剪切波彈性成像技術(shù)定量評(píng)估盆腔器官脫垂患者恥骨直腸肌功能

牛 旺，史鐵梅，張?jiān)?

(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院超聲科，遼寧 沈陽(yáng) 110004)

盆腔器官脫垂(pelvic organ prolapse, POP)屬于盆底功能障礙性疾病[1]。妊娠和分娩導(dǎo)致的肛提肌功能異常是引起POP的主要原因[2]。恥骨直腸肌(puborectalis, PR)是肛提肌的重要組成部分，是支持盆底器官、防止脫垂的重要結(jié)構(gòu)[3-4]。目前MRI是評(píng)價(jià)PR收縮功能的主要影像學(xué)方法，但禁忌證多，難以作為常規(guī)評(píng)價(jià)PR收縮功能的方法[5]。近年來(lái)，經(jīng)會(huì)陰超聲在盆底方面應(yīng)用較多，可間接評(píng)價(jià)肛提肌的功能[6-7]。本研究采用經(jīng)會(huì)陰超聲剪切波彈性成像(shear wave elasticity imaging, SWE)，定量分析測(cè)量楊氏模量值，評(píng)價(jià)PR收縮功能，探討SWE在POP中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年9月—2017年1月POP-Q評(píng)價(jià)系統(tǒng)診斷為Ⅲ(POP-Q Ⅲ級(jí)組)或Ⅳ(POP-Q Ⅳ級(jí)組)級(jí)POP的患者各14例；另收集同期健康志愿者28名作為對(duì)照組。所有入組者年齡50～70歲、絕經(jīng)、有陰道分娩史、無(wú)盆腔巨大占位性疾病及盆腔手術(shù)史。采集入組者年齡、絕經(jīng)年齡、身高、體質(zhì)量指數(shù)、孕產(chǎn)史等信息。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Supersonic Imagine Aixplorer型實(shí)時(shí)超聲診斷儀，SE12-3腔內(nèi)探頭，頻率3～12 MHz。檢查前囑受檢者排空直腸和膀胱，取截石位，經(jīng)會(huì)陰超聲獲取盆底正中矢狀面顯示肛直腸角；探頭軸向旋轉(zhuǎn)20°～30°，清晰顯示低回聲區(qū)域內(nèi)帶狀高回聲的PR；調(diào)整探頭及圖像深度，使通過(guò)PR中部的聲束垂直于其長(zhǎng)軸方向；啟動(dòng)SWE模式，使扇形取樣框覆蓋PR，取樣框距皮深度約1.0～2.5 cm，觀察5 s；啟動(dòng)Q-box，分別測(cè)量?jī)蓚?cè)PR靜息狀態(tài)下前、中、后部的楊氏模量值；Q-box(圓形)直徑均為4 mm，獲得Q-box區(qū)域內(nèi)肌組織的平均楊氏模量值(單位：kPa)；囑受檢者行最大縮肛動(dòng)作，將探頭稍向頭腹側(cè)調(diào)整，測(cè)量同上；所有數(shù)據(jù)均測(cè)量3次，每次測(cè)量均重新進(jìn)入程序，取平均值。計(jì)算縮肛前后楊氏模量值的差值，即同一受試者同部位PR最大縮肛狀態(tài)楊氏模量值-靜息狀態(tài)楊氏模量值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示。對(duì)各組數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。一般資料中除陰道分娩次數(shù)外均采用單因素方差分析，陰道分娩次數(shù)采用Kruskal-WallisH檢驗(yàn)；各組內(nèi)靜息和最大縮肛狀態(tài)PR楊氏模量值的比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)；各組縮肛前后差值、靜息或最大縮肛狀態(tài)PR同部位楊氏模量值比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用q檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

3組一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05，表1)。對(duì)3組均可獲得清晰的PR二維圖像和穩(wěn)定的組織彈性圖，見(jiàn)圖1～3。

各組最大縮肛狀態(tài)的楊氏模量值均較靜息狀態(tài)增大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，見(jiàn)表2。3組間靜息狀態(tài)、最大縮肛狀態(tài)楊氏模量值、縮肛前后楊氏模量值的差值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。POP-Q Ⅲ級(jí)組和Ⅳ級(jí)組靜息狀態(tài)、最大縮肛狀態(tài)楊氏模量值、縮肛前后楊氏模量值的差值與對(duì)照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。POP-QⅢ級(jí)組與Ⅳ級(jí)組間靜息狀態(tài)、最大縮肛狀態(tài)楊氏模量值、縮肛前后楊氏模量值的差值比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。

