Биоимпедансные функциональные исследования нашли применение в урологии при изучении уродинамики — процесса продвижения мочи от почки к мочевому пузырю, и далее, по мочеиспускательному каналу. Разрабатываются также биоимпедансные методики прижизненной оценки структуры тканей мочевых путей.
Импедансные исследования мочеиспускательного канала (Мог- tensen et al., 1983; Lose, Sehroeder, 1990; Andersen et al., 2003) и мочеточника (Gregersen et al., 1988, 1996; Knudsen et al., 2005), основанные на определении площади поперечного сечения этих трубчатых органов, выполнялись для диагностики их строения, структуры и механических свойств. Взаимосвязи между свойствами стенки разных отделов мочеточника и содержанием коллагена в них не было найдено (Knudsen et al., 2005). Техника измерений в широком диапазоне частот позволила дифференцировать опухоли от воспалительных изменений мочевого пузыря, нормальную ткань от патологически измененной (Walker et al., 2005; Gonzalez-Correa et al., 2005).
Использование методики, основанной на мониторировании площади поперечного сечения при прохождении отдельных Болюсов (порций) мочи, служило для оценки перистальтической функции мочеточника в эксперименте и клинике по частоте и длительности

Рис. 6.43. Схема осуществления импедансных измерений мочеточника: 1 — почка; 2 — мочеточник; 3 — мочевой пузырь; 4 — зонд ПЭДМ-9, содержащий 9 кольцевых электродов (К1-К9), вводится эндоскопически посредством уретроскопа в исследуемый отдел мочевых путей; 5 — регистрация двигательной активности мочеточника 6-канальным реографом РПКА2-01; 6 — диагностика структурных изменений мочеточника импе- дансным преобразователем ИДУ-6
Болюсов (Harada et al., 1984). Перистальтику мочеточника регистрировали, измеряя параметры импеданса между болюсами мочи, во время прохождения болюса и во время сокращения мочеточника на частотах 1-5 кГц (Roshani et al., 1999).
Следовательно, при осуществлении импедансных исследований учитываются анатомические и функциональные особенности разных отделов мочевыводящих путей, а цели и задачи измерений определяют требования к регистрирующим электродам и технике биоимпедансных измерений.
В исследованиях мочеточника, сократительная функция которого обеспечивает отток мочи от почки, измерения основаны на регистрации переменной составляющей импеданса мочеточника, обусловленной процессами возбуждения, сокращения и расслабления стенки, а также продвижением электролита — мочи. Разработанный для этого метод многоканальной импедансной уретеро- графии (МИУГ) осуществляется с использованием специального зонда ПЭДМ-9 (см. рис. 4.27) с девятью последовательно вмонтированными электродами и импедансного преобразователя РПКА2- 01 с программой MCDP32. Зондирующий ток (2мА, 32 кГц) подается на крайние (1-й и 9-й) электроды зонда, а с промежуточных пар потенциальных электродов (2-3; 3-4; 4-5; 5-6; 6-7; 7-8) измеряется импеданс соответствующих, прилежащих к ним, последовательно расположенных участков стенки мочеточника, как показано на рис. 6.43.
Метод МИУГ позволяет регистрировать и количественно оценивать процесс перистальтического транспорта мочи по мочеточнику. Схема расчета количественных показателей сократительной функции мочеточника представлена на рис. 6.44. По амплитуде моментальных изменений импеданса судят о сократительной функции стенки, определяют частоту, длительность и скорость распространения сократительных волн.
Передаточные (не связанные с собственной активностью мочеточника) колебания величины импеданса мочеточника, обусловленные дыхательной и сердечно-сосудистой активностью, позволяют судить о тонусе стенки мочеточника (их амплитуда обратно пропорциональна тонусу). Многоканальная регистрация изменений импеданса с последовательных участков мочеточника позволяет судить о направлении распространения сократительных волн (антеградное, ретроградное), их форме, ритмичности, определять перистальтический, цистоидный или диуретический характер мочевыведения (рис. 6.45). Метод МИУГ исследован в эксперименте (Мудрая, Морозов, 1989) и применяется в урологической клинике для уточнения диагностики уродинамических расстройств с целью выбора и оптимизации тактики лечения (Мудрая и др., 1998; Дзе- ранов и др., 2001).

