基于MRI檢查二維、三維重建圖像的直腸脫垂女性患者盆底肛提肌形態(tài)解剖學(xué)觀察

崔國(guó)策，周嬌嬌，李華山

(1 中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院南區(qū)，北京102618;2中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院)

盆底為封閉骨盆底部出口的盆底肌肉、筋膜和韌帶等結(jié)締組織構(gòu)成的復(fù)雜支持系統(tǒng)，共同支撐盆腔器官于正常位置。女性直腸脫垂的發(fā)生發(fā)展與復(fù)雜的盆底組織結(jié)構(gòu)異常密切相關(guān)。盆底肌肉中以肛提肌發(fā)揮主要支撐作用，其損傷與薄弱是盆腔器官脫垂發(fā)生的主要原因。隨著影像學(xué)和計(jì)算機(jī)工程軟件的快速發(fā)展，利用MRI掃描數(shù)據(jù)重建盆底肛提肌的三維圖像可幫助理解直腸脫垂的發(fā)病原因和發(fā)病機(jī)理。本研究基于MRI檢查二維、三維重建圖像，并與健康女性進(jìn)行比較，觀察直腸脫垂女性患者盆底肛提肌的形態(tài)解剖學(xué)變化。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年10月～2018年12月中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院收治的直腸脫垂女性患者14例為觀察組，年齡56.26±4.98歲，BMI為(24.19±2.29)kg/m2，經(jīng)陰道分娩次數(shù)為(2.13±0.69)次。選取同期招募的15名健康女性志愿者為對(duì)照組，年齡(55.31±4.39)歲，BMI為(24.21±2.33)kg/m2，經(jīng)陰道分娩次數(shù)為(2.10±0.74)次。兩組間年齡、BMI和經(jīng)陰道分娩次數(shù)等資料具有可比性。15名志愿者均無(wú)外傷史、無(wú)盆腔手術(shù)史、無(wú)食物藥物過(guò)敏史，排除臟器實(shí)質(zhì)性病變、MRI檢查禁忌癥，簽署知情同意書(shū)并進(jìn)行盆底功能障礙臨床問(wèn)卷調(diào)查表調(diào)查以排除盆腔器官脫垂的相關(guān)癥狀。納入標(biāo)準(zhǔn)：①觀察組患者符合中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)肛腸專業(yè)委員會(huì)等制定的《直腸脫垂診斷與治療標(biāo)準(zhǔn)》二型直腸全層脫垂(完全性直腸脫垂)診斷標(biāo)準(zhǔn)，中醫(yī)證候診斷證型不限；②年齡>16歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①妊娠或哺乳期婦女；②合并腸道感染性疾病患者；③持續(xù)性腹壓增高患者；④嚴(yán)重糖尿病、惡性腫瘤、精神病患者；⑤盆腔包塊、盆底畸形患者；⑥有盆底手術(shù)史患者；⑦宮內(nèi)置節(jié)育環(huán)、放置心臟起搏器患者；⑧幽閉恐懼癥患者。

1.2 MRI檢查 采用Simens Skyra 3.0T MR成像儀對(duì)所有研究對(duì)象進(jìn)行MRI檢查。所有研究對(duì)象于檢查前禁食6 h，檢查前半小時(shí)排空膀胱。檢查過(guò)程中，研究對(duì)象體位為仰臥位，身體位于床面中部，雙腿伸直并攏。體部矩陣線圈放置于被檢查者下腹部并固定，以減少研究對(duì)象呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影。掃描范圍為上至骶岬、下至?xí)幭? cm。除常規(guī)MRI定位序列掃描外，采用3D T2 SPACE軸位序列掃描，掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間(TR)=1 700 ms，回波時(shí)間(TE)=99 ms，視野(FOV)=260 mm×260 mm，矩陣=256×256，層厚=1 mm，無(wú)間隙容積掃描。

