动态MRI评价广泛性子宫切除术后肛提肌改变的临床价值研究

陈硕臻，刘萍*，陈春林，陈兰，彭程，黄璐，龚时鹏，苏桂栋，乔文俊，唐连，陈金洋

宫颈癌是最常见的女性恶性肿瘤，广泛性子宫切除术是治疗早中期宫颈癌的标准术式，患者术后生存率高，生存周期长［1-2］。20%～34%的患者术后1年新发术后盆底障碍性疾病（PFD）［3-4］，主要包括尿失禁、排便功能异常、下尿道感觉或尿液排空异常、盆腔脏器脱垂等［5］，严重影响患者的生活质量，从理论上分析可能是术后盆底支持结构发生改变造成的。盆底支持系统分为以韧带和筋膜为主的被动系统和以肛提肌为主的主动系统［6］，手术切除主-骶韧带，破坏了部分宫颈-阴道周围筋膜等被动支持结构，术后正常盆底功能主要依靠肛提肌等主动支持结构，所以肛提肌的改变与PFD的发生、发展密切相关。查阅文献，仅AXELSEN等［7］通过静态二维MRI对比分析了11例广泛性全子宫切除术前、后肛提肌改变，发现术后3个月坐骨结节和肛直肠交界层面肛提肌面积较术前缩小，1年时与术前无差异，与术后1年新发PFD现象不符，可能由于该研究纳入例数少，且为静态研究，不能说明肛提肌的功能变化。近年来，动态MRI已成为评价肛提肌形态和功能的重要方法，三维模型可形象地多角度观察盆底结构，并可通过软件测量各项径线长度和角度等多种参数反应盆底功能，解决二维MRI空间选点不准确和某些结构不能在同一层面观察的问题［8］。所以，本研究通过手术前、后动态MRI二维图像和三维模型对比评估广泛性子宫切除术后肛提肌形态结构的改变，为评估患者术后肛提肌改变尽早行盆底功能康复提供可靠依据。

1 资料与方法

1.1 纳入、排除标准 纳入标准：术前无PFD；18.0 kg/m2＜BMI≤28.0 kg/m2；无MRI检查禁忌证。排除标准：屏气用力状态配合不佳；有高血压、糖尿病、慢性咳嗽、便秘史；有卵巢功能障碍相关疾病史，术后长期服用性激素类药物；既往有盆底手术史或术后行盆底功能锻炼等恢复盆底功能治疗史。

1.2 一般资料 按照以上标准纳入2015年9月—2017年9月就诊于南方医科大学南方医院的ⅠA2～ⅡA2期宫颈鳞癌并行广泛性子宫切除术的患者33例，收集其术前2周内及术后1年的动态MRI数据集。患者平均年龄（45.2±7.7）岁；BMI（22.4±2.7） kg/m2；平均顺产（2.3±1.3）次。本研究获得南方医科大学南方医院医学伦理委员会批准，伦理号NFEC-2017-011。临床试验注册号NCT03155529。

1.3 MRI扫描方法 嘱患者仰卧位，双腿分开稍向外展，于吸气后屏气，于屏气用力状态达最大用力时保持住，由影像科医生和临床医生共同评估最大用力状态是否有效，并进行横断位、矢状位和冠状位单次激发快速自旋回波序列扫描。扫描参数如下：TR/TE 688/80 ms，扫描野 260 mm×300 mm×179 mm，矩阵184×188，翻转角90°，层厚4.0 mm，层间距1.0 mm。扫描范围上至宫底（术后至第5骶骨关节），下至会阴下1 cm。其中矢状位和冠状位用于二维观察肛提肌的走形，横断位图像以Dicom 3.0格式保存，后期进行三维重建。

1.4 三维重建 将轴位Dicom 3.0格式数据导入三维重建软件Mimics10.01（比利时Materialise公司产品）中（见图1），依据刘萍等［9］报道的方法，根据每层肛提肌各部分走形识别并勾勒出轮廓（见图2～3），利用软件中三维重建功能将二维MRI图像转换成数字化三维模型。

图1 肛提肌三维重建操作界面及三维模型Figure 1 Mimics Software Interface for the reconstruction of the 3D model from dynamic MRI data of levator ani muscle and the reconstructed 3D model

