人子宮骶韌帶的解剖組織學特征和相關(guān)生物力學研究進展

薛鳳琴，趙書睿，趙燁

盆腔器官脫垂（pelvic organ prolapse，POP）是一種常見于中老年女性的良性疾病，臨床上多表現(xiàn)為子宮和鄰近的陰道壁脫出陰道口，可伴糞尿失禁和性交障礙。組織學水平上POP 表現(xiàn)為盆底支撐結(jié)構(gòu)的生化成分含量、比例以及生物力學性能發(fā)生改變[1]。該病雖不致死，卻嚴重影響女性的身心健康。據(jù)統(tǒng)計，全世界約有40%的女性會經(jīng)歷POP，而且這一比例隨著人口老齡化的加劇還在不斷攀升[2]。POP 的危險因素很多，主要包括陰道分娩尤其是產(chǎn)鉗助產(chǎn)、多胎妊娠、衰老和絕經(jīng)。肥胖、便秘和慢性咳嗽等一些導致腹內(nèi)壓長期增加的疾病也被認為是POP 的危險因素[3]。手術(shù)是治療中重度POP 最有效的方法之一，而良好的頂端修復是手術(shù)成功的關(guān)鍵[4]。宮骶韌帶高位懸吊術(shù)（high uterosacral ligament suspension，HUS）作為原生組織根尖懸吊最常用的方法之一[5]，不僅可以恢復頂端支撐，維持正常的陰道軸向，而且還避免了網(wǎng)片植入的風險。HUS 成功率雖然很高[6]，但術(shù)后復發(fā)和并發(fā)癥的發(fā)生風險仍然存在[7]?，F(xiàn)對子宮骶韌帶（uterosacral ligament，USL）的解剖組織學和生物力學研究的最新進展以及面臨的挑戰(zhàn)進行綜述，為探討POP 的發(fā)病機制、手術(shù)的個性化制定和規(guī)避再手術(shù)風險提供新思路。

1 USL 的解剖組織學研究

1.1 USL 的解剖學研究及臨床意義女性盆底支持系統(tǒng)主要由韌帶、筋膜和盆底多層肌肉組成，負責維持盆腔器官的正常生理位置[8]。一旦以上結(jié)構(gòu)的支撐功能發(fā)生損傷或退化，便會導致子宮、陰道等生殖器官位置下移，引發(fā)脫垂[9]。而USL 作為Delancey 提出的陰道Ⅰ水平支持結(jié)構(gòu)之一，是陰道頂端和子宮的主要支撐結(jié)構(gòu)[10]。HUS 是采用天然組織修補技術(shù)恢復中重度POP 患者頂端支撐的重要術(shù)式之一[11]，其手術(shù)成功率高。據(jù)報道傳統(tǒng)的陰式HUS 治療前盆腔脫垂的成功率為81.2%～87.1%，治療中盆腔脫垂的成功率為89.7%～98.3%，且術(shù)后的主客觀長期結(jié)果同樣令人滿意[12]。但陰式HUS 由于手術(shù)視野暴露困難、術(shù)者對解剖位置的識別不準確和縫合不當?shù)仍颍瑢е螺斈蚬軗p傷的風險較高。隨著腹腔鏡技術(shù)在婦科領(lǐng)域的廣泛應用，以上原因造成的輸尿管損傷率有所下降[13]。因此準確識別USL 的解剖位置對減少POP 術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生意義重大。