表1 3組一般資料比較(±s)

表1 3組一般資料比較(±s)

組別年齡(歲)絕經(jīng)時(shí)間(年)陰道分娩(次)身高(cm)體質(zhì)量指數(shù)(kg/m2)POP?QⅢ級(jí)組(n=14)59．6±4．39．42±5．211．21±0．57161．78±2．9924．13±0．86POP?QⅣ級(jí)組(n=14)62．4±3．912．64±5．211．64±1．01161．57±2．8524．20±0．87對(duì)照組(n=28)60．3±3．911．28±4．251．53±0．64160．64±3．6223．85±1．16F/Χ2值1．871．623．290．700．65P值0．160．210．190．500．52

表2 3組靜息及最大縮肛狀態(tài)下雙側(cè)PR各部位楊氏模量值及差值(kPa，±s)

表2 3組靜息及最大縮肛狀態(tài)下雙側(cè)PR各部位楊氏模量值及差值(kPa，±s)

組別右側(cè)PR前部中部后部左側(cè)PR前部中部后部POP?QⅢ級(jí)組(n=14) 靜息狀態(tài)31．50±2．0735．81±3．8844．87±2．8631．48±3．0739．18±5．7245．75±4．79 最大縮肛狀態(tài)40．14±2．3245．53±3．3956．57±3．7440．43±2．7550．22±6．1456．59±4．42 縮肛前后差值8．64±2．019．71±2．5211．70±4．278．95±1．6711．04±5．0810．84±2．74POP?QⅣ級(jí)組(n=14) 靜息狀態(tài)31．01±4．6936．93±3．6744．96±3．5131．72±4．0238．09±4．3445．05±3．24 最大縮肛狀態(tài)38．46±3．4844．94±4．8554．89±3．1939．28±4．1847．34±4．7655．60±3．38 縮肛前后差值7．36±2．618．05±2．599．90±2．447．60±2．489．24±2．4910．39±2．65對(duì)照組(n=28) 靜息狀態(tài)24．89±3．6126．93±2．8525．94±3．1023．96±2．9324．64±2．9027．23±2．43 最大縮肛狀態(tài)58．28±3．9258．41±3．4262．20±3．4661．75±3．8560．38±3．2162．57±2．66 縮肛前后差值35．62±9．9231．48±3．5536．27±4．6637．79±4．5835．74±4．1135．34±3．61

圖1 對(duì)照組SWE A.靜息狀態(tài); B.最大縮肛狀態(tài) 圖2 POP-Q Ⅲ級(jí)組SWE A.靜息狀態(tài); B.最大縮肛狀態(tài) 圖3 POP-Q Ⅳ級(jí)組SWE A.靜息狀態(tài); B.最大縮肛狀態(tài)

3 討論

POP是指盆腔器官和與其相鄰的陰道壁突入陰道或自陰道脫出，與壓力性尿失禁同屬盆底功能障礙性疾病。Boyles等[8]對(duì)美國(guó)1979—1997年P(guān)OP流行病學(xué)調(diào)查顯示，46%的婦女存在盆底功能問(wèn)題，每年約20萬(wàn)例患者接受POP手術(shù)治療。陳聰?shù)萚9]對(duì)溫州市的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該市POP患病率約17%，其中50歲以上婦女患病率為40%。

POP可從垂直方向的前、中、后3個(gè)腔室內(nèi)發(fā)生，病因和發(fā)病機(jī)制多樣。研究[2,10]表明分娩和妊娠損傷、年齡、體質(zhì)量指數(shù)、絕經(jīng)狀態(tài)、產(chǎn)褥期重體力勞動(dòng)、盆腔手術(shù)史、高血壓、糖尿病均是POP的危險(xiǎn)因素。另外，慢性腹內(nèi)壓增加、營(yíng)養(yǎng)因素、發(fā)育不良和遺傳因素可能與其他因素協(xié)同促進(jìn)POP的發(fā)生發(fā)展。為避免相關(guān)因素的干擾，本研究對(duì)入組者在年齡、絕經(jīng)時(shí)間、分娩方式及次數(shù)、身高、體質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)上述因素差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

