毛卉，黃程勝，吳氫凱，周月娣

女性盆底功能障礙性疾?。╬elvic floor dysfunction，PFD）是指由于女性盆底支持結構發(fā)育障礙、損傷以及缺陷等因素引發(fā)的一種疾病，通常表現(xiàn)為壓力性尿失禁（stress urinary incontinence，SUI）、盆腔器官脫垂（pelvic organ prolapse，POP）及女性性功能障礙（female sexual dysfunction，F(xiàn)SD）等，該病是降低女性生活質量的常見病。我國SUI的發(fā)病率為22.9%（1 197/5 221）[1]。美國相關權威機構表示近年美國SUI的發(fā)病率高達25%，其中表現(xiàn)為POP以及大、小便失禁的患者依次為2.9%、9.4%以及17.1%[2]。近年來PFD備受關注，全球大部分國家已將女性健康作為評估公共衛(wèi)生水平一項不可或缺的硬性指標，甚至還被用作評估某一地區(qū)或某一國家文明程度的指標。目前我國也已將提高女性健康，特別是預防女性PFD等工作作為政府的主要工作之一[3]。

生物力學興起于20世紀60年代中、后期，是力學與生物學、生理學、解剖學、臨床醫(yī)學等相結合的一門既屬于力學學科又屬于生命學科的新興學科。就生物力學而言，其具體含義為將相關力學知識與生物學相結合，用以闡述生命過程中相關力學表征的一種學科。隨著時間的發(fā)展，該學科在整形、骨科等領域中的應用相對成熟，近年來被逐漸應用于婦產科領域[4-6]。現(xiàn)就生物力學在PFD中的應用進行綜述。

1 PFD發(fā)病機制的生物力學研究

隨著醫(yī)學技術的日益進展，有關PFD發(fā)病機制的相關學說不斷完善，下面就生物力學方面對之進行闡述。女性骨盆底由韌帶、筋膜以及多層肌肉等幾部分組成，其由外向內分為3層：①外層，由會陰淺筋膜及其深面的3對肌肉及肛門外括約肌組成；②中層，為泌尿生殖膈；③內層，為盆膈，是骨盆底最堅韌的一層，由肛提肌及其內、外各覆一層筋膜組成。在骨盆底肌肉中，肛提肌起最重要的支持作用。從水平角度，骨盆底可分為前、中、后3部分。一旦骨盆底結構發(fā)生損傷或功能障礙，極易導致盆腔器官松弛、脫垂等現(xiàn)象。前盆腔支持結構缺陷可發(fā)生尿道和陰道前壁脫垂，中盆腔支持結構缺陷可發(fā)生子宮和陰道穹隆脫垂，后盆腔支持結構缺陷可發(fā)生陰道后壁脫垂和子宮直腸陷凹疝。

女性盆底的結締組織（筋膜、韌帶）主要由Ⅰ型和Ⅲ型膠原組成。Ⅰ型膠原與支持作用有關，硬度較大，直徑較粗；Ⅲ型膠原與組織的彈性有關。對陰道前壁具有支持作用的盆筋膜腱弓由84%的Ⅲ型膠原、13%的彈性蛋白和少量平滑肌構成。女性骨盆底組織受到各種力的作用，如妊娠、分娩、重力、排便、咳嗽等。機械力作用于人骨盆底成纖維細胞后，將會對Ⅰ型以及Ⅲ型膠原的合成造成嚴重影響，進而破壞原有平衡，使人體膠原含量急劇銳減。受機械力的影響，成纖維細胞會急劇凋亡，進而導致數(shù)量不斷變少。除此之外，一旦機械力過大，將會嚴重影響骨架蛋白水平，因而PFD患者的盆底支持組織以及細胞的生物力學特性常會發(fā)生一定程度的變化[7]。

