实时剪切波弹性成像评价肛提肌收缩状态与静息状态弹性模量值的差异

王 玥 曲 侠 刘 俐

腹压增加时，肛提肌收缩产生向上的力量使盆腔器官维持在正常位置，如果肛提肌收缩功能下降，不能对抗增大的腹腔内压力，将导致盆腔器官脱垂。目前影像学主要通过超声测量收缩状态时肛提肌裂孔前后径及面积大小的改变来评价肛提肌收缩功能，该方法主观性强，可重复性差。弹性成像技术是一种通过超声显像提供组织弹性（硬度）信息的新技术，目前已有关于弹性成像技术应用于肝脏、甲状腺、乳腺等实质器官以及肱二头肌等骨骼肌的报道[1-2]。本研究旨在评价实时剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）检测肛提肌在收缩状态与静息状态弹性模量值的差异。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2015年3－4月在北京大学深圳医院行经会阴超声检查的门诊女性患者24例，年龄22～65岁，平均（34.5±10.4）岁，平均产次（1.45±0.51）次，2年内无分娩史。纳入患者均为妇科门诊患者，排除盆腔器官脱垂、尿失禁等盆底功能障碍性疾病，排除肛提肌撕脱与断裂。所有超声检查均取得患者同意。

1.2 仪器与方法 选用法国SuperSonic Aixplorer超声诊断仪，SL15-4线阵探头，频率 4～15 MHz，所有检查均由同一副主任医师完成。患者取截石位，行经会阴超声扫查，成像一侧肛提肌，使肛提肌在屏幕上走行水平，深度约2.0～3.5 cm，并清楚地显示其与耻骨下支附着处，随后切换至弹性成像模式，双幅实时观察二维及对应弹性图像。弹性取样框设置为矩形，一边长度约为肛提肌的厚度，面积0.2～0.3 cm2。成像时避免通过探头对会阴部施加压力，将探头放置于会阴部静置5 s左右获得稳定弹性成像。然后SWE显示计算的杨氏模量，取其平均值。取样框分别放置于肛提肌与耻骨下支连接处、肛提肌肌腹处，测量患者在静息状态下及最大收缩状态下的杨氏模量值。

1.3 统计学方法 采用SPSS 20.0软件，计量资料采用±s表示，采用配对t检验进行比较，P＜0.01表示差异有统计学意义。

2 结果

24例患者中，22例获得满意图像，2例患者因无法进行正确的缩肛运动而未获得满意图像。静息状态下肛提肌裂孔面积平均（14.8±3.4）cm2，最大收缩状态下平均（10.6±2.5）cm2，两者差异有统计学意义（P＜0.01）。

SWE测量肛提肌的杨氏模量见图1。肛提肌与耻骨下支附着处静息状态下杨氏模量平均（28.2±15.7）kPa，最大收缩状态下平均（84.6±36.5）kPa，两者差异有统计学意义（P＜0.01）；肛提肌肌腹部分静息状态下杨氏模量平均（32.9±16.5）kPa，最大收缩状态下平均（75.4±44.4）kPa，两者差异有统计学意义（P＜0.01）。肛提肌收缩时，裂孔面积减小，杨氏模量值增加（图2）。

图1 肛提肌杨氏模量的测量。A为静息状态；B为最大收缩状态

图2 肛提肌裂孔面积与杨氏模量值的关系。肛提肌裂孔收缩时面积减小，杨氏模量值增加。P代表肛提肌与耻骨下肢附着处；M代表肛提肌肌腹

3 讨论

超声弹性成像提供了常规影像诊断方法无法提供的组织硬度的相关信息，是对传统影像诊断的重要补充。SWE技术是近年出现的新技术，它通过发射声辐射脉冲对组织施加激励，在组织中产生足够强度的剪切波，通过超高速成像技术探测剪切波，以彩色编码技术实时显示出组织弹性图，通过定量分析系统测量组织的杨氏模量值[3]。与其他弹性成像技术相比，SWE技术可以直接测量组织的杨氏模量绝对值，杨氏模量值反映组织的硬度（弹性），杨氏模量值越大，物体越硬，弹性越小。SWE技术无需对目标组织施加外在压力，在实时超声成像状态下即可定量测量，避免了因人为压缩而导致的测量重复性差等问题。