分娩及妊娠通過(guò)損傷盆底導(dǎo)致PR功能異常，是POP最重要的因素[2,10]。盆底肌肉是盆底支持結(jié)構(gòu)的主要成分，其中肛提肌起最重要的支持作用。肛提肌是一組骨骼肌復(fù)合體，由恥尾肌、PR和髂尾肌組成。恥尾肌、PR主要起關(guān)閉生殖裂孔，支持盆底臟器的作用；髂尾肌水平覆蓋盆腔后區(qū)的開(kāi)口，為盆腔提供了“棚架”樣的支持[11]?？s肛動(dòng)作時(shí)，PR表現(xiàn)為縮短[12]。分娩過(guò)程中肛提肌過(guò)度牽拉、陰部神經(jīng)損傷均可導(dǎo)致PR收縮功能異常。Oversand等[13]研究表明POP患者均有盆底肌肉受損，特別是PR。因此，對(duì)PR收縮功能的評(píng)估具有重要意義。

目前，臨床主要依靠MRI對(duì)PR功能進(jìn)行間接評(píng)價(jià)[5]。但由于禁忌證較多、檢查時(shí)間長(zhǎng)(難以在整個(gè)檢查過(guò)程中完成有效的瓦氏動(dòng)作)、體位受限、費(fèi)用昂貴等原因，使MRI在盆底的應(yīng)用受限。近年經(jīng)會(huì)陰超聲檢查在盆底的應(yīng)用較多[6-7]，利用肛提肌收縮引起盆腔臟器向頭腹側(cè)移動(dòng)的原理，在二維圖像上分別測(cè)量膀胱頸、宮頸的位置及移動(dòng)度，膀胱后角、尿道傾斜角、尿道旋轉(zhuǎn)角等，在三維肛提肌裂孔平面測(cè)量肛提肌厚度及肛提肌裂孔各徑線、面積，間接反映肛提肌的收縮功能。SWE可定量測(cè)量目標(biāo)組織的楊氏模量值，一定程度反映其彈性狀態(tài)及組織成分。肛提肌為骨骼肌，具有不同的肌緊張狀態(tài)。肌纖維收縮，肌張力增加，其肌腹楊氏模量值隨之增加。Du等[14]采用SWE發(fā)現(xiàn)帕金森病患者肱二頭肌的硬度明顯高于健康對(duì)照組。Lacourpaille等[15]發(fā)現(xiàn)SWE可檢測(cè)到微小的肌肉損傷(如運(yùn)動(dòng))引起的肌肉硬度增加。因此，本研究采用SWE檢測(cè)POP患者不同肌緊張狀態(tài)下PR的楊氏模量值，定量評(píng)價(jià)其收縮功能。

本研究結(jié)果顯示各組最大縮肛狀態(tài)的楊氏模量值較靜息狀態(tài)大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明PR在收縮前后彈性發(fā)生改變，SWE可評(píng)價(jià)PR收縮功能。既往研究[16]表明，靜息狀態(tài)POP組與正常對(duì)照組肛提肌裂孔面積及肛提肌厚度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，推測(cè)靜息狀態(tài)POP組與對(duì)照組肌緊張狀態(tài)相似。有研究[17]表明POP患者肛提肌成分發(fā)生改變，肌小節(jié)內(nèi)結(jié)蛋白和波形蛋白表達(dá)減低、中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶表達(dá)增加等導(dǎo)致肌細(xì)胞變性；成纖維細(xì)胞增多、變形，導(dǎo)致纖維修復(fù)增生；去神經(jīng)化的肌細(xì)胞再生過(guò)程中肌節(jié)排列紊亂、橫紋不規(guī)則，可導(dǎo)致肛提肌硬度增加。本研究中，POP組靜息狀態(tài)楊氏模量值較大，可能是由于POP患者PR成分的改變導(dǎo)致肌肉本身的硬度增加。本研究中，對(duì)照組最大縮肛狀態(tài)楊氏模量值及收縮前后的差值較POP-Q Ⅲ、Ⅳ級(jí)組大，表明POP-Q Ⅲ、Ⅳ級(jí)患者均存在PR功能異常。Andrew等[18]通過(guò)測(cè)定POP手術(shù)前后肛提肌裂孔面積，發(fā)現(xiàn)手術(shù)后擴(kuò)張未消失，證實(shí)肛提肌功能異常可引起POP。因此，PR收縮功能異?？勺鳛轭A(yù)測(cè)POP的指標(biāo)。本研究中靜息及最大縮肛狀態(tài)下，POP-Q Ⅲ、Ⅳ級(jí)組間的PR楊氏模量值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能因POP是多因素作用的結(jié)果，妊娠和分娩導(dǎo)致的PR損傷是POP的因素之一，與其他因素共同作用決定POP分級(jí)；脫垂程度與肛提肌裂孔增大面積相關(guān)，可能PR功能減低到一定程度后不會(huì)影響肛提肌裂孔的增大面積，此時(shí)恥骨尾骨肌可能對(duì)肛提肌裂孔增大面積的影響更大；或PR功能異常間接影響整個(gè)肛提肌功能；或PR功能異常與某些特定類型的POP相關(guān)；或SWE敏感性不足，未能準(zhǔn)確反映PR功能異常的微小差別；也可能因樣本量有限導(dǎo)致的誤差。