USL 又稱直腸子宮韌帶，從骶骨端開始呈扇形逐漸縮窄至最小寬度插入宮頸，并在宮頸兩側(cè)與主韌帶融合形成主骶韌帶復合體（uterosacral-cardinal ligament）結(jié)構(gòu)。USL 由淺部和深部組成，淺部被覆腹膜，深部為纖維結(jié)締組織，其遠端插入宮頸的后外側(cè)和陰道外側(cè)穹窿。關(guān)于USL 近端起源點學者們持有不同觀點，大多數(shù)學者認為其源于S2-S4 骶椎區(qū)域的組織，沒有直接插入骶骨[14]。但也有學者發(fā)現(xiàn)USL廣泛地附著在S1-S3，偶與S4 連接[15]。2019 年袁浩淼[16]測量了10 具經(jīng)防腐處理過的我國成年女性尸體，得到了盆腔支持結(jié)構(gòu)的解剖學數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)USL在起始位置包繞了宮頸后部，然后繞過直腸兩端向后止于骶骨，全長（20.17±4.58）mm，從前向后分為三部分，分別是頸部、中間部和骶骨端，但尸體因為長時間的防腐保存，組織彈性喪失，得到的解剖學數(shù)據(jù)可能會與活體組織存在差異。而磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）作為一種無創(chuàng)的影像學檢查方法，軟組織分辨率高，可為研究者提供全面、直觀、清晰的活體女性盆腔器官以及盆底支持結(jié)構(gòu)的影像資料[17]。梁詩琪等[18]用MRI 三維重建技術(shù)研究了USL 與輸尿管、直腸的空間解剖關(guān)系，提出從坐骨棘到骶骨，雙側(cè)輸尿管并不是逐漸遠離USL，而是先靠近再遠離，最近的距離位于坐骨棘向骶骨方向移動1 cm 的水平面處，左側(cè)輸尿管與USL遠離范圍較大，右側(cè)輸尿管變化不明顯；此外，該研究還觀察到直腸更靠近右側(cè)USL，所以提示術(shù)中對這些與USL 最接近的結(jié)構(gòu)操作要慎重。明確USL 的解剖特征對減少POP 術(shù)后并發(fā)癥，如輸尿管損傷、扭轉(zhuǎn)及直腸損傷等具有重要意義。

1.2 USL 的組織學研究及臨床意義USL 主要由纖維結(jié)締組織、平滑肌細胞和少量的血管、神經(jīng)等組成，其中結(jié)締組織占主要地位[19]。結(jié)締組織主要由成纖維細胞和細胞外基質(zhì)構(gòu)成，其正常形態(tài)和結(jié)構(gòu)完整性對維持USL 正常的生理功能和生物力學性能十分重要。目前關(guān)于POP 的病理生理機制尚不清楚，但細胞外基質(zhì)相關(guān)蛋白的丟失被認為是POP 病理過程中的重要分子基礎(chǔ)[20]。膠原蛋白是結(jié)締組織中含量最高的蛋白[21]，其含量占結(jié)締組織的70%～80%。一項薈萃分析顯示，Ⅰ型膠原蛋白的表達水平與POP 的發(fā)生率存在相關(guān)性。POP 患者的Ⅰ型膠原蛋白表達水平低于非POP 女性，且USL 中Ⅰ型膠原蛋白低表達的女性患POP 的風險是非POP 女性的3.23 倍（OR=3.23，95%CI：1.52～6.87）[22]。Ⅰ型膠原蛋白具有強抗張和抗拉伸能力，在維持骨盆結(jié)構(gòu)完整性方面具有重要作用[23]。Ⅰ型膠原蛋白含量的下降可能會降低結(jié)締組織的支持和抗拉伸能力，進而導致POP 的發(fā)生。Saputra 等[22]的薈萃分析納入的文獻類型雖然僅為病例對照研究，但其提供了一些臨床治療的新數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表明未來Ⅰ型膠原蛋白可能成為POP 的潛在治療靶點?；|(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）家族中的MMP-2 和MMP-9可以把退化的膠原蛋白分解成小片段，它們是細胞外基質(zhì)重塑的重要因素。Ying 等[24]對USL 進行免疫組織化學染色分析的結(jié)果顯示，POP 患者USL 中MMP-2 和MMP-9 的含量顯著高于非POP 女性，提示MMP-2 和MMP-9 的表達增加可以促進USL 細胞外基質(zhì)的降解，進而導致POP 的發(fā)生。跨膜糖蛋白CD44 與諸多附著黏附過程的調(diào)節(jié)有關(guān)，如細胞的增殖、遷移和分化。此外，CD44 可以與細胞外基質(zhì)的許多成分（如膠原蛋白和層粘連蛋白）相互作用。因此研究者又增加了對CD44 的研究[24]，結(jié)果顯示POP 患者USL 的CD44 含量顯著低于非POP 女性，提示CD44 低表達可能是POP 的危險因素之一，CD44 分子可能成為診治POP 的新的生物標志物之一。既往關(guān)于細胞外基質(zhì)在POP 發(fā)病機制中的研究主要集中在膠原蛋白及其調(diào)節(jié)分子的差異性表達上，而Ben-Zvi 等[25]研究則探討了乙酰肝素酶（heparanase）的差異性表達與POP 發(fā)生之間的相關(guān)性。硫酸乙酰肝素蛋白多糖也是細胞外基質(zhì)的主要成分，其可以通過調(diào)節(jié)細胞和基質(zhì)之間的相互作用來維持細胞外基質(zhì)和基底膜的完整性。而乙酰肝素酶是一種降解肝素硫酸鹽的內(nèi)糖苷酶，是細胞外基質(zhì)代謝的關(guān)鍵成分。Ben-Zvi 等[25]在子宮切除術(shù)中離斷了POP 和非POP 患者的USL，然后采用免疫組織化學染色檢測2 組USL 中乙酰肝素酶的表達，發(fā)現(xiàn)與非POP 組相比，POP 組USL 中乙酰肝素酶的表達陽性率更高；在調(diào)整年齡、更年期狀態(tài)和產(chǎn)次等因素后，POP 與乙酰肝素酶的高表達顯示出明顯相關(guān)性，提示乙酰肝素酶在USL 中的高表達可能是細胞外基質(zhì)損傷進而導致POP 發(fā)生的原因之一。對USL 細胞外基質(zhì)構(gòu)成及其代謝活動的不斷研究，有助于進一步理解POP 的發(fā)病機制以及發(fā)掘更多、更有效的與POP 相關(guān)的生物標志物，為臨床上盡早診治POP提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2 USL 相關(guān)的細胞力學研究

