磁共振弥散张量成像评估盆底功能障碍的可行性分析

牟庆超，徐 鲲（通信作者）

（滨州医学院附属医院放射科 山东 滨州 256600）

盆底功能障碍（pelvic floor dysfunction, PFD）主要由盆底肌、盆底括约肌功能结构异常导致。盆底肌肉组织发生变化的原因有炎症、外伤及感染，如长期站姿不好、长期提重物的人或肥胖者及女性生育后缺乏锻炼等，使盆底肌肉的收缩能力受到影响[1-2]。盆底肌肉和筋膜组织如果受到损伤，发生撕裂的机会增加，容易导致子宫、膀胱及直肠向下移动，盆腔内的脏器出现脱垂。产妇膀胱脱垂是产后早期盆腔脏器脱垂中最为常见的，产后直肠、子宫脱垂次之。有研究表明，妊娠、分娩及年老体虚是盆底功能障碍的主要原因[3-4]，以盆腔的脏器出现脱垂、大小便失禁、排便障碍、下腹坠胀疼痛或牵扯痛、性功能减退等为主要症状[5]，我国目前约有40%～55%的老年女性受PFD 影响，生活质量严重降低[6-7]。随着人口老龄化，老龄人口不断增多，盆底功能障碍的发病人数不断增加，因而进一步精确评估盆底肌肉结构状况意义重大。

磁共振功能成像有多种序列，磁共振弥散加权成像（diffusion weighted imaging, DWI）和盆底肌盆腔括约肌磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging,DTI）都是用来反映生物体内水分子弥散运动的特征。DWI 检查反映弥散的各向同性，而在生物体组织中弥散是各向异性的，有些方向的水分子弥散得快，有些方向弥散得慢。DTI 是在DWI 基础上发展出来的更为高级的序列，DTI 技术使用磁共振成像技术来非侵入性地量化水分子在组织中的扩散情况，可以反映组织的微观结构及其功能状态，并且还可以描述水分子在不同方向上的扩散异性，从而得到组织的各向异性信息[8]。本研究主要目的是通过应用DTI 弥散各向异性技术，探讨女性PFD 患者的盆底肌肉和盆底括约肌的微观结构特点，与健康志愿者相比较，进一步分析PFD 患者盆底肌肉和括约肌的形态特征和病理发生机制。具体来说，本文希望通过分析DTI 图像中的各向异性信息，得出盆底肌肉和括约肌在不同方向上的扩散情况和微观结构特征差异，从而揭示PFD 患者盆底肌肉和括约肌的病理变化及其对盆底功能的影响。为进一步认识PFD 病因、制定有效治疗方案以及评估治疗效果提供有力支持。具体报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究纳入2020 年1 月—2022 年12 月于滨州医学院附属医院行盆腔磁共振的患者100 名（观察组）及健康体检者40 名（对照组）。观察组平均（36.00±3.06）岁，对照组平均（35.00±3.21）岁；观察组体质量指数（body mass index，BMI）平均（21.34±2.26）kg/m2，对照组为（21.02±2.09）kg/m2；对照组与观察组在年龄、BMI方面差异无统计学意义（t= 1.635、1.584，P= 0.090、0.100），有可比性。

观察组纳入标准为：①患者的年龄在20 ～60 岁之间；②PFD 的诊断标准符合《妇产科学》[9]，并由妇科或产科检查确诊。排除标准：①排除了除剖宫产外进行任何其他类型的盆腔手术的女性；②有盆腔肿瘤等严重盆腔疾病；③伴有磁共振检查禁忌证的除外。对照组的纳入标准：年龄在20 ～60 岁之间，无孕产史，无盆底和泌尿系统疾病，无MRI 检查禁忌证。

1.2 方法

1.2.1 MRI 和DTI 检查方法 盆底功能障碍的评估需要使用专业的医疗设备，如美国GE Discovery MR7503.0T MR 扫描仪。在进行检查前，受检者需要排空小便，并进行提肛训练及屏气以最大力排空膀胱和直肠的动作[10]。使用18 通道相控阵腹部线圈，将耻骨联合作为中心，先行动静态MRI 扫描，扫描包括轴位和冠状位的T1WI、T2WI、fs-T2WI 序列，以及冠状位的DTI 序列。其中DTI 扫描将盆骨中线作为中心，使用32 个弥散梯度方向，弥散敏感度b 值分别为0 和800 s/mm2，TR 7 000 ms，TE 72.8 ms，FOV 40 cm×40 cm， 层厚4 mm，层距0 mm，nex 3。检查时要注意避免受检者发生身体移动，可以规范摆位后先扫描一个定位相，然后扫描一个3D 等体素的任意权重序列作为DTI 底图[11-12]。在图像后处理过程中，使用专业的软件包进行后处理，以便得到更为详细和准确的解剖学信息和运动特性，并生成表观弥散系数（apparent diffusion coefficient,ADC）图和各向异性分数（fraction anisotropy, FA）图。在测量肛提肌和闭孔内肌的ADC 值时，需要在显示这些肌肉的最佳层面上放置感兴趣区域（region of interest,ROI），并保证完全包含肌肉的全部区域[13]。通过比较不同侧肌肉的ADC 值和FA 值，可以评估其水分子自由扩散和纤维结构完整性的差异。在检查过程中，需要注意受检者的安全和舒适性，并及时记录数据。