1.3 肛提肌MRI檢查二維圖像觀察 ①肛提肌裂孔形態(tài)：于橫斷面觀察。肛提肌裂孔是兩側(cè)恥骨直腸肌和恥骨聯(lián)合組成的結(jié)構(gòu)，是膀胱脫垂、子宮脫垂、陰道脫垂和直腸脫垂等的好發(fā)部位。MRI軸位圖像上，健康人肛提肌裂孔為U形或V形結(jié)構(gòu)[1]。②髂尾肌形態(tài)：于冠狀面觀察。髂尾肌的兩側(cè)肌纖維向上凸出表現(xiàn)為穹隆狀或圓頂狀；骼尾肌的兩側(cè)肌纖維向下凸出或變平表現(xiàn)為漏斗狀或水平狀。正常人靜息狀態(tài)下髂尾肌為凸面向上的圓頂狀，用力收縮時(shí)雙側(cè)髂尾肌變?yōu)樗綘罨蛲姑嫦蛳隆＂鄹靥峒p傷或斷裂缺損情況：于橫斷面觀察肛提肌一側(cè)或雙側(cè)從恥骨內(nèi)側(cè)附著點(diǎn)處有無(wú)斷裂或缺損，表現(xiàn)為附著點(diǎn)處肌肉信號(hào)的缺失[2]。

1.4 肛提肌MRI檢查三維圖像重建及測(cè)量 將全部研究對(duì)象的MRI檢查圖像與數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics Research 19.0醫(yī)學(xué)圖像三維重建軟件中，進(jìn)行圖像的自動(dòng)定位、圖片的組織及內(nèi)插值處理。軟件提供矢狀面視口、橫斷面視口、冠狀面視口以及三維視口的四視口模式，為保證三維重建的最佳效果，本研究選擇MRI掃描切片所在視口進(jìn)行編輯，其余兩個(gè)方向斷面為軟件自動(dòng)生成且三個(gè)斷面視圖之間相互關(guān)聯(lián)。本次重建數(shù)據(jù)為橫斷面圖像，故以此斷面為主進(jìn)行編輯。以橫斷面作為操作界面，逐張分辨出肛提肌的區(qū)域和其他組織的界限，通過(guò)對(duì)每張MRI斷面圖像的勾勒，最終得到肛提肌的三維重建圖像，測(cè)量相關(guān)參數(shù)。①肛提肌裂孔寬度、長(zhǎng)度：肛提肌裂孔寬度(LHW)是肛提肌裂孔橫向左右內(nèi)側(cè)面的最大距離；肛提肌裂孔長(zhǎng)度(LHL)是恥骨聯(lián)合下緣與肛提肌裂孔中縫間的連線距離(圖1)。②左右兩側(cè)肛提肌與恥骨聯(lián)合下緣間距(LSG)：為左右兩側(cè)肛提肌最前方與恥骨聯(lián)合下緣間的距離，左右兩側(cè)間距分別為L(zhǎng)SG-L和LSG-R(圖2)。③肛提肌板角度(LPA)：髂尾肌和盆腔水平面于矢狀面上所形成的角度為L(zhǎng)PA，是肛提肌板和水平面的夾角，根據(jù)二維平面確定水平面，運(yùn)用三維測(cè)量工具的角度測(cè)量操作進(jìn)行測(cè)量(圖3)。④肛提肌體積(LVOL):運(yùn)用Mimics Research軟件的自動(dòng)計(jì)算功能測(cè)量肛提肌三維圖像的體積。⑤左右兩側(cè)髂尾肌寬度(ICW)：左側(cè)髂尾肌寬度(ICW-L)和右側(cè)髂尾肌寬度(ICW-R)分別是左右兩側(cè)髂尾肌最外側(cè)點(diǎn)與髂尾肌中縫間的距離(圖4)。⑥左右兩側(cè)髂尾肌角度(ICA)：左側(cè)髂尾肌角度(ICA-L)和右側(cè)髂尾肌角度(ICA-R)分別是兩側(cè)髂尾肌最外側(cè)點(diǎn)間的連線和雙側(cè)髂尾肌肌纖維走行方向所構(gòu)成的夾角(圖5)。