目前國內(nèi)外對盆底成纖維細胞的力學實驗主要涉及細胞在力學載荷作用下細胞膜、細胞骨架的變形[26]以及對細胞增殖、衰老和凋亡等的影響及其機制研究[27]。

適量的活性氧（reactive oxygen species，ROS）在生理條件下可以清除內(nèi)毒素，參與細胞生長調(diào)節(jié)，但過量ROS 可能會對細胞產(chǎn)生不利影響。近年，氧化應激在POP 發(fā)病機制中的作用受到越來越多的關(guān)注[28-30]。據(jù)報道隨著機械負荷的增加，骶韌帶成纖維細胞（USL fibroblasts，USLF）的細胞形態(tài)萎縮，細胞連接出現(xiàn)松散和弱化，細胞骨架發(fā)生解聚和重排，細胞內(nèi)ROS水平上升，細胞活力下降，凋亡率增加[23]。研究發(fā)現(xiàn)，當細胞拉伸儀力學參數(shù)設(shè)定為4 mm 應變時，POP患者USLF 的凋亡率最高，衰老最嚴重，細胞內(nèi)的磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B（phosphatidylinositide 3-kinase/protein kinase B，PI3K/Akt）信號通路被激活，氧化應激增加，Ⅰ型膠原蛋白產(chǎn)生減少，這表明機械應變可以通過激活USLF 中PI3K/Akt 介導的氧化應激信號通路來促進細胞凋亡和衰老，并減少Ⅰ型膠原蛋白的產(chǎn)生，導致盆底支撐力量的減弱，促進POP 的發(fā)生[31]。既往研究通過過氧化氫（H2O2）孵育成功建立了USLF 的氧化應激模型，并提出氧化應激可能通過間接調(diào)節(jié)MMP、金屬蛋白酶組織抑制物（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP）和轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）導致膠原代謝紊亂，從而參與POP 的病理過程[23]。而TGF-β可以通過刺激TIMP-2 的合成和TGF-β1/Smad3 信號通路，抑制MMP-2 和MMP-9 的活性，減少細胞外基質(zhì)的降解。

