实时剪切波弹性成像技术在评价盆底肌肉功能中的效能初探

陈艳，陈梅，王竞宇，彭利，魏瑶，何莲，明嫄，钟岚雨

(四川大学华西医院龙泉医院·成都市龙泉驿区第一人民医院，1.超声影像科；2.运营管理科；3.产科，四川 成都 610100)

盆底功能障碍性疾病(pelvic floor dysfunction，PFD)是由于盆底形态结构及功能异常引起的一系列疾病的总称[1]，现已成为威胁女性健康的5种常见慢性疾病之一[2]。相关生物力学研究[3]表明，PFD的发生机制可能是盆底支持系统与腹腔压力相抗衡后的失衡，盆底肌是PFD的第一道防线。盆底肌中发挥支持作用的主要是肛提肌，肛提肌群是一组骨骼肌复合体，由耻骨直肠肌(puborectails，PR)、耻骨尾骨肌和髂尾肌组成，其中PR是肛提肌群最强大的部分。肛提肌特别是PR的松弛和损伤，盆腔器官将难以维持在正常的位置，从而出现盆腔器官脱垂等一系列盆底功能障碍性疾病[4-6]。因此，对PR结构及支持功能的有效评估，对PFD的诊疗非常重要。超声成像技术已逐渐优于磁共振成像技术及X线成像技术成为近年来PFD的首选影像学检查，目前广泛应用的二维、三维或四维超声可以对PR的形态结构进行成像，对损伤进行评估，其通过测量不同状态肛提肌裂孔前后径及裂孔面积的变化来间接反映肛提肌的收缩功能，但并不能直接对肛提肌的力学性能改变进行评价，更没有量化的标准。近年来，实时剪切波弹性成像技术(shear wave elastography，SWE)因其可定量测量软组织的弹性而逐渐应用于肌骨疾病的研究中[7-10]。本研究拟应用SWE获取PR不同状态的剪切波速度值(shear wave velocity，SWV)及杨氏模量值(Young’s modulus，YM)，并计算其差值，探讨其与盆底肌力分级的相关性，分析SWE在评价PR收缩功能异常及盆底功能障碍性疾病的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年3月至2022年2月成都市龙泉驿区第一人民医院收治的61例女性患者为研究对象。患者年龄(36.2±7.4)岁；根据盆底肌力是否正常分为肌力正常组(n=22)和肌力异常组(n=39)。本研究经院伦理委员会批准，患者知情同意，两组患者年龄、身高、体重、体重指数(BMI)比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。纳入标准：(1)有性生活史；(2)年龄18～50岁。排除标准：(1)既往有盆底功能障碍性疾病相关手术史；(2)PR撕脱或断裂。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 方法

1.2.1 超声检查 采用法国Super Sonic Aixplorer。使用SE12-3腔内探头，频率3～12 MHz；所有检查均由同一副主任医师完成。患者取截石位，经会阴超声获取盆底正中矢状切面，分别向左右侧动探头，清晰完整显示一侧带状稍高回声的PR；调整探头及图像深度，使PR长轴尽量与声束垂直，深度约1.0～2.5 cm，排除肌肉的各向异性伪像。弹性范围设定为180 kPa，启动SWE模式，使扇形取样框覆盖PR，双幅实时观察二维及对应弹性图像，待图像稳定后冻结图像，感兴趣区(ROI)统一设置为4 mm×4 mm 的圆形，在可信区间内分别于静息状态下和最大收缩状态下获取两侧PR耻骨下支附着处及中部的SWV及YM。同种状态下同一部位测量3次，取其平均值。并计算两种状态所得SWV及YM的差值，即同一受试者PR同部位最大收缩状态SWV/YM-静息状态SWV/YM。见图1。

1.2.2 盆底肌力测试 采用国内外通用的分类型盆底肌力测试方法[11]：受试者排空膀胱后，取膀胱截石位。测试者带无菌手套，食指和中指蘸取润滑剂后轻轻放入阴道后壁一侧的耻骨直肠肌的下 1/2 段，受试者收缩肛门感觉肛提肌的收缩确定其位置，然后将两指分开放在肛提肌两侧，嘱受试者最大用力收缩肛门，记录最大用力收缩所持续时间，同时将另一只手置于腹部，确定腹部肌肉处于放松状态。所有检查均由同一副主任护师完成。根据盆底肌力收缩强度及持续时间把盆底肌力分为0～5级。0～3级为肌力减弱，4～5级为肌力正常[12]。见表2。