2 結(jié)果

2.1 兩組研究對(duì)象盆底肛提肌MRI檢查二維圖像形態(tài)學(xué)比較 ①肛提肌裂孔形態(tài)：觀察組8例為O形，3例為U形，3例為不規(guī)則形；對(duì)照組8例為V形且雙側(cè)對(duì)稱，5例為O形，1例為U形，1例為不規(guī)則形。②髂尾肌形態(tài)：觀察組3例為穹隆或圓頂狀，2例形態(tài)接近水平狀，9例形態(tài)接近漏斗狀；對(duì)照組12例為穹隆或圓頂狀，3例形態(tài)接近水平狀。③肛提肌損傷或斷裂缺損情況：觀察組4例雙側(cè)均有損傷，6例肛提肌左側(cè)損傷，4例肛提肌右側(cè)損傷；對(duì)照組11例未發(fā)現(xiàn)肛提肌的斷裂或缺損，2例肛提肌左側(cè)損傷，2例肛提肌右側(cè)損傷。

2.2 兩組研究對(duì)象盆底肛提肌MRI檢查三維重建圖像參數(shù)比較 觀察組LHW、LHL、LSG-L、LSG-R、LPA分別為(42.33±3.89) mm、(67.41±7.43)mm、(31.11±5.99)mm、(29.36±5.77)mm、50.32°±8.40°，對(duì)照組LHW、LHL、LSG-L、LSG-R、LPA分別為(35.99±5.21) mm、(58.78±4.21)mm、(23.44±3.78)mm、(24.56±3.75)mm、43.48°±5.82°，兩組各對(duì)應(yīng)參數(shù)相比，P均<0.01。觀察組LVOL、ICW-L、ICW-R、ICA-L、ICA-R分別為(23.21±4.33)cm3、(39.47±3.27)mm、(38.83±2.49)mm、35.89°±4.88°、36.42°±5.49°，對(duì)照組LVOL、ICW-L、ICW-R、ICA-L、ICA-R分別為(24.91±5.92)cm3、(36.3±2.71)mm、(38.56±1.87)mm、33.75°±5.19°、35.99°±4.73°，兩組各對(duì)應(yīng)參數(shù)相比，P均>0.05。

3 討論

肛提肌位于盆底組織的最內(nèi)層，為成對(duì)分布的寬扁肌群，其左右兩側(cè)形態(tài)及解剖結(jié)構(gòu)相互對(duì)稱，肌纖維相互重疊、彼此覆蓋，分布呈疊瓦狀，各組分之間無(wú)清晰界限，各肌束依照其起止點(diǎn)及排列層次不同命名[3]。肛提肌為構(gòu)成盆底肌的重要組成部分，與盆底組織的肌群、筋膜及韌帶發(fā)揮相互作用，共同參與構(gòu)成盆底支持系統(tǒng)，維持并承托膀胱、子宮、陰道和直腸等盆腔器官處于正常位置。每側(cè)肛提肌由恥骨直腸肌、恥骨尾骨肌、髂骨尾骨肌(又稱髂尾肌)和坐骨尾骨肌4個(gè)部分構(gòu)成，其中恥骨直腸肌具有控制肛門(mén)開(kāi)合的作用，恥骨尾骨肌負(fù)責(zé)控便、控尿及支持盆腔器官重量，髂尾肌負(fù)責(zé)支撐內(nèi)臟器官處于正常位置，坐骨尾骨肌有承托直腸的作用。肛提肌的恥骨直腸肌參與構(gòu)成肛直角，其兩側(cè)內(nèi)側(cè)緣和恥骨聯(lián)合構(gòu)成肛提肌裂孔。與恥骨直腸肌相關(guān)的指標(biāo)有LHW、LHL、LSG-L、LSG-R、LVOL等參數(shù)。肛提肌損傷斷裂后，其肌纖維變薄，肛提肌裂孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)及LSG均發(fā)生一定變化，LVOL亦變小[4]。與髂尾肌相關(guān)的指標(biāo)有ICW、ICA及LPA。研究[5]發(fā)現(xiàn)，隨肌肉支持力逐漸減弱，肛提肌板形狀亦從圓拱狀轉(zhuǎn)為平直，到后來(lái)可變?yōu)榘枷菹蛳律踔恋陀谂枨凰矫嫠剑琇PA增大是預(yù)測(cè)肛提肌受損的關(guān)鍵參數(shù)。本研究表明，直腸脫垂女性患者肛提肌結(jié)構(gòu)較健康女性發(fā)生一定變化，其LHW、LHL、LSG-L、LSG-R、LPA較健康女性均增大，與部分國(guó)外研究[6]相符，提示肛提肌各組成部分的形態(tài)改變和肌肉斷裂缺損是直腸脫垂發(fā)生的主要原因。