此外，Wang 等[32]提出雌激素可以通過促進前膠原（procollagens）的表達和USLF 的增殖來抑制POP的進展。這一觀點在后續(xù)研究中得到證實，Xie 等[33]觀察到生理濃度的雌激素可以輕微促進USLF 的增殖，逆轉(zhuǎn)因機械應變導致的細胞凋亡。但這種促增殖作用僅表現(xiàn)在USLF 用雌激素處理24 h 時，可能是因為雌激素在培養(yǎng)基中的半衰期約為24 h。此外，研究發(fā)現(xiàn)雌激素可以提高多腺苷二磷酸核糖聚合酶1[poly(ADP-ribose)polymerase 1，PARP1]的mRNA 表達水平。PARP1 是一種普遍存在的多功能核酶，催化ADP 核糖單元從NAD+轉(zhuǎn)移到特定靶蛋白，控制著重要的生理過程，在DNA 的修復中起著關(guān)鍵作用。以上研究對象均來自非POP 女性的USLF，為了填補POP 患者USLF 細胞力學數(shù)據(jù)的空白，Zhu 等[34]利用POP 和非POP 患者的原代USLF，在同一應力水平下觀察到POP 組USLF 比非POP 組大且長，肌動蛋白應力纖維變厚，取向單一，平行于細胞的長軸。以上結(jié)果表明USLF 在應力誘導下進行了細胞骨架的重塑，這種現(xiàn)象與POP 組靜態(tài)培養(yǎng)出來的USLF 形態(tài)相似，猜測機械拉伸可能會導致正常細胞變成POP 樣的細胞。另有對細胞外基質(zhì)相關(guān)蛋白的研究發(fā)現(xiàn)，與非POP 組USLF 相比，POP 組USLF 的Ⅰ型（P=0.034）和Ⅲ型（P=0.039）膠原蛋白表達降低，MMP-1 水平稍增加（P=0.042），同時MMP-2 水平略低，MMP-9 表達增加，但差異無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05），而TIMP-1 和TIMP-2 無明顯變化，表明USLF 拉伸后細胞的代謝功能發(fā)生了變化；流式細胞術(shù)（flow cytometry）結(jié)果顯示，POP 組USLF 的凋亡率高于非POP 組，且POP 組與凋亡相關(guān)的基因Bad和Bax 的mRNA 表達水平也高于非POP 組（均P＜0.05）[34]。為進一步探索機械拉伸是否激活了USLF中的p38 絲裂原激活的蛋白激酶（p38 mitogenactivated protein kinase，p38 MAPK）通路，Zhu 等[34]檢測了拉伸前后MAPK 家族蛋白，包括p38、細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellularsignal-regulatedkinase，ERK）和c-Jun 氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）的磷酸化水平，結(jié)果顯示拉伸前后p38、ERK 和JNK的蛋白水平?jīng)]有顯著變化，而在拉伸24 h 后磷酸化的p38 表達水平顯著增加，表明p38 的激活發(fā)生在USLF受力拉伸24 h 后。

以上實驗結(jié)果表明機械應力可以通過多種途徑促進USLF 的細胞凋亡和膠原的分解代謝，進而導致盆底支持功能下降，而雌激素和TGF-β 是盆底支持功能的保護因素。

3 USL 相關(guān)的組織力學研究

USL 具有黏彈性體（viscoelastic body）的一般特性，如蠕變、應力松弛和滯后現(xiàn)象等。其組織力學研究方法通常包括對離體和在體的USL 進行單軸拉伸測試（uniaxial testing）或雙軸拉伸測試（biaxial testing）以及利用三維有限元建模對USL 的體外模型進行應力分析。測量的力學參數(shù)主要有應力、應變、彈性模量/切線模量及組織剛度/硬度等。以上這些力學數(shù)據(jù)大多來自尸體或因良性疾病切除子宮的患者，且數(shù)據(jù)測量的精確度高度依賴于受試樣本的尺寸。

