肛提肌形态学损伤阴性的盆腔器官脱垂产妇的肛提肌微观结构改变：基于MR DTI 的分析

赵玉娇，崔璨，郭丽美，黄黎香，周欣，张程，沈文

盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)是困扰广大女性最为常见盆底功能障碍性疾病，较多研究结果表明其发病与肛提肌损伤、退变所致的功能减低密切相关[1-2]。经阴道分娩是造成肛提肌损伤最常见的诱因，研究表明经阴道分娩后出现肛提肌损伤的产妇通常伴发POP[3-4]，而在临床工作中我们发现一部分产妇产后出现POP但肛提肌大体形态无明显异常。所以，基于肛提肌与POP发病的密切关系，我们提出猜想：是否肛提肌大体形态正常的POP产妇存在肛提肌微观结构的损伤。

目前，MR DTI作为一种无创、无辐射、安全简便的影像学检查方法，可以定量分析肛提肌肌纤维的微观结构改变，获得的定量参数(FA和ADC)可反映肌纤维走行的方向性及肌细胞内水分子扩散运动程度，同时还可测量肌纤维的体积和长度，从而间接反映肛提肌微观结构的异常[5]。本研究利用MR DTI探究肛提肌形态学正常POP产妇是否伴有肛提肌微观结构的损伤，旨在更加深入地了解POP的发生机制及其与肛提肌损伤的关系。

材料与方法

1.研究对象

本研究中共纳入35例2017年4月-2018年11月在本院顺产且符合纳入要求的初产妇，所有患者在产后42天在门诊妇科查体并行盆腔MRI检查，经临床盆腔器官脱垂定量评价(pelvic organ prolapse quantification，POP-Q)标准诊断为POP，且常规MR T2WI显示肛提肌形态和信号正常、未见明确损伤征象。同期搜集年龄和体质指数(body mass index,BMI)相匹配、经查体及盆腔MRI显示盆底结构正常的31例初产妇(产妇对照组)和27例未孕、未产志愿者(正常对照组)。排除标准：①磁共振检查禁忌症；②幽闭恐惧症；②既往有盆腔手术史或妊娠史。

本研究经本院伦理委员会审查批准，受试者均签署知情同意书。

2.检查方法

使用Philips Ingenia 3.0T磁共振扫描仪和16通道相控阵体线圈。检查前1 h嘱受试者排空膀胱，半小时时饮水500 mL以保证膀胱适度充盈，检查过程中嘱患者保持平静呼吸，头先进。横轴面联合改良水脂分离技术(mDIXON)T2WI扫描参数：TR 4397 ms，TE 90 ms，视野260 mm×260 mm，翻转角90°，矩阵260×257，层厚3.0 mm，层间距0.3 mm，层数25，激励次数1。横轴面DTI序列参数：TR 1309 ms，TE 60 ms，视野260 mm×280 mm，层厚3.0 mm，层间距0.3 mm，体素大小3.0 mm×3.0 mm×3.0 mm，层数25层，激励次数2，b值取0和500 s/mm2，扩散编码梯度方向数32，采集时间6 min 24 s。各序列定位及扫描范围一致，扫描范围自双侧股骨头上缘至会阴体下缘水平，保持扫描框左右对称、包含肛提肌各分支肌肉。

3.图像分析和数据测量

在Philips ISP V7图像后处理工作站上，使用Philips MR diffusion DTI后处理软件，由2位具有5年以上盆腔MRI诊断经验的影像科医师进行图像后处理及数据测量，2位医师在进行阅片前先进行关于肛提肌正常解剖结构和MRI表现的系统学习。以常规横轴面mDIXON-T2WI图像作为参考，在DTI b=0 s/mm2图像上，分别选择每侧肛提肌2个分支显示最大层面，沿各支肌肉边缘勾画ROI(图1)，并在相邻的2个层面用同样的方法勾画ROI，分别测量和记录ROI的FA、ADC、V和L值，各参数取3个层面测量值的平均值作为最终结果。

4.统计学分析

采用组内相关系数(ICC)比较两位医师测量的肛提肌各分支DTI参数值的一致性。采用K-S检验验证数据的正态性分布，数据符合正态分布者采用单因素方差分析比较3组间肛提肌各分支的定量参数(FA、ADC、V、L)值的差异，对差异有统计学意义的参数进一步采用Scheffe法进行组间两两比较；数据不符合正态分布者采用Kruskal-Wallis 检验进行组间比较。以P<0.05认为差异具有统计学意义。

