling during cystometry studied in 38 young healthy volunteers. J Urol 1998; 160: 479-481.
  15. Hellstrom AL, Hanson E, Hanson S, Hjalmas K, Jodal U: Micturition habits and incontinence in 7-year-old Swedish school entrans. Eur J Pediatr 1990; 149: 434-437.
  16. Wyndaele JJ: Normality in urodynamics studied in haelthy adults. J Urol 1999; 161: 899-902.
  17. Drach WD, Layton TN, Binard WJ: Male peak urinary flow rate: relationships to volume voided and age. J Urol 1979; 122: 210-221.
  18. Aberle B, Kepler P: Aussagewert der Uroflowmetrie bei Kindern. Urologe 1969, 5: 289-297.
  19. Kaufman JJ: A new recording uroflowmeter: a simple automatic device for measuring voiding velocity. J Urol 1957; 78: 97-99.
  20. Palm L, Nielsen OH: Evaluation of bladder function in children. J Ped Surg 1967; 2: 529-531.
  21. Waszkiewicz L: Elementy statystyki. Materiały dydaktyczne. Wrocław 1998.
  22. Gierup J: Micturition studies in infants and children. Scand J Urol Nephrol 1970; 4: 191-207.
  23. Drake WMJR: The uroflowmeter: an aid to the study of the lower urinary tract. J Urol 1948; 59: 650-658.
  24. Poulsen EU, Kikerby HJ: Home monitoring of uroflow in normal male adolescent. Relation between flow-curve, voided volume and time of day. Scnad J Urol Nephrol 1988; 33: 88-92.
  25. Matson S: Viding frequency, volumes and intervals in healthy schoolchildren. Scand J Urol Nephrol 1994; 28: 1-11.
Adres autora:
Rafał Chrzan
ul. Poleska 17/10
51-354 Wrocław