目前SWE技术已成功应用于实质器官疾病诊断，如甲状腺、乳腺的良恶性疾病鉴别诊断，肝脏、前列腺、宫颈等结构的硬度评价[1]。也有将SWE技术应用于肱二头肌、斜方肌、颈前肌等的研究报道[2]。与实质器官不同，肌肉组织具有不同生理状态，即静息状态与收缩状态。肌肉组织在收缩状态时显微组织结构与静息状态不同，其杨氏模量值也不同[2]。由于SWE技术可以测量组织的杨氏模量绝对值，因此SWE研究、比较肌肉在不同生理状态下、不同时间和不同个体间的弹性成为可能。

肛提肌是盆底的主要支撑结构，对盆腔器官起承托作用，并对阴道、肛管有括约作用。当肛提肌的自主收缩能力下降，不能对抗增大的腹内压力时，可发生盆腔器官脱垂，因此关注女性肛提肌收缩功能的改变具有重要临床意义。影像学主要通过盆底超声测量并计算肛提肌收缩状态下肛提肌裂孔前后径和面积的改变量，从而间接评价肛提肌收缩功能[4]。部分受检对象因不会做出正确的收缩动作而无法正确测量。在弹性成像技术方面，目前仅Xie等[5]使用弹性成像技术，对静息状态下肛提肌弹性进行评分，是一种半定量评价。

本研究采用SWE技术直接测量最大收缩状态下及静息状态下肛提肌的杨氏模量值，结果表明，无论是在肛提肌与耻骨下支附着处或是肛提肌肌腹处，最大收缩状态时SWE测量的杨氏模量值均明显大于静息状态时的杨氏模量值，两者差异有统计学意义（P＜0.01），与Jenkyn等[6]采用MRI研究肌肉弹性随肌肉收缩而改变的结果相似。Nordez等[7]的研究结果表明，随着肱二头肌张力增加，肱二头肌肌腹的杨氏模量值随之增加。温朝阳等[2]用SWE技术检测肱二头肌肌腹在松弛和紧张状态下杨氏模量值有差异，紧张状态下较松弛状态下模量值大，与本研究结果相似，说明SWE技术可测量出骨骼肌静息状态和收缩状态下杨氏模量值的差异，并且较为敏感。本研究的不足之处在于未将盆底功能障碍性疾病的患者纳入研究，将在后续研究中进一步完善。

总之，SWE技术可检测出肛提肌在静息状态和收缩状态下杨氏模量值的差异，收缩状态下的杨氏模量值明显大于静息状态下的杨氏模量值。SWE技术可以成为评价肛提肌收缩功能的有用工具。

[1]蒋洁, 崔立刚, 陈文, 等. 经直肠超声弹性成像评估前列腺硬度随年龄变化的临床研究. 中国超声医学杂志, 2014, 30(7): 642-645.

[2]温朝阳, 范春芝, 安力春, 等. 实时定量超声弹性成像技术检测肱二头肌松弛和紧张状态下弹性模量值差异. 中华医学超声杂志(电子版), 2011, 8(1): 129-134.

[3]肖沪生, 任亚娟, 徐智章, 等. 肱二头肌收缩的剪切波声弹性成像动态测定及其生理学意义探讨. 上海医学影像, 2012, 21(2): 81-83.

[4]白云, 刘菲菲, 李勤, 等. 产后不同时期女性肛提肌收缩功能的超声评价. 中华超声影像学杂志, 2015, 24(7): 597-600.

[5]Xie M, Zhang X, Liu J, et al. Evaluation of levator ani with no defect on elastography in women with POP. Int J Clin Exp Med,2015, 8(6): 10204-10212.

[6]Jenkyn TR, Ehman RL, An KN. Noninvasive muscle tension measurement using the novel technique of magnetic resonance elastography (MRE). J Biomech, 2003, 36(12): 1917-1921.

[7]Nordez A, Hug F. Muscle shear elastic modulus measured using supersonic shear imaging is highly related to muscle activity level.J Appl Physiol (1985), 2010, 108(5): 1389-1394.