盆腔器官脱垂女性肛提肌静动态MRI三维变化特点

刘 萍 唐 连 陈春林 陈 兰 冯 婕 彭 程

盆腔器官脱垂（pelvic organ prolapse，POP）是影响中老年女性健康的常见疾病，50～79岁的女性发病率为3.8%～14.2%[1]。肛提肌是最大块的盆底肌肉，对盆腔的支持作用显著。有研究[2]显示，中国POP女性39%有肛提肌的撕裂。MRI具有多平面成像、软组织分辨力高等优点，目前已广泛应用于肛提肌研究。基于MRI原始数据构建肛提肌的三维模型较传统的二维图像更有助于理解肛提肌的立体解剖结构，且二维测量时层面单一，肛提肌各指示点选取受限，而三维测量整体、全面，结果将更为真实。静态数字化三维模型能非常形象、直观地显示肛提肌在静息状态的整体结构，对其进行相关参数的测量，可以量化评估肛提肌[3]。屏气用力时肛提肌相对于静息发生的变化，目前仅有部分二维研究[4-5]，未见三维研究报道。本研究旨在利用动态MRI原始数据集结合数字化三维重建技术，探究POP病人屏气用力前后及相较于非POP病人肛提肌的形态变化。

1 资料与方法

1.1 研究对象 前瞻性收集2014年9月—2017年4月由南方医科大学南方医院诊断为POPⅡ-Ⅳ度的30例中老年女性病人，同时选择无POP症状及体征的中老年已育女性20例作为对照。POP组年龄 28～74 岁，平均（56.5±10.20）岁，平均体质量指数（BMI）（24.2±2.57） kg/m2，平均产次（2.77±1.27）次；对照组年龄 31～64 岁，平均（48.2±9.20）岁，平均BMI（23.2±2.98） kg/m2，平均产次（2.15±1.18）次。 所有对象均无盆腔手术史，无MRI检查禁忌证，全部经阴道分娩。本研究通过南方医科大学南方医院伦理委员会审批，全部受试者检查前均签署知情同意书。

1.2 设备与方法

1.2.1 静态MRI扫描 采用Philips Achieva 3.0 T MRI设备，腹部线圈。扫面范围自骶岬至会阴下1 cm。行常规冠状面、矢状面、横断面扫描后，对检查者行静态T2WTSE横断面薄层扫描。扫描前30 min排空膀胱，检查前还纳脱垂脏器。具体参数：TR/TE：4 000 ms/20 ms，翻转角 180°，视野 260 mm×260 mm，矩阵 512×512，层厚 3.0 mm，层间距 0 mm。

1.2.2 动态MRI扫描 动态行单次激发快速自旋回波（single-shot turbo spin echo,SSTSE）序列扫描，检查前病人腹部安装呼吸门控，检查过程中取仰卧位，嘱病人屏气向下用力达最大程度时保持。在检查时重复屏气用力多次，从而获得最大屏气用力时影像，由一位临床医生协同影像科医师共同观察。结合体格检查时脱垂情况，当扫描程度低于体格检查程度时再次扫描，直到符合体格检查时最大脱垂程度。分别行SSTSE横断面、矢状面、冠状面扫描。POP组扫描范围从宫底到脱垂远端，对照组从宫底至会阴下1 cm。扫描参数：TR/TE 688 ms/80 ms，翻转角 90°，视野 260 mm×300 mm×179 mm，矩阵 184×188，层厚4.0 mm，层间距1 mm。矢状面、冠状面二维观察，横断面用于三维重建，MRI数据均以Dicom格式保存。

1.3 三维模型的构建 将静动态Dicom数据分别导入计算机三维重建软件Mimics10.01中，严格按照肛提肌的横断面轮廓勾勒边界，获得每层横断面的肛提肌重建区域，利用三维运算工具分别得到肛提肌静动态数字化三维模型，可通过静动态骨盆配准显示（图 1）。

1.4 影像观察与三维测量

1.4.1 MRI二维影像观察 观察MR静动态成像横断面肛提肌裂孔形态、冠状面髂尾肌形态，将肛提肌裂孔形态分为 4 种：V、U、O、不规则形（图 2），V形为正常；将髂骨尾骨肌形态分为3种：穹隆、漏斗、凹槽（图3），穹窿状代表正常。

1.4.2 MRI三维模型测量 在三维静动态MRI上对肛提肌行径向测量，包括：肛提肌裂孔横径（levator hiatuswidth，LH-W）、肛提肌裂孔前后径（levator hiatuslength，LH-L）、左侧肛提肌距耻骨联合下缘中点距离 （distance between symphysis and levator sling muscle left,LSG-L）、右侧肛提肌距耻骨联合下缘中点距离 （distance between symphysis and levator sling muscle right，L SG-R）和肛提肌板角度（le vator plate angl e，L P A），见图 4。

图1 静动态肛提肌三维模型。A图为POP病人肛提肌，B图为对照组肛提肌（r：静态，d：动态）。

1.5 统计学方法 采用SPSS20.0软件对数据进行统计学分析。计量资料以均数±标准差）表示，计数资料以例表示。组内肛提肌静动态测量指标的比较采用配对样本t检验，组间肛提肌测量指标的比较采用两独立样本t检验；计数资料比较采用卡方检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