近些年來(lái)，隨著MRI檢查及診斷技術(shù)的發(fā)展，尤其是其對(duì)軟組織高度的識(shí)別功能，可以清晰顯示盆底組織的細(xì)微解剖結(jié)構(gòu)和病變，在盆底相關(guān)疾病的診斷中發(fā)揮重要作用。MRI掃描可以明確顯示盆底肌肉組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)和解剖學(xué)關(guān)系，為疾病的診斷和治療提供影像學(xué)支持[7～9]。因?yàn)楦靥峒≡诮馄市螒B(tài)學(xué)構(gòu)成上存在較大爭(zhēng)議，亦沒(méi)有明確的解剖學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)客觀地指出肛提肌確切的構(gòu)成。部分國(guó)外學(xué)者[10～12]認(rèn)識(shí)到肛提肌的不同構(gòu)成部分其功能各異，不同肌群損傷亦將導(dǎo)致不同的臨床癥狀。MRI檢查二維圖像可從斷層掃描圖像中觀察肌肉的損傷，而MRI檢查三維圖像的重建則可從三維立體圖像中觀察肌群的斷裂缺損[4]。目前關(guān)于女性盆底組織MRI的研究已非常深入，盆底解剖結(jié)構(gòu)和肌群形態(tài)的描述已從二維圖像發(fā)展為三維立體圖像的研究，并對(duì)三維圖像上相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量[13～18]。我國(guó)學(xué)者開(kāi)展此類研究主要集中于婦產(chǎn)科領(lǐng)域，以盆腔器官脫垂或具有妊娠分娩盆底功能障礙女性患者為研究對(duì)象，而對(duì)健康女性盆底組織的解剖結(jié)構(gòu)及形態(tài)學(xué)研究相對(duì)較少，缺少與盆腔器官脫垂女性患者相對(duì)的正常女性人群的觀察和數(shù)據(jù)資料記錄。本研究重建了直腸脫垂女性患者和健康女性的盆底肛提肌MRI檢查三維圖像，并測(cè)量出相關(guān)參數(shù)值，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)此項(xiàng)空白，豐富了我國(guó)健康女性盆底組織影像學(xué)資料；從MRI檢查三維圖像角度對(duì)肛提肌進(jìn)行的研究，補(bǔ)充了二維圖像研究的的局限性，更好的展示了盆底肛提肌的解剖結(jié)構(gòu)與形態(tài)特征；另外，本研究于三維圖像上進(jìn)行的肛提肌的參數(shù)測(cè)量，為直腸脫垂的診斷、治療和后續(xù)的對(duì)照研究給出了基本的正常值參考范圍，重建的三維圖像為后續(xù)進(jìn)行盆底支持結(jié)構(gòu)三維有限元分析的基礎(chǔ)，為我們從力學(xué)平衡角度認(rèn)識(shí)直腸脫垂的發(fā)生機(jī)理奠定了理論基礎(chǔ)。我們的研究不僅測(cè)量出健康女性肛提肌的各參數(shù)的正常范圍，更為研究直腸脫垂提供了新的思路，可通過(guò)定量對(duì)比健康女性與直腸脫垂女性肛提肌的指標(biāo)差異，定量分析其盆底解剖結(jié)構(gòu)缺陷。

綜上所述，本研究重建了直腸脫垂女性患者和健康女性的盆底肛提肌MRI檢查三維圖像。通過(guò)三維圖像參數(shù)的比較得出，與健康女性相比，直腸脫垂女性患者盆底肛提肌各組成部分的形態(tài)發(fā)生了改變，出現(xiàn)了肌肉斷裂缺損。肛提肌各組成部分的形態(tài)改變和肌肉斷裂缺損是直腸脫垂發(fā)生的主要原因。本研究重建了肛提肌各個(gè)組分的三維圖像，不僅可提供整體觀察，識(shí)別具體的損傷部位，還可描述損傷肌肉與周圍臟器的相互關(guān)系，對(duì)直腸脫患者術(shù)前手術(shù)方案的制定、術(shù)中手術(shù)操作的指導(dǎo)均有重大意義。