3.1 USL 的單軸拉伸測試單軸拉伸是最常用也是最重要的拉伸方法，其可以對尺寸較小的組織進行測量。拉伸沿USL 的體內(nèi)主要受力方向（main in vivo loading direction，MD）進行。2003 年Reay Jones等[35]利用單軸拉伸測量了85 例成年女性USL 的彈性，其中包括4 例POP 女性，樣本取材于USL 的宮頸處，數(shù)據(jù)顯示隨著陰道分娩、絕經(jīng)和年齡增長，USL 的彈性下降，提示這些風險因素可能會造成韌帶的松弛，減弱對盆腔器官的支撐能力，81 例無陰道子宮脫垂癥狀的女性USL 的彈性（韌帶的彈性描述了韌帶在吸收將其拉伸到塑性極限時所施加力做的功）中位數(shù)為0.019 J，顯著大于4 例POP 女性USL 的彈性中位數(shù)0.004 J。2013 年Martins 等[36]通過單軸拉伸試驗發(fā)現(xiàn)USL 和子宮圓韌帶是具有非線性力學行為的組織，2 組韌帶在剛度和最大應力的測量上存在著很大變異，USL 中間部分的剛度和最大應力均大于子宮圓韌帶。臨床觀察發(fā)現(xiàn)，子宮圓韌帶在盆底支撐方面幾乎沒有作用，而USL 的中間部分是最厚、最堅韌也是最適合外科手術(shù)固定的部分。另外，與經(jīng)產(chǎn)婦相比，未產(chǎn)婦的USL 硬度和最大應力較低，這一結(jié)果顯然與大家普遍接受的陰道分娩是POP 最強風險因素相悖，Martins 等[36]認為承受更大的機械負荷所需要的組織硬度也更大。在此基礎(chǔ)上，Rivaux 等[37]進一步增加了子宮闊韌帶的力學數(shù)據(jù)，再一次提出骨盆韌帶是具有非線性力學行為和超彈性行為（即高變形）的組織，而且在USL、子宮圓韌帶和子宮闊韌帶中，無論如何變形USL 都是剛度最強的韌帶，子宮圓韌帶次之，子宮闊韌帶最弱，這與Martins 等[36]的研究結(jié)果相同，此外也與臨床上將USL 的錨定作為重建手術(shù)中恢復頂端支撐的關(guān)鍵環(huán)節(jié)相吻合。上述試驗得出的生物力學數(shù)據(jù)均來源于中老年女性，為彌補年輕女性盆底韌帶數(shù)據(jù)的空白，Chantereau 等[38]對24 具無POP 癥狀的新鮮女性尸體的骨盆韌帶（包括子宮闊韌帶、子宮圓韌帶和USL）進行了單軸拉伸測試，其中包括6 例年輕女性（平均年齡29 歲）和18 例老年女性（平均年齡83.5歲），基于韌帶組織屬于非線性彈性組織，為了對實驗數(shù)據(jù)進行比較分析，研究者使用了Mooney-Rivlin材料模型，用最小二乘法在模型擬合曲線上確定了表征生物力學行為的兩個參數(shù)C0 和C1，C0 表征小變形時的漸進力學行為，C1 表征大變形時的漸進力學行為，C0 和C1 值越大，組織變形越大。實驗數(shù)據(jù)顯示，從年輕女性尸體采集的不同韌帶的C0 和C1差異均無統(tǒng)計學意義，而比較老年組和年輕組不同韌帶的C0 和C1 發(fā)現(xiàn)，老年組均大于年輕組，且除子宮闊韌帶外，其余韌帶之間的C0 和C1 之間差異均有統(tǒng)計學意義。這可能是因為不同韌帶會隨著陰道分娩、年齡增長、雌激素水平的逐步下降以及重力和腹內(nèi)壓的影響發(fā)生不同程度的組織重塑，進而導致組織的生物力學性能發(fā)生不同變化。