表2 盆底肌肌力分级

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 两种状态下SWV及YM比较

女性患者PR相同部位最大收缩状态SWV及YM大于静息状态，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两种状态下SWV及YM比较

2.2 两组患者不同状态下SWV及YM比较

静息状态下，肌力正常组PR相同部位SWV及YM与肌力异常组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。最大收缩状态下，肌力正常组PR两侧耻骨下支附着处及左侧中部SWV及YM与肌力异常组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。见表4及表5。

表4 两组患者PR静息状态下SWV及YM比较

表5 两组患者PR最大收缩状态下SWV及YM比较

2.3 两组患者PR最大收缩状态与静息状态SWV差值及YM差值比较

肌力正常组PR双侧耻骨下支附着处两种状态SWV及YM的差值大于肌力异常组，差异有统计学意义(P<0.05)；肌力正常组PR双侧中部两种状态SWV及YM的差值与肌力异常组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表6。

表6 两组患者PR最大收缩状态与静息状态SWV差值及YM差值比较

3 讨论

SWE操作简便、安全无创，能实时动态地反映组织内生物力学信息，并进行定量测量，已广泛应用于临床[13]。Koo等[14]研究表明，SWE是一种高度可靠的肌肉弹性测量技术，可以作为肌肉力量的定量评估。因此，SWE可弥补现有二维、三维盆底超声无法直接对盆底肌肉进行生物力学特征评价的不足。

临床对盆底肌肉评估的方法主要包括触诊、阴道内压力测试、肌电图测试等，应用较多的是通过阴道触诊感受收缩的肌力大小并对肌肉的收缩能力进行分级。本研究应用SWE获取PR静息状态及最大收缩状态的弹性值，分析其与临床肌力分级之间的相关性，进而探讨SWE在评价盆底肌肉功能的应用价值。有研究[15-16]认为，对于肌腱、肌肉或周围神经等存在明显各向异性和异质性的组织，SWV更优于YM表示组织硬度。 因此，本研究同时记录了SWV及YM。

本研究结果显示，无论是PR耻骨下支附着处还是中部，最大收缩状态SWV及YM大于静息状态(P<0.05)，提示SWE能敏感探测到PR力量的改变，随着肌肉收缩力量的增加，肌肉硬度也在逐渐增加，SWE可用于PR收缩功能的评价，与王玥等[17]研究一致。同时静息状态下肌力正常组PR相同部位SWV及YM与肌力异常组差异无统计学意义(P>0.05)，说明静息状态下PR的硬度不能反映肌肉收缩功能的改变。而最大收缩状态下肌力正常组PR两侧耻骨下支附着处及左侧中部SWV及YM与肌力异常组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。两组间两种状态所得差值进行比较发现，肌力正常组PR两侧耻骨下支附着处SWV及YM差值较肌力异常组增大(P<0.05)，但两组PR中部所得差值差异无统计学意义(P>0.05)，表明随着盆底肌肉收缩力量的增大，PR双侧耻骨下支附着处弹性值的增大较中部更为明显，与Krofta等[18]利用有限元分析方法对盆底肌肉生物力学的研究结果相似。无论是在收缩状态还是在张力状态，肛提肌最大的应力出现的位置都一样，均位于双侧耻骨下支附着处。因此，PR双侧耻骨下支附着处所得弹性值变化较中部更能反映盆底肌力的改变。同时肌肉力量的改变是一个动态差异性的比较，本研究认为两种状态弹性值的差值有可能比单一最大收缩状态所得弹性值对评价盆底肌肌力变化更有价值。本研究还发现，收缩状态时PR耻骨下支附着处不同位置所得弹性值差异较大，前部弹性值最大，中部次之，后部最小。因此测量尽量应放置于耻骨下支附着处的中部。本研究的局限性在于：(1)收缩状态下，PR变形移位，需尽量使声束保持垂直于PR长轴；(2)指导受试者完成有效收缩运动以达到PR的最大收缩状态，才能准确获取最大收缩状态PR的弹性值；(3)样本量较小。

综上，超声有望通过SWE对盆底肌的生物力学特征进行定量评价，今后本研究仍需扩大样本量，以期得到PR弹性值的医学参考值范围，对盆底肌肌力正常与否做出初步判定，在疾病状态前期提早预测盆底肌功能改变，为临床早期防患和诊治盆底功能障碍疾病提供一种新的有参考价值的检查手段。