盆腔器官脱垂病变的MRI技术应用进展

王倩毕秋郑轶珺毕国力

盆腔器官脱垂（pelvic organ prolapse，POP）是指由于盆底的支持结构薄弱导致盆腔器官正常解剖位置下移。近年来POP的发病率不断增加[1]，且手术失败率及术后复发率较高，严重影响病人心理健康及生活质量。MRI具有软组织分辨力高、可重复性好等优点，不仅能细致观察盆底解剖，还能反映盆底功能状态，在早期诊断、早期治疗、降低手术失败率及术后复发率等方面起着至关重要的作用。本文就各种MRI技术在POP中为临床提供的术前诊断、治疗方案、康复治疗及预后判断等方面的研究进展予以综述。

1 MRI技术在POP中的应用概述

1.1 动态MRI和功能MRI技术的应用 动态MRI（dynamic MRI，dMRI）是目前临床评估POP的常用影像学方法，dMRI技术能够通过静息相、收缩相及最大用力排泄相的成像来评估盆底解剖结构、POP程度及盆腔器官活动度等。近年来，除了传统的dMRI外，功能MRI在POP中的应用也逐渐发展并取得了一定的研究进展，如三维MRI、扩散张量成像（DTI）及T2mapping等技术。三维MRI是通过计算机图像处理技术，将二维图像重建成具有立体效果的三维数字化模型，可实现高分辨力多平面重组、体积绘制和图像处理等功能，显著提高了MRI评估盆底复杂解剖结构的效率。DTI是一种用于描述水分子扩散方向特征的技术，通过施加多个不共面的扩散敏感梯度脉冲来探测活体内水分子的运动状态，即可获得组织的扩散张量信息，进而直观显示肌纤维的走行和密度等微观结构，在其主要参数中，应用较广泛的是平均扩散率（mean diffusivity，MD）、部分各向异性（fractional anisotropy，FA）和表观扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值等。T2mapping可定量测量组织的横向弛豫时间（T2值），并可通过后处理技术生成空间对应的伪彩图，以不同颜色反映T2值的高低，从而反映组织的微观代谢情况。MRI功能成像可以更准确地识别盆底解剖及早期发现盆底功能异常，在POP的诊疗中具有较大的应用潜力。

1.2 MRI对POP的评估方法 目前，MRI主要通过耻尾线（pubo-coccygeal line，PCL线）及HMO分度系统来评估POP。指南[2]推荐将PCL线的前点放置于耻骨联合下缘，后点放置于尾骨末节关节。有研究[3]发现存在尾骨融合或病人在检查过程中不配合所致的尾骨末节关节显示不清等情况时，会造成PCL线不能准确评估POP的程度，故提出可将PCL线的后点放置于骶尾关节、尾骨尖；该研究同时比较了3种不同PCL线绘制方法对盆底下降程度的影响，结果显示PCL线后点置于尾骨尖与置于尾骨末节关节对盆底下降程度的分级无明显差异，而PCL线后点置于骶尾关节会明显高估盆底下降程度。临床上常采用盆腔器官脱垂定量（pelvic organ prolapse quantification，POP-Q）系统评估POP，该方法以处女膜缘为参照点，以阴道前壁（Aa、Ba）、阴道后壁（Ap、Bp）、阴道顶部（C、D）共6个点及阴道全长量化POP[4]。但POP-Q仅仅能够对脱出物的外形及脱出物距处女膜缘的距离进行评估，不能准确客观评估盆底深部解剖，而MRI能完整显示盆腔器官及盆底解剖，故能弥补这一不足。盆底超声成像能实时观察病变且费用低廉，在POP中的应用也越来越多，近年来经会阴、经阴道超声，以及三维、四维超声和断层超声成像等技术的应用为临床诊断POP提供了更丰富的影像依据[5]。然而，超声检查对操作者的依赖性较高，当重度POP时超声探头与会阴贴合不紧密，这些原因使得超声常不能准确提供盆底信息，MRI亦能弥补这些不足。