3.2 USL 的雙軸拉伸測試USL 在體內(nèi)是沿多個方向受力的。盡管單軸拉伸已經(jīng)為評估USL 的生物力學行為提供了重要信息，但受限于其只能沿一個方向進行測試，無法評估組織受力的各向異性。針對這種情況，有學者將雙軸拉伸引入研究，其可以同時沿USL 的MD 和垂直方向（perpendicular direction，PD）進行測量，提供韌帶更為生理性的力學數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對開發(fā)具有類似天然組織力學性能的合成物或生物移植物具有重要意義，可以盡量減少移植物帶來的并發(fā)癥。2020 年Danso 等[39]對24 例絕經(jīng)后女性的雙側(cè)USL 進行了雙軸拉伸試驗，其中14 例因POP 癥狀切除子宮的患者作為試驗組（POP 組），10例因其他良性疾病切除子宮的患者作為對照組（非POP 組），POP 組中經(jīng)盆腔器官脫垂定量（POP-Q）分度法診斷為Ⅰ/Ⅱ度者8 例，Ⅲ/Ⅳ度者6 例，結(jié)果顯示所有USL 在MD 和PD 方向上均表現(xiàn)出非線性行為。與非POP 或Ⅰ/Ⅱ度POP 患者的USL 相比，無論雙軸拉伸的負載率如何，Ⅲ/Ⅳ度POP 患者的USL在MD 方向上的峰值拉伸均增加，切線模量均降低，但在PD 方向上并無明顯差異，表明USL 的延展性隨著POP 的進展不斷增加，抵抗體內(nèi)負荷的能力不斷下降，且這種變化具有方向依賴性。但在非POP和Ⅰ/Ⅱ度POP 患者之間卻并沒有觀察到峰值拉伸和切線模量的顯著差異，而與非POP 患者的USL 相比，Ⅰ/Ⅱ度POP 患者的USL 方向依賴性的非線性模型參數(shù)值（用來描述USL 在MD 和PD 方向上膠原纖維排列方向?qū)Φ挚菇M織變形的能力）增加，這表明細胞外基質(zhì)的重塑可能發(fā)生在POP 發(fā)作時。由于基質(zhì)重塑主要發(fā)生在低應變狀態(tài)下，而切線模量主要描述高應變狀態(tài)下的負載阻力，所以基質(zhì)重塑這種變化并沒有在切線模量值中體現(xiàn)出來。

3.3 USL 的在體測量USL 的在體測量可以保留與其相連的鄰近器官和組織，更符合整體理論的要求。與離體測量相比，在體測量得到的生物力學數(shù)據(jù)更符合USL 的真實情況，也更加具有臨床指導意義。

主骶韌帶復合體構(gòu)成了陰道Ⅰ水平的支撐結(jié)構(gòu)或頂端支撐，在抵抗POP 發(fā)生、發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要作用。如果POP 術(shù)中沒有進行良好的頂端支撐復位，則術(shù)后復發(fā)率較高[40]。Smith 等[41]2013 年開創(chuàng)了一種用計算機控制的活體測量子宮韌帶生物力學特性的技術(shù)，將17 例有不同程度POP 癥狀的女性誘導麻醉后取截石位，用計算機控制的傳動裝置牽拉宮頸，記錄宮頸和其支持韌帶的應力位移值，計算韌帶硬度，結(jié)果所有受試者懸吊韌帶都表現(xiàn)出了超彈性行為，且硬度隨著宮頸部位移的增加而增加。2014 年Luo 等[42]用相同的技術(shù)進一步量化了14 例不同程度POP 女性子宮懸吊組織（包括子宮主韌帶和USL）的硬度和能量吸收隨時間變化的特性，得到了韌帶的在體時間依賴性生物力學數(shù)據(jù)。該試驗評估了子宮懸吊組織在受控條件下的體內(nèi)力學性能和原位黏彈性特征，為新型植入物的研究、模仿子宮懸吊組織治療POP 等提供了重要的數(shù)據(jù)。2023 年Luo等[43]對13 例POP 女性（POP 組）和4 例非POP 女性（對照組）子宮懸吊組織的黏超彈性行為進行了在體測定，2 組子宮懸吊組織的硬度和能量吸收均表現(xiàn)出非線性超彈性行為和時間依賴性行為，POP 組子宮懸吊組織的硬度低于對照組，能量吸收高于對照組，意味著POP 女性USL 的延展性大于非POP 女性，非POP 女性更能抵抗宮頸下移。