结 果

1.一般资料

三组被试的基本临床资料及组间比较结果见表1。三组之间患者年龄和BMI的差异均无统计学意义(P>0.05)。

表1 三组受试者一般资料的比较

2.两位医师测量结果的一致性分析

两位医师测量耻骨直肠肌和髂尾肌的各项定量参数值及一致性分析的结果见表2。两位医师对各项参数测量值的ICC为0.706～0.993，说明一致性均较好，取两位医师测量值的平均值进行后续分析。

表2 两位医师对肛提肌4项定量参数的测量结果及一致性分析

3.各组间肛提肌分支DTI参数值的比较

三组间耻骨直肠肌和髂尾肌的DTI参数值的比较结果见表3～4。耻骨直肠肌的FA值和髂尾肌的V值在3组间的差异有统计学意义(P<0.05)；进一步进行组间两两比较，显示产妇POP组耻骨直肠肌的FA值较正常对照组显著减低，髂尾肌的V值较正常对照组显著减低(图2～3)，差异均有统计学意义(P值分别为0.019和0.021)。

表3 三组间耻骨直肠肌DTI参数值的比较

表4 三组间髂尾肌DTI参数值的比较

讨 论

1.肛提肌与盆底结构稳态关系

盆底的支持结构包括盆底肌肉、韧带及筋膜组织，盆底支持结构与盆底器官等结构的相互依托，共同构成一个解剖和功能相互关联的有机整体，由支持结构构建的盆底结构平衡体，削弱任何组成结构都会导致其盆底整体功能失衡[6-7]。肛提肌是盆底最重要的支持结构，按照肌肉走行方向的不同，主要分两大分支：耻骨直肠肌和髂尾肌，前者为水平走形，呈V字型，起到关闭盆膈裂孔、承托盆腔器官和维系盆腔器官正常生理功能的作用，后者斜向后方呈扇形展开，主要承托后盆腔内的结构并维持盆底的正常位置。有学者形象的将盆底支持结构比喻为吊船结构，盆底器官及其它组织为船体，以肛提肌为主的盆底支持结构为海洋里的水，而盆底韧带、筋膜为船体的吊索结构，在有水浮力和吊索的共同支持下，船体保持稳定，当海洋里的水消失时，支持船体的结构仅剩下吊索，吊索纤细、富有弹性，早期船体结构大致能保持稳定，但随着时间延长，吊索的支持力不足承托庞大的船体而发生船体下移位，即盆腔器官脱垂[8]。所以，盆底支持结构在盆底功能障碍性疾病的发病中起到关键作用，尤其是以肛提肌，对维系盆底器官解剖及功能的稳态至关重要。

2.肛提肌损伤阴性发生盆腔器官脱垂的可能机制

盆腔器官脱垂机制非常复杂，诱因多样，年轻产妇产后脱垂发生机制与中老年脱垂有所不同，与经阴道分娩损伤密不可分，分娩损伤最常见类型为肛提肌水肿、撕裂和断裂。在盆底肛提肌为主的支持结构急性损伤背景下，盆底的支持力将大减折扣，承托力量及括约功能不足，盆底松弛、盆腔器官脱垂疾病将随之发生。目前，有研究结果表明肛提肌发生损伤者常合并出现盆腔器官脱垂[9]，而一些有明确盆腔器官脱垂的患者，虽然肛提肌未见大体形态学异常改变，但测量盆底径线时发现，与肛提肌功能相关的径线指标(H线、M线、肛提肌裂隙面积等)显著异常增大，提示肛提肌的功能下降，这些定量指标间接反映了肛提肌可能存在微观结构异常改变，例如一些小纤维束水肿、撕裂和或纤维走行紊乱等，这些改变在常规MRI上单纯进行形态学分析时很难直观体现，但这些改变可能影响肛提肌的支持功能，导致盆腔器官脱垂。

3.DTI定量评估盆底肌肉损伤状态的可行性

扩散张量成像(DTI)基于水分子扩散异性的原理进行成像，利用张量模型来描述自由水分子在三维空间扩散的方向和程度，主要成像参数包括平均扩散率、相对各向异性、部分各向异性、容积比和表观扩散系数等[10-11]。盆底支持结构深在且狭小，实现盆底肌肉的DTI成像对磁共振设备及成像序列参数要求较高，2011年，Zijta等[12]首次完成盆底支持肌肉的DTI检查，验证了此技术在盆底肌肉应用的可行性，研究分析不同盆底支持肌肉的DTI表现，并利用纤维束示踪技术勾勒出不同肌肉的纤维走行、位置及三维立体影像，可为今后的相关研究提供参考和指导。