2 MRI在POP诊疗中的应用

2.1 POP术前应用POP的发生机制十分复杂，常导致治疗失败和复发，术前行MRI可提示POP的发病机制，可选择合适的手术方案以提高手术治疗的成功率。有研究[6-7]提示术前行MRI可使初次手术成功的概率增加17%，并可能改变67%POP病人的手术方案。Lockhart等[8]采用dMRI对10名未孕健康女性及其生产后6个月时的盆底变化进行前瞻性研究，结果发现受试者产后POP程度较产前加大，并可见肛提肌撕裂。李等[9]发现盆底功能障碍性疾病（pelvic floor dysfunction，PFD）病人（68例）及健康志愿者（20例）在dMRI上盆底肌的形态、厚度及盆腔器官的位置等有显著差异。El-Haieg等[10]对73例PFD女性病人进行研究，比较dMRI和经阴道超声诊断肛提肌撕脱的敏感性，结果显示dMRI诊断的敏感度（88.5%）显著高于经阴道超声（75.0%）。上述研究表明dMRI可全面评估盆底疾病，提高POP诊断准确性，并能有效评估肛提肌损伤。刘等[11]采用三维MRI观察30例POP女性及20例已育无POP女性的肛提肌形态变化，结果发现用力状态下POP组形态改变更加明显。李等[12]基于MRI二维、三维重建影像观察14例直肠脱垂病人盆底肌形态变化，结果发现，与健康女性相比，直肠脱垂病人肛提肌各部分形态发生改变，并出现断裂缺损。这些研究提示肛提肌支撑力的减弱与POP的发生密切相关。梁等[13]用MRI三维重建模型观察64例POP病人宫骶韧带与输尿管、直肠的关系，发现宫骶韧带与右侧输尿管、直肠关系密切，提示临床手术时需注意勿损伤输尿管及直肠。Zifan等[14]用DTI评估盆底浅层肌肉，结果显示DTI可准确识别所有盆底浅层肌肉，同时可以确定纤维方向。Schmid等[15]发现健康志愿者静息状态、收缩状态肛提肌区域的MD值和FA值差异具有统计学意义。这2项研究均证实了DTI对盆底肌肉评估的可行性。另有研究[16-17]用DTI对产后妇女及产后POP病人肛提肌的微观结构进行研究，结果显示DTI在评估盆底微观结构的变化中具有重要价值。Cui等[18]对58例分娩后6周的初产妇和27例未分娩妇女（对照组）行DTI检查发现，初产妇耻骨直肠肌FA值低于对照组，ADC值高于对照组，提示DTI参数有助于肛提肌损伤的定量诊断。赵等[19]比较了25例经阴道分娩初产妇及12例未孕未产健康对照组耻骨直肠肌及髂尾肌的T2值大小，并观察了相应T2mapping伪彩图的特点，结果发现耻骨直肠肌及髂尾肌损伤组的T2值均大于无损伤组及对照组（MRI影像上观察到肌肉水肿、撕裂或断裂即定义为损伤组），且T2mapping伪彩图可直观显示肛提肌损伤的程度和范围，证实了T2mapping可无创评价盆底肌的损伤情况。上述研究提示MRI对于判断POP的发病机制、是否需要手术、制定手术方案及预后评估等方面具有极大帮助。由于盆底肌的结构复杂、斜向走行及体积较小等因素，功能MRI对盆底肌损伤的评估在很大程度上还处于探索阶段，在POP中的应用价值还需更多研究来证实。

2.2 POP术后应用 盆底重建术是目前治疗POP的常用术式，其是通过生物网片或吊带修复盆底解剖结构，但越来越多的女性在术后出现并发症，常见的并发症包括积液、感染、脓肿及复发性脱垂等。MRI可以准确识别术后盆底各种正常结构及并发症，Ram等[20]通过MRI观察盆底重建术后补片的位置及形态，发现正常网片在T2WI上呈低信号，网状物增厚，增强扫描后明显强化提示肉芽组织形成或感染；还可观察到网片的移位及脱垂复发等。Mahoney等[21]评估87例POP病人术后MRI诊断其并发症与手术结果的一致性，结果发现MRI与手术结果在诊断植入补片失败（分别为42.4%和44.1%）及网片断裂（分别为8.0%和7.7%）等方面的检出率几乎完全一致，表明MRI是一种评估POP术后并发症可靠的成像方法。Shatkin-Margolis等[22]通过对14例接受腹膜内阴道穹隆悬吊术的POP妇女的术前、术后MRI测量结果与解剖学测量结果进行比较、分析，结果显示术后POP程度较术前有所改善。李等[23]发现压力性尿失禁病人与健康对照组在MRI上的功能尿道长度、膀胱脱垂等差异有统计学意义，且术后盆底支持结构及POP无明显改善。这些研究表明MRI可准确评估手术效果及术后盆底结构。Alt等[24]采用MRI及体格检查观察POP病人在术前，术后4周、12周、1年、5年的预后，发现MRI检测到复发及新发的POP例数（17例）明显多于体格检查（4例），表明MRI对POP手术治疗后的预后评估效果显著。在未来的研究中，可加入DTI、T2mapping等技术评估POP病人的术后盆底结构，以期能够尽早发现POP术后病人的盆底功能异常并早期进行干预，减少病人重复手术带来的痛苦。