1.5 分析及测量 （1）二维MRI图像观察：利用二维MRI图像对比观察同一患者手术前、后髂尾肌、耻骨直肠肌和肛提肌耻骨附着处形态有无改变，发生何种改变。髂尾肌形态：冠状位上观察有两种形状，①穹隆状：肌纤维自骶尾骨处先向头侧再向两侧走形，最终止于闭孔筋膜；②漏斗状：肌纤维先向两侧再向头侧走形。耻骨直肠肌形态：横断位上观察耻骨直肠肌与耻骨联合围成的区域的形态。肛提肌耻骨附着处形态：耻骨直肠肌和耻骨内脏肌的前缘在耻骨后方附着，走形交叉不宜区分，所以本研究将二者起始部分称为耻骨肌。横断位上表现为一侧或双侧耻骨肌耻骨联合处信号完整、缺失或波浪形。（2）三维模型测量：利用三维模型测量分别得出同一患者术前和术后的肛提肌体积、肛提肌板角度、肛提肌裂孔横径及前后径和耻骨肌耻骨附着处距耻骨联合下缘距离，分析术前和术后的差异。肛提肌体积：Mimics软件自动计算得到肛提肌体积。肛提肌板角度：肛提肌板与水平面的夹角。肛提肌裂孔横径、前后径：耻骨直肠肌与耻骨联合下缘围成肛提肌裂孔的最宽和最长径线长度。耻骨肌耻骨附着处距耻骨联合下缘距离：利用Mimics软件中Med CAD工具中的点构建（Point）功能于三维模型中选取耻骨联合下缘中点，分别测量两侧耻骨联合下缘和双侧耻骨肌最前端之间的距离，为减小测量误差，使用两侧肛提肌距离联合下缘距离的平均数评估。

图2 横断位观察屏气用力状态肛提肌的二维MRI图像Figure 2 2D transverse images of the levator ani muscle during static breath holding

1.6 统计学方法 采用SPSS 21.0对数据进行统计分析，所有测量数据精确到小数点后2位。计量资料以中位数（上四分位数，下四分位数）〔M（P25，P75）〕表示，手术前后比较采用Wilcoxon非参数检验。计数资料以相对数表示。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 髂尾肌形态 5例（15.2%）患者术后髂尾肌由术前双侧“穹窿状”变为“漏斗状”，其中2例术后出现一侧“漏斗状”，3例术后出现双侧 “漏斗状”；6例（18.2%）术前为“一侧漏斗状，一侧穹窿状”，术后合并对侧“漏斗状”（见图4）。

2.2 耻骨直肠肌形态 术后10例（30.3%）耻骨直肠肌形态发生变化，3例由“V型”变为“U型”，分别有6例和1例由“U型”变为“O型”和“不规则型”（见图5）。

2.3 肛提肌耻骨附着处形态 分别有9、6例患者由“完整”变为一侧、双侧呈“波浪形或缺损”；4例分别由“一侧缺损，一侧完整”变为术后合并对侧波浪形或对侧缺损，其中2例术后合并对侧“波浪形”变为“一侧波浪形，一侧缺损”，2例术后合并对侧“缺损”变为“双侧缺损”（见图6）。

2.4 三维模型测量 与术前比，术后肛提肌体积减小，肛提肌板角度增大，耻骨肌耻骨附着处距耻骨联合下缘距离增大，差异有统计学意义（P＜0.05）；术后肛提肌裂孔横径、前后径与术前比较，差异无统计学意义（P＞0.05，见图7、表1）。

3 讨论

图3 横断位观察屏气用力状态肛提肌的三维模型Figure 3 3D model of the levator ani muscle during static breath holding

3.1 广泛性子宫切除术对盆底的影响 根据解剖走形和功能不同，肛提肌可分为髂尾肌、耻骨直肠肌和耻骨内脏肌［9-10］；其中耻骨直肠肌和耻骨内脏肌起止点均为耻骨联合，在影像学上可以统称为耻骨肌。吕爱明等［11］研究发现广泛性子宫切除术后发生夜尿、尿失禁等PFD的概率明显较术前升高，且盆底肌电指标低于正常值，间接论证手术引起的肛提肌功能受损是术后PFD的原因之一。王礼贤等［8］认为子宫切除术后3个月膀胱和尿道的位置发生变化可能是由于术后肛提肌失去周围韧带相互牵拉而功能下降引起。DELANCEY等［12］研究发现有肛提肌缺损的患者出现PFD的概率是正常组的3.4倍，所以术后肛提肌的解剖结构改变与术后盆底功能密切相关。本研究选取了术后1年为研究节点，探讨手术后短期内肛提肌的变化，后期本研究将继续纳入同一批患者远期结果进行对比，以期说明手术对肛提肌的改变及是否可以恢复。

图5 2位患者手术前、后横断位观察耻骨直肠肌形态Figure 5 Axial view of the morphology of the puborectal muscle of two cases before and after radical hysterectomy

3.2 术后髂尾肌形态及肛提肌板角度变化及意义 有研究发现盆底受损伤的盆腔器官脱垂患者及孕妇的肛提肌板角度均有不同程度的增大，髂尾肌形态“漏斗状”增多，说明髂尾肌“漏斗状”代表盆底支持力减弱［13-14］。本研究发现术后部分患者屏气用力状态下髂尾肌失去正常的“穹窿状”，变为一侧或双侧“漏斗状”，髂尾肌与水平线构成的肛提肌板角度较术前增大，说明术后1年髂尾肌可能变短，肛提肌板向尾侧移动，在腹压增大情况下，分布在髂尾肌的压力减小，而将脏器推向肛提肌裂孔的压力增大，提示肛提肌受损且支撑力减弱。