綜上所述，POP-Q Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)患者存在PR收縮功能減低，SWE可檢測(cè)POP的PR收縮功能異常，但其測(cè)量值與POP分級(jí)的關(guān)系仍不明確。另外，POP患者可能存在PR的硬度增加。但本研究中POP患者只納入Ⅲ、Ⅳ級(jí)，無(wú)Ⅰ、Ⅱ級(jí)患者，樣本量相對(duì)較少，仍有待進(jìn)一步多中心、大樣本研究進(jìn)一步探索。

[1] Khavari R, Tokaz MC, Stewart JN, et al. Pelvic organ prolapse in female patients presenting to transitional urology care clinic. J Urol, 2015,194(6):1654-1658.

[2] Vergeldt TF, Weemhoff M, IntHout J, et al. Risk factors for pelvic organ prolapse and its recurrence: A systematic review. Int Urogynecol J, 2015,26(11):1559-1573.

[3] Mittal RK, Sheean G, Padda BS, et al. Length tension function of puborectalis muscle: Implications for the treatment of fecal incontinence and pelvic floor disorders. J Neurogastroenterol Motil, 2014,20(4):539-546.

[4] Grob AT, Withagen MI, van de Waarsenburg MK, et al. Changes in the mean echogenicity and area of the puborectalis muscle during pregnancy and postpartum. Int Urogynecol J, 2016,27(6):895-901.

[5] Alt CD, Hampel F, Hallscheidt P, et al. 3T MRI-based measurements for the integrity of the female pelvic floor in 25 healthy nulliparous women. Neurourol Urodyn, 2016,35(2):218-223.

[6] Dietz HP. Quantification of major morphological abnormalities of the levator ani. Ultrasound Obstet Gynecol, 2007,29(3):329-334.

[7] Dietz HP, Shek C. Levator avulsion and grading of pelvic floor muscle strength. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct, 2008,19(5):633-636.

[8] Boyles SH, Weber AM, Meyn L. Procedures for pelvic organ prolapse in the United States, 1979—1997. Am J Obstet Gynecol, 2003,188(1):108-115.

[9] 陳聰,魯意,彭繼文,等.溫州女性盆底功能障礙性疾病流行病學(xué)研究.溫州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2016,46(3):194-198.

[10] van Delft K, Sultan AH, Thakar R, et al. The relationship between postpartum levator ani muscle avulsion and signs and symptoms of pelvic floor dysfunction. BJOG, 2014,121(9):1164-1171.

[11] Rocca Rossetti S. Functional anatomy of pelvic floor. Arch Ital Urol Androl, 2016,88(1):28-37.

[12] Cyr MP, Kruger J, Wong V, et al. Pelvic floor morphometry and function in women with and without puborectalis avulsion in the early postpartum period. Am J Obstet Gynecol, 2017,216(3):274.e1-274.e8.

[13] Oversand SH, Atan IK, Shek KL, et al. The association between different measures of pelvic floor muscle function and female pelvic organ prolapse. Int Urogynecol J, 2015,26(12):1777-1781.

[14] Du LJ, He W, Cheng LG, et al. Ultrasound shear wave elastography in assessment of muscle stiffness in patients with Parkinson's disease: A primary observation. Clin Imaging, 2016,40(6):1075-1080.

[15] Lacourpaille L, Nordez A, Hug F, et al. Time-course effect of exercise-induced muscle damage on localized muscle mechanical properties assessed using elastography. Acta Physiol, 2014,211(1):135-146.

[16] 張浩,史鐵梅,王鑫璐,等.經(jīng)會(huì)陰超聲評(píng)價(jià)盆腔器官脫垂患者肛提肌收縮功能.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2014,30(3):437-440.

[17] Wu YZ, Zhang L, Jin HM. The role of calpain-calpastatin system in the development of stress urinary incontinence. Int Urogynecol, 2010,21(1):63-68.

[18] Andrew BP, Shek KL, Chantarasorn V, et al. Enlargement of the levator hiatus in female pelvic organ propase: Cause or effect？ Aust N Z J Obstet Gynaeol, 2013,53(1):74-78.