不同肌肉的DTI定量参数值不同，不同损伤状态也会略有差异，既往关于DTI用于评估骨骼肌损伤的研究证实，肌肉损伤后其DTI定量参数值有显著变化[13-15]。然而，对于盆底细小的肛提肌来说，这种成像方法是否可行，诸多国内外学者进行了相关研究，研究结果表明DTI可用于肛提肌损伤的检测，并发现发生损伤的肛提肌分支的DTI参数值发生了变化，主要表现为FA值减低、ADC值增大，表明肌肉在损伤状态下纤维束排列紊乱，没有纤维束和包膜的约束，肌细胞周围间隙水分子扩散的各向异性增加，使表ADC值增高[16-17]。

4.DTI评估POP产妇肛提肌微观损伤

本研究中2位医师测量的肛提肌各分支的DTI参数值的一致性良好，说明这种成像方法的测量值稳定、结果可靠。DTI虽然能够反映盆底组织的微观结构状态，但其图像分辨力较差，在DTI图像上勾画肛提肌分支的ROI时存在困难，本研究选择T2WI图像作为参考，从而能够对肛提肌各分支进行准确勾画，精准测量其DTI参数值。

本研究纳入3个亚组，分别为产妇POP组、产妇正常组和未孕未产对照组，常规MR图像均显示肛提肌各分支无异常形态学改变，而DTI定量评估结果显示，产妇POP组的耻骨直肠肌FA值明显低于正常对照组，提示其肌纤维存在微观损伤，表现为肌纤维束包膜不完整，周围间隙内水分子向各个方向的扩散能力增加，导致局部FA值减低，在常规MR图像上无法检测到的肛提肌微小损伤，而DTI可定量分析其微观结构改变，猜测这种改变与盆底松弛、盆腔器官发生移位等密切相关。同时，本研究中发现正常产妇的耻骨直肠肌的FA值较正常组明显减低，说明分娩过程可能导致其微观结构的改变，但差异不显著。产妇POP组以及产妇正常组之间耻骨直肠肌FA值虽有差异但并不显著，推测可能由于形态学损伤阴性者其肛提肌微观损伤程度相对较轻，其与产妇正常组之间的差异较小。其次，我们发现产妇POP组髂尾肌体积较正常对照组显著减小，说明在承托器官保持器官稳定相对固定的位置上，髂尾肌起到很大作用，盆腔器官脱垂者的髂尾肌承托能力明显减低，肌肉受牵拉、发生变形，表现为肌肉纤细和体积减小。但是有文献报道健康人群中由于腹压不同等原因，肛提肌各分支可能存在不对称性和个体差异性[18]，但该结论还有待进一步论证。

5.研究的局限性

本研究纳入病例的数量较少，发生盆腔器官脱垂者均为轻度～中度，肛提肌微观损伤可能不显著，所以需在今后的研究中增加样本量，以进行更深入地研究和探讨。此外，分组的纳入标准为主观判断肛提肌无损伤的纳入实验组，虽然MRI的软组织分辨力优良，对肛提肌有无大体形态学损伤的诊断敏感度和特异度极高，但主观评定还是存在一定的误判及不确定性。最后，既往对于盆底筋膜、韧带等结构损伤的评估手段不足，且这些结构对盆底结构的稳态作用有限[19]，所以，本研究中暂且忽略了盆底筋膜和韧带等结构的损伤对POP的影响，因为对于产妇来说，在肛提肌损伤阴性的情况下，单纯发生这类结构的损伤继而发生盆腔器官脱垂的事件并不常见。

综上所述，经阴道分娩产妇在产后出现盆腔器官脱垂者，不仅伴有肛提肌大体形态学损伤，而且肌肉的微观结构也会出现异常改变，且这种改变多发生于耻骨直肠肌，表现为肌纤维走行紊乱、FA值减低，同时可伴有髂尾肌的体积减小，而DTI对检测这些肛提肌微观损伤较敏感，能够及时发现并指导临床进行有针对性的产后康复锻炼，从而有效减低盆底功能障碍性疾病的发生和进展。