图4 同一患者手术前、后T2加权像冠状位观察髂尾肌形态Figure 4 T2-weighted coronal images of the morphology of the iliac caudal muscle of one case before and after radical hysterectomy

图6 同一例患者手术前、后轴位观察肛提肌耻骨附着处形态Figure 6 Axial view of the morphology of the pectineus muscle attaching to the pubis

图7 肛提肌三维模型的测量Figure 7 3D measurements of the levator ani muscle

表1 33例患者手术前、后三维模型测量指标变化〔M（P25，P75）〕Table 1 Changes in levator ani muscle parameters before and after radical hysterectomy in 33 cases

3.3 耻骨肌耻骨附着处形态和距离改变及意义 本研究发现术后部分患者耻骨肌耻骨附着处肌耻骨肌着处呈波浪形或断裂，耻骨肌起始处撕裂后距耻骨联合下缘距离增大，说明手术后由于盆腔力学结构改变，耻骨肌耻骨附着处已发生松弛改变，随着时间的延长此改变可能会持续存在或加重，那么耻骨肌的支持力和收缩力随之发生改变，从而影响盆腔结构的稳定和盆腔脏器的功能。

3.4 肛提肌体积变化及意义 本研究发现术后1年时患者肛提肌体积缩小，而较厚的盆底肌肉与较强的盆底肌力及肌耐力相关，可为盆腔器官提供更好的支持作用，尤其是耻骨直肠肌的厚度与盆底肌力呈正相关。分析原因认为：（1）手术完全破坏盆底支持结构后，盆腔受力方向转变致使术后肛提肌体积变薄，功能下降，长此以往可能会出现盆底肌肌纤维重构。北京协和医院研究显示PFD患者肛提肌厚度降低，Ⅰ型和Ⅱ型肌纤维直径变小，密度间隙被结缔组织取代，Ⅱ型纤维比例降低，说明肛提肌体积下降可能与盆底功能受损相关［15］。（2）为了代偿其他被破坏的组织的支持作用，在腹压持续增加的情况下，肛提肌板逐渐下移，甚至同水平面几近垂直，肌肉被压缩逐渐变薄，慢慢萎缩，伴随肛提肌裂孔逐渐下移增大后出现盆腔器官脱垂。若肛提肌萎缩及肛提肌板角度几近垂直于平面，会引起不恰当的肌肉收缩，影响直肠肛管和膀胱颈的开放，患者为了适应会用力排便、排尿，那么长期过高的腹压通过肛提肌裂孔传递到脏器，最后引起PFD。（3）手术破坏盆腔小神经和血管，手术切除子宫和卵巢引起的术后雌激素水平下降也会影响盆底肌的营养供应，加重肛提肌的损伤。

3.5 肛提肌裂孔形态、参数改变及意义 此外，本研究发现术后耻骨直肠肌形态“U型”和“O型”型增多，由术后部分耻骨直肠肌后部变薄引起。这可能由于肛提肌其他部分受损后，完整的耻骨直肠肌背侧首先发生代偿，而这种代偿会引起组织变薄，进一步引起肛提肌裂孔增大［14］。本研究结果虽然提示髂尾肌形态、耻骨肌起始处形态、耻骨直肠肌形态和肛提肌体积等与肛提肌收缩功能密切相关的结构均发生了改变，但是肛提肌裂孔横径、前后径与术前比较无统计学差异。随着术后时间延长、激素水平的改变或盆腔应力状态增加（如便秘、慢性咳嗽、体力活等），肛提肌裂孔可能会增大，最终可以解释这一远期并发症。

3.6 本研究的局限性 本研究观察时间较短，今后仍需要对术后较长时间的肛提肌变化进行深入研究，以更深入地解释术后盆底改变。

综上所述，广泛性子宫切除术后1年时肛提肌发生重塑，趋向于对盆腔器官的承托能力下降。若术后早期进行盆底康复治疗可改善患者远期PFD，改善生活质量。

作者贡献：陈硕臻进行文章的构思与设计，数据统计分析，文献和资料的收集、整理，图片的整理，撰写论文；刘萍指导论文思路和写作，核对论文数据，负责文章质量控制及审校，对文章整体负责、监督管理；刘萍、陈春林、龚时鹏和苏桂栋负责患者临床资料的收集和随访；陈硕臻、陈兰、彭程、黄璐负责MRI数据的收集、整理和存档；乔文俊负责MRI数据的采集；陈硕臻、唐连和陈金洋负责MRI数据的三维重建。

本文无利益冲突。