2.3 POP康复治疗后疗效评价 轻中度POP及盆底重建术后病人可采用康复治疗，主要包括盆底锻炼、电刺激及生物反馈治疗等，早期行康复治疗，可有效改善盆底肌力，促进盆底肌修复，延缓及治疗POP[25]。近年来，多项研究采用MRI评估盆底康复治疗后的疗效，如Dierick等[26]观察24名健康女性盆底肌锻炼后耻骨直肠肌及髂尾肌的形态在MRI影像上的变化，结果显示盆底肌锻炼后肌肉信号降低、体积缩小，表明MRI可评估康复治疗后盆底肌的形态。王等[27]采用MRI对电刺激联合生物反馈治疗产后POP的疗效进行评估，对50例诊断为POP的初产妇在产后6周及治疗6周后行MRI检查，观察病人双侧耻骨直肠肌厚度、肛提肌裂隙面积等治疗前后的变化，结果发现治疗组POP治疗的有效率（62.5%）远远高于对照组（15.4%），证实了MRI可有效评估POP康复治疗后的疗效。除了常见的康复治疗方法，Mackova等[28]采用激光治疗POP并证明了其有效性，今后也可以通过MRI来评估其治疗效果，为临床提供更多可能性。Hata等[29]用DTI观察小鼠骨骼肌损伤和修复过程，结果发现FA值在肌肉损伤3 d后下降，14 d后升高，28 d恢复到基础水平，这些结果表明，肌肉组织内水分子运动各向异性在炎症阶段降低，再生阶段升高，重塑阶段恢复到基础水平，表明DTI技术可以评估肌肉的损伤和修复过程。也有研究[30]发现大鼠骨骼肌损伤时T2值升高，在修复过程中逐渐恢复到正常水平，提示T2mapping可对肌肉的损伤和修复过程进行评估。这些研究提示，MRI可用于评估POP康复治疗后的疗效，功能MRI具有同样的潜力，但在盆底肌的应用较少，大多还处于动物研究阶段，因此功能MRI在POP病人康复治疗后的应用价值还需进一步研究。

3 基于MRI影像组学在POP中的应用

影像组学是指从影像中高通量提取大量影像信息，实现特征提取与模型建立，从而凭借海量影像数据进行深层次的挖掘、预测和分析来辅助医师做出准确诊断和治疗，简单来说，就是大数据技术和医学影像辅助诊断的有机融合[31]。纹理分析是影像组学的重要组成部分，对于肉眼难以辨别的影像异质性，可通过纹理分析中的参数不同而获得，从而更加精确地分析结构内部信息[32]。盆底结构尤其是盆底肌损伤是POP发生的主要原因，纹理分析可以发现早期肉眼难以识别的肌肉损伤，从而可以早期诊断、早期治疗，帮助临床决定治疗策略。Lee等[33]对18例腓骨肌萎缩症（Charcot-Marie-Tooth）病人和18例健康志愿者肌肉的T1WI进行纹理分析，结果发现两者之间存在差异，提示影像组学用于骨骼肌损伤的评估是可行的。由于肛提肌结构复杂，在MRI影像上有较大的差异性，勾画ROI时存在一定困难，有研究者[34]提出了基于卷积神经网络的MR盆底结构分割方法，结果发现具有良好的分割效果，对今后POP病变的影像组学研究奠定了一定基础。总而言之，基于MRI的影像组学在POP的防治中具有较大潜力，但目前研究尚少，影像组学在POP中的应用价值还需更多研究来证实。在未来的研究中，也可结合DTI、T2mapping等功能成像进行更深层次的研究。

4 小结与展望

近年来，MRI技术不断发展，在POP中的应用逐渐深入，从传统的MRI向功能性MRI发展，从单纯的疾病诊断向剖析疾病的病理生理机制及预防研究方面发展。除上述提到的MRI技术外，血氧水平依赖成像及MR弹性成像也值得深入研究，其可评估组织灌注特征及量化组织弹性，可作为新的方法尝试探索盆底情况。目前MRI在POP中的应用主要还是基于盆底形态学方面的研究，在未来的研究中如果能更多的与功能性成像结合，将为盆底的解剖完整性、盆底的功能和功能障碍提供更多更有价值的信息，在POP的诊断、治疗、疗效评估及预后等方面的研究将会产生更深远的影响。