3.4 USL 的有限元建模分析有限元分析（finite element analysis，F(xiàn)EA）最早應用于心血管和骨骼，近些年隨著醫(yī)學影像技術(shù)和計算機科學的發(fā)展，其適用范圍逐漸擴展到了婦產(chǎn)科領(lǐng)域。將盆底結(jié)構(gòu)的MRI 三維重建模型與FEA 結(jié)合在體外分析其應力應變等生物力學行為已經(jīng)成為婦產(chǎn)科領(lǐng)域的熱點。FEA 有許多傳統(tǒng)生物力學研究方法所沒有的優(yōu)勢，如可以分析各類生理、病理狀態(tài)下的活體女性盆底支持組織的力學性能，不再受限于受試組織的來源，而且研究周期短，成本低廉。2022 年Liu 等[44]建立了正常女性全骨盆支持系統(tǒng)的FEA 模型，重點研究了高腹內(nèi)壓與骨盆支持系統(tǒng)順應性的關(guān)系，因為宮頸C 點由主骶韌帶復合體支撐，所以觀察到其順應性低于陰道壁，而陰道前壁的順應性高于陰道后壁，這與臨床上陰道前壁脫垂較為常見一致；此外，研究還發(fā)現(xiàn)肛提肌與主骶韌帶復合體承受著較高的張力和剪切力，說明二者對維持盆腔器官正常的生理解剖位置具有重要作用。2023 年Xu 等[45]使用薄層高分辨率解剖圖像（源自Chinese Visible Human）創(chuàng)建了1 例健康年輕女性骨盆支撐結(jié)構(gòu)的詳細三維有限元模型，通過對子宮和膀胱施加0～10 kPa 的壓力來模擬Valsalva 動作，然后計算不同壓力條件下盆底支持結(jié)構(gòu)的應力和位移，結(jié)果顯示子宮下降時，主韌帶、USL 和肛提肌受力較大，最大應力分別為0.267 MPa、1.51 MPa 和0.065 MPa，最大位移分別可達1.786 cm、1.946 cm 和0.567 cm。同一應力條件下，USL 和主韌帶承擔了較大的應力和位移，而且USL的最大應力值和最大位移值均大于主韌帶，這表明USL 提供了最佳的子宮支撐懸吊。該研究方法既能詳細顯示女性盆底的解剖結(jié)構(gòu)，又能準確進行力學模擬分析，在準確性、分辨率和切片厚度上遠優(yōu)于MRI 和CT 成像，能夠以更高的精度顯示和重建盆底的細微結(jié)構(gòu)，且在力學的模擬計算上也更為準確。然而以上研究并未建立POP 女性的FEA 模型，下一步可增加POP 模型進行補充研究。

理論上FEA 可以通過建模分析任何狀態(tài)下盆底支持結(jié)構(gòu)的機械行為，但由于人體的盆底解剖結(jié)構(gòu)復雜，目前的成像技術(shù)仍不能完整清晰地分辨各組韌帶和肌肉的走向和邊界。此外，就USL 而言，同一韌帶的不同部分組織學差異較大，材料特性參數(shù)難以準確描述，所以通過理想化的簡化模型和從已有的尸體上獲取的軟組織材料特性參數(shù)進行FEA得到的結(jié)果與實際情況有所偏差。但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，F(xiàn)EA 會是研究盆底支持結(jié)構(gòu)機械行為的有力工具。

4 結(jié)語

綜上所述，POP 是一種因盆底支持結(jié)構(gòu)生物力學性能減退引發(fā)的常見疾病，所以對盆底結(jié)構(gòu)解剖組織學和生物力學的深入認識將有助于更好地了解POP 的發(fā)病機制。USL 作為陰道Ⅰ水平的重要支撐結(jié)構(gòu)之一，其生物力學性能對研究POP 的發(fā)生發(fā)展和預防診治意義重大。此外，USL 的錨定作為重建術(shù)中恢復頂端支持的重要一環(huán)，其生物力學性能也是良好預后的保障。近些年隨著影像技術(shù)與計算機科學相結(jié)合，對盆底支持結(jié)構(gòu)的力學性能探索已不再局限于大體解剖。將這些理論研究成果與臨床實踐相結(jié)合有望為POP 的預防以及個性化診治提供新的思路和解決辦法。