Рис. 6.44. Схема расчета показателей, количественно характеризующих сократительную функцию мочеточника. А — амплитуда сокращения (Ом) рассчитывается по максимальным периодичным отклонениям моментального импеданса, обусловленным сокращениями мочеточника и прохождением порций мочи; Д — длительность сокращения рассчитывается в секундах от начала до окончания амплитудного отклонения импеданса; V — скорость распространения сокращения рассчитывается (в мм/с) от начала сокращения, регистрируемого по 1-му каналу, до начала сокращения, регистрируемого по 6-му каналу, учитывая расстояние между электродными парами (75 мм) и скорость мониторинга; Т — тонус стенки определяют по величине отклонения импеданса в связи с периодичной дыхательной активностью и выражают в относительных единицах (Ом-1); Ч — частота сокращений определяется за минуту мониторинга или по интервалу между волнами сокращений
Другим направлением импедансных исследований мочевыводящих путей является определение структурных особенностей их стенки. При этом импедансные измерения основаны на определении базового компонента (Z) импеданса участков мочеточника или мочеиспускательного канала (зонд вводится в исследуемый отдел под эндоскопическим контролем) на высокой (350-500кГц) и низкой (2-16кГц) частоте зондирующего тока.
В исследованиях мочеточника определяется эластичность или, напротив, ригидность в связи с замещением мышечной оболочки соединительной тканью и образованием стриктуры. Экспери
ментально и клинически доказано, что величина соотношения (Z16/Z350) более 1,33 свидетельствует о наличии стриктуры мочеточника. Измерение выполняется импедансным преобразователем ИДУ-6 или АВС-01 “Медасс” (программа АВС01-043) с использованием зонда ПЭДМ-9 (см. рис. 6.43). Метод оказался информативным для выявления очагов замещения мышечной ткани в стенке мочеточника рубцовой соединительной тканью, что подтверждено гистологическими исследованиями (Кирпатовский и др.,
1990; Мудрая и др., 1993).
Экспериментально установлено, что выявленные участки верхних мочевых путей с соотношением им- педансов более 1,33 определяются как склерозированные и нефункционирующие. У собак с моделированным уретерогидронефрозом, которым повреждали участок мочеточника, соотношение значений импеданса (Z16/Z350) в неизмененных участках мочеточника составляет 1,25 ± 0,02, а в области стриктур (замещенных соединительной тканью участков) — 1,38±0,02. Совпадение локализации участков, в которых отношение импедансов было выше 1,33 с фактической локализацией области повреждения получены в 83%. Ложно положительные результаты получены в 21% измерений. В последних случаях не исключено структурное спонтанное повреждение мочеточника.
Метод двучастотной импедансометрии с успехом использован у пациентов с гидронефрозом для диагностики стриктур верхних мочевых путей, так как позволяет выявить нефункционирующий рубцово измененный участок их стенки.
При выполнении импедансных измерений мочеиспускательного канала, помимо выявления стриктур уретры, биоимпедансные
измерения позволяют оценивать состояние сфинктеров (гладкомышечного и поперечно-полосатого), функция которых важна для обеспечения полноценного контролируемого мочеиспускания. Исследования выполняются посредством измерительного зонда ПЭДМ-9 и анализатора АВС-01 “Медасс” (программа АВС01- 043). Импеданс последовательных участков мочеиспускательного канала регистрируется на частотах зондирующего тока 5, 20, 100, 200 и 500 Гц, что позволяет дать прижизненную оценку тканей. По абсолютным и относительным различиям величин импеданса на протяжении уретры в исследуемом диапазоне частот можно судить о разнообразии ее клеточного состава, жизнеспособности тканей, по соотношению импедансов (Z5/Z500) можно судить о строении и локализации сфинктеров.
Импедансные измерения мочеиспускательного канала выполняли в проксимальном его отделе, а именно в шейке мочевого пузыря. О вхождении зонда в мочевой пузырь судили по падению импеданса первой пары потенциальных электродов при продвижении зонда. Выявлены более высокие значения импеданса при 5 кГц (Z5) для женского мочеиспускательного канала (723 ± 58 Ом), по сравнению с мужской уретрой (545 ± 14 0м), но различия не были существенными при 500 кГц (298 ± 2 и 306 ± 65 0м соответственно). Данные характеризуют структурные особенности стенки уретры, отражая содержание эпителиальной и мышечной ткани при низкой частоте зондирующего тока, или субэпителиальных и стромальных компонентов — при высокой частоте (Walker et al., 2002).
Индивидуальные относительные изменения величин импеданса, определяемые при частоте зондирующего тока 5-20 кГц на протяжении мочеиспускательного канала, характеризуют особенности строения сфинктеров мочеиспускательного канала, учитывая, что на величину импеданса влияет вид и состояние гидратации ткани, метаболизм и жизнеспособность клеток, находящихся в зоне регистрации, целостность клеточных мембран.
Наибольшие относительные изменения (171%) зарегистрированы при воспалительных заболеваниях, напротив, меньший диапазон относительных различий между величинами импеданса на протяжении исследуемой уретры (7%) найдены у пациентов с нарушенным сфинктерным аппаратом. График соотношения Z5/Z500 для последовательных каналов регистрации дает представление о локализации поперечно-полосатого и гладкомышечного сфинктеров (рис. 6.46). В исследованиях получены четы-

Рис. 6.46. Варианты индивидуальных изменений соотношения Z5/Z500 на протяжении мочеиспускательного канала у разных пациентов: а — восходящая, б — куполообразная, в — нисходящая, г — плоская форма. По оси ординат — значения Z5/Z500, по оси абсцисс — номера последовательно расположенных исследуемых участков мочеиспускательного
канала
ре формы графика: восходящая, куполообразная, нисходящая, плоская (рис. 6.46,а-г соответственно), которые характеризуют индивидуальные особенности структуры стенки. Участки с наибольшим содержанием активно функционирующих клеток уретры характеризуются высокими значениями соотношения Z5/Z500. Их локализацию (дальше от шейки при восходящей форме; напротив, ближе к шейке при нисходящей форме) и протяженность (короткая при куполообразной форме) наглядно демонстрируют графики.
Благодаря объективности воспроизводимой информации, возможности получения количественной оценки изучаемых процессов биоимпедансные исследования заняли самостоятельное место среди функциональных диагностических методов в урологии. Положительным качеством этих исследований является портативность необходимой для их осуществления аппаратуры, в отличие от методов компьютерной и магниторезонансной диагностики, и относительно невысокая стоимость.