1.2.2 图像后处理

在将采集的DTI 图像传输工作站后，使用专业的软件包进行后处理，以获得更为详细和准确的解剖学信息和运动特性，得到ADC 图和FA 图。ADC 图可以反映组织水分子自由扩散的程度，而FA 图则可以反映组织纤维结构的完整程度。当测量肛提肌和闭孔内肌的ADC值时，需要在显示这些肌肉的最佳层面上放置感兴趣区域，这些区域通常位于肛门和尾骨之间，并且在放置时应该保证完全包含肌肉的全部区域[14]。然后，使用专业软件包的测量功能，可以计算左侧和右侧肌肉的ADC值和FA 值。通过比较不同侧肌肉的ADC 值和FA 值，可以评估其水分子自由扩散和纤维结构完整性的差异。这项图像分析和数据测量由两位具有丰富阅片经验的影像科诊断医师完成。为了确保数据的准确性，在完成数据测量后，再对数据进行复核，确保数据的准确性和完整性，并进行数据清洗和纠错操作，对于一些关键数据，进行三次测量，然后计算平均值，以降低个别误差对结果的影响。

1.3 观察指标

①观察组与对照组的尿道中段的环形括约肌、纵行肌的ADC 和FA 值比较。②两组耻骨直肠肌、髂尾肌ADC 和FA 值比较以评估盆底肌肉的运动特性和组织结构完整性。

1.4 统计学方法

采用SPSS 20.0 统计软件处理数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，采用t检验。以P＜0.05 代表差异有统计学意义。

2 结果

观察组尿道中段的环形括约肌、纵行肌及髂尾肌肌纤维的ADC 和FA 值与对照组相比，差异有统计学意义（P＜0.05），观察组耻骨直肠肌FA 值与对照组相比，差异有统计学意义（P＜0.05）。详见表1、表2。

表1 两组尿道中段环形括约肌、纵行肌DTI 各参数比较（±s）

表1 两组尿道中段环形括约肌、纵行肌DTI 各参数比较（±s）

尿道中段环形括约肌尿道中段纵行肌FAADC/10-3·mm2·s-1FAADC/10-3·mm2·s-1观察组 1000.33±0.051.40±0.310.21±0.031.50±0.28对照组 400.27±0.041.57±0.130.27±0.041.70±0.15 t 4.5906.1226.1224.361 P 0.0310.0140.0400.038分组 例数

表2 两组耻骨直肠肌、髂尾肌DTI 各参数比较

3 讨论

PFD 是一类慢性盆底功能退行性疾病，防治结合是该疾病的重点，诱因主要有：不良的长期的剧烈运动、体重超重甚至肥胖、长期过量负重、长期慢性咳嗽、严重便秘等，针对原发病，要进行积极处理，配合早期评估与干预，以及必要的健康教育，是可以明显改善症状，恢复身心健康的。有研究显示，大部分女性对PFD 的认识存在较大误区，认为这是妊娠、分娩、年老体弱等自然生理改变，未予以足够重视，未进行规范诊疗，延误病情，导致身心健康受到严重危害[15-16]。

PFD 临床中常用的评估手段有超声、磁共振。磁共振DTI 弥散各向异性技术可以更清晰显示PFD 患者的盆底肌肉和盆底括约肌的微观结构特点，体现PFD 患者盆底肌肉和括约肌的形态特征和病理发生机制[17]。本文使用DTI 技术，通过分析尿道括约肌和肛提肌的ADC 和FA 值，研究盆底肌肉的超微结构及其对盆底功能障碍的影响。DTI 技术能够通过测量ADC 和FA 值，反映组织微观结构的变化。ADC 值反映的是水分子在不同组织结构中的自由度，可间接反映出组织的细胞密度和水含量等信息；FA 值则体现了水分子在不同方向的扩散异性成分在整个扩散张量中的占比率，反映了组织结构的有序程度[18]。本研究结果表明，盆底功能障碍患者的尿道中段环形括约肌ADC 值减小、FA 值增大，而耻骨直肠肌和髂尾肌的FA 值变大、ADC 值数值变小。该结果提示盆底功能障碍可能导致肌肉纤维直径变小，以及肌肉的有序性或完整性受到破坏，这些因素影响了水分子的扩散性。此外，统计学验证结果显示本文使用的DTI 技术能够有效地分析盆底肌肉结构的变化，提供了更高的对比度和分辨率，为盆底功能障碍的评估和治疗提供了更有力的影像学依据。

本研究对分娩方式没有进行更细致的划分，在今后的研究中需要纳入更多符合条件的受试者，并在统一影响因素的情况下深入准确探讨盆底功能障碍的发病机制，使DTI 技术更好地应用于盆底功能障碍的诊断。

综上所述，本文研究结果对于诊断和治疗盆底功能障碍具有重要的临床意义，在今后的研究中，应该增加其他参数值进行分析，以更全面、客观地了解盆底肌肉的状态。同时，尽可能使用不同方法进行比较，以便更好地确认本文所得出的结论。