图2 肛提肌裂孔MRI二维影像。A-D图依次为“V”形、“U”形、“O”形、“不规则”形。图中绿色勾勒部分为肛提肌。

图3 髂尾肌MRI二维影像。A-C图依次为“穹隆”状、“漏斗”状、“凹槽”状。图中绿色勾勒部分为肛提肌。

图4 肛提肌的三维测量。A图测量LH-W、LH-L、LSG-L、LSG-R；B图测量LPA。

2 结果

2.1 一般资料比较 30例POP病人中有4例年龄较大者因未能配合屏气用力动作被剔除，其余26例POP及20例对照组均顺利配合并成功重建。POP组及对照组BMI、阴道分娩次数差异均无统计学意义（P＞0.05），POP 组平均年龄大于对照组（P＜0.05）（表 1）。

2.2 肛提肌二维形态 POP组动态较静息肛提肌裂孔异常“U”形及“O”形增多，且髂尾肌异常“漏斗”形及“凹槽”形增多，差异均有统计学意义（P＜0.05）（表2）；对照组动态较静息肛提肌裂孔异常“U”形，髂尾肌异常“凹槽”形也增多，但差异均无统计学意义（P＞0.05）（表 3）。

2.3 肛提肌三维测量 POP组和对照组的肛提肌动态 LH-W、LH-L、LSG-L、LSG-R、LPA 均较静态增大（P＜0.05），其中POP组动静态的差值接近对照组差值的 2倍（表 4、5）。静态时，POP组的 LH-L、LSG-L、LSG-R 均比对照组增大（t=3.868、3.633、4.601，均 P＜0.001），2 组间 LH-W 及 LPA 差异无统计学意义（t=1.103、3.633，分别 P=0.276、0.374）。 动态时，POP 组 LH-L、LH-W、LSG-L、LSG-R、LPA 均比对照组增大 （t=3.299、2.186、3.198、3.896、2.677，分别 P=0.002、0.034、0.003、＜0.001、0.010）。

表1 2组一般资料对比

表2 26例POP病人肛提肌裂孔及髂尾肌静动态二维形态对比 例

表3 20例对照肛提肌裂孔及髂尾肌静动态二维形态对比 例

表4 26例POP病人静动态肛提肌三维测量指标比较

表5 20例对照静动态肛提肌三维测量指标比较

3 讨论

3.1 中老年已育女性静动态肛提肌 年龄大、多次阴道分娩、BMI增加是盆底功能障碍性疾病发生的影响因素[6-8]。Miller等[9]对59例合并分娩相关危险因素的初产妇进行研究，在产后7周和产后8个月行MRI检查，产后8个月时肛提肌水肿和骨盆损伤几乎完全缓解，但肛提肌撕裂无明显缓解。正常阴道分娩的初产妇也会出现肛提肌的损伤，Shi等[10]研究10例正常阴道分娩产妇，8例有肛提肌的MRI成像异常，其中3例有单侧耻尾肌撕裂（肌肉缺损部位在或靠近耻骨联合起始处），1例有耻尾肌的损伤伴随阴道向两侧突出，4例有髂尾肌的损伤（1例双侧，3例单侧），说明阴道分娩会引起肛提肌的损伤。那些与POP病人有相同阴道分娩次数而无盆底功能障碍的中老年女性，其肛提肌在静动态MRI下将发生何种三维改变，与POP病人有何差异，这些问题目前均不清楚。本研究发现已育无盆底功能障碍中老年病人，屏气用力时LH-L、LH-W、LSG-L、LSG-R、LPA 均较静息时增大（P＜0.05）。本研究显示中老年已育女性虽临床检查时未发现盆腔器官脱垂的体征，但肛提肌已有松弛趋势，且屏气用力可致肛提肌裂孔往左右前后方向增大。

3.2 POP病人静动态肛提肌 肛提肌是盆底极为重要的支持结构，肛提肌断裂及形态改变是引起POP的重要因素。脱垂病人比非脱垂者的肛提肌收缩力更弱[11]。Dietz等[12]研究显示肛提肌裂孔增大、耻骨直肠肌断裂是脱垂的独立危险因素。与阴道后壁脱垂为主者相比，阴道前壁脱垂为主者的肛提肌的缺陷及损伤程度更大[13]。

正常情况下冠状面髂尾肌呈凸面向上 “穹隆状”，肛提肌裂孔呈“V形”。本研究发现POP病人屏气用力时肛提肌失去正常形态，髂尾肌全部呈“漏斗状”或“凹槽状”，肛提肌裂孔大部分呈“U形”或“O”型。结合三维模型测量显示POP病人动态较静息肛提肌裂孔前后径、横径、肛提肌板角度、耻骨直肠肌距耻骨联合下缘距离均显著增大，增大量接近中年已育无POP症状者增大量的2倍，说明POP病人具有肛提肌功能受损、肌力下降的特点，动态MRI更容易发现肛提肌的异常。

3.3 2组间肛提肌的比较 静态时，POP组比对照组LH-L、LSG-L、LSG-R增大，差异均有统计学意义，但LH-W、LPA差异不明显，即静态时POP组的肛提肌形态与对照组之间虽存在差异，但差异不十分显著。动态时，POP 组 LH-W、LH-L、LSG-L、LSGR、LPA均较对照组增大，2组间肛提肌差异比静态时更大，说明POP病人的肛提肌支撑力更弱，应力下其形态更容易发生改变。

3.4 本研究的不足 因临床上POP病人就诊时年龄都较大，同期收集的正常对照组较难达到与POP组年龄一致。在本研究中对照组的平均年龄小于POP组，组间比较时未能排除年龄本身对肛提肌的作用，但本研究中POP及对照组自身组内静动态对比并不受组间年龄差异的影响。

总之，基于MRI重建静动态肛提肌三维模型是可行且有效的，对于了解肛提肌的支持作用及检出静息时不能观察到的肛提肌异常具有实用价值。但是，鉴于MRI检查费用相对高，目前主要应用于科学研究及复杂的POP病人检查。