成纖維細胞是支持組織不可或缺的重要構成，主要功能是合成且分泌相關膠原蛋白、酶、生長因子以及激素等，以此促進機體的新陳代謝，支持組織結構和功能[8-9]。彈力纖維是結締組織的主要成分，功能是使形變組織慢慢恢復原始狀態(tài)，這一切離不開彈性蛋白。彈性蛋白通常位于細胞外基質中，彈性蛋白含量減少將會導致PFD。Zhao等[10]研究提示宮骶韌帶彈性蛋白含量減少會導致POP。Luo等[11]通過生物力學模型研究發(fā)現(xiàn)，子宮懸吊韌帶具有粘彈性行為，在最大外力作用下宮骶韌帶可以延伸到自身長度的2倍。上述研究均表明盆底支持結構力學性能的降低可能是導致POP的原因?，F(xiàn)已公認PFD是盆底肌肉以及結締組織損傷所致。Dietz等[12]指出，10%～30%的女性陰道分娩導致的肛提肌撕裂與之后發(fā)生PFD有關。van Delft等[13]發(fā)現(xiàn)21%的女性在首次陰道分娩后出現(xiàn)肛提肌從恥骨附著處撕脫。肛提肌損傷可能導致肛提肌裂孔擴大和盆腔器官位置下移[14]。

2 PFD診斷的生物力學研究

PFD的診斷主要以患者的主要癥狀和體征為依據(jù)，而影像學檢查的應用也越來越多。在PFD患者盆底肌肉的研究方面，臨床上借助盆底超聲、磁共振成像（MRI）等醫(yī)學器械能夠較為清晰地觀察到肛提肌的斷裂狀態(tài)，例如斷裂直徑、范圍大小、損傷部位以及程度等[15]。通常情況下，超聲用于軟組織檢查能夠非常清晰地觀察到肛提肌的狀態(tài)。向君彥等[16]借助超聲技術觀察到了較為清晰的盆底矢狀面結構，特別是借助三維超聲技術，可觀察到較為明晰的橫斷面信息，最終得到了盆底立體解剖圖像。廖林森等[17]借助MRI觀察到了PFD患者較為清晰的產后盆底肛提肌裂孔狀態(tài)。

近年來，有限元分析法成為婦科生物力學研究的熱點。國內外對人體軟組織的研究尚處于初級階段，但發(fā)展迅速。Hoyte等[18]早在2001年就建立了PFD患者及無PFD婦女的肛提肌三維形態(tài)學模型，進而得出結論，即PFD患者常會出現(xiàn)肛提肌損傷情況。著名學者Martins等[19]在2007年針對肛提肌變化情況構建了對應的有限元模型，得出結論：一旦盆底肌肉受力，極易產生肛提肌的病變。中國數(shù)字化可視女性盆腔的計算機三維重建于2005年成功建立[20]，主要是從解剖學角度分析盆底。宋紅芳等[21]于2012年構建盆底軟組織的有限元模型，該研究從力學角度為認識女性PFD提供參考。Luo等[22]開發(fā)了一種三維有限元模型用以了解女性POP的發(fā)生機制，尤其是直腸脫垂。

觸覺成像（tactile imaging，TI）又稱“應力成像”或“力學成像”，是一種新型彈性成像技術，通過TI探頭，其表面的壓力傳感器可模仿人的觸覺繪制組織彈性圖，其行為類似于用人類的手指在臨床檢查時稍微壓縮軟組織，通過超聲取得壓力檢測結果的變化模式，TI以往主要用于乳腺和甲狀腺結節(jié)的診斷[23-24]。陰道觸覺成像系統(tǒng)（vaginal tactile imaging，VTI）可獲得和繪制陰道內壓力數(shù)據(jù)，是TI在盆底領域的應用。VTI原型包括一個經(jīng)陰道探頭、一個電子單元和一個帶數(shù)據(jù)采集卡的筆記本電腦，該陰道探頭內裝置了觸覺傳感器陣列和傾斜傳感器，在檢查過程中，觸覺傳感器陣列安裝在與陰道壁接觸的探頭表面[25]。在檢查過程中，VTI探頭由一次性彈性護套覆蓋，隨著陰道內探頭位置的改變，通過VTI技術能可視化地獲取陰道壁的壓力，評估盆底肌肉的收縮力量和盆底結締組織的支持力量[26]。VTI是一種非常有前景的盆底生物力學精準評估新技術。

3 PFD治療中的生物力學應用

PFD的治療方式包括行為治療、保守治療和手術治療等，其本質是重建盆底的力學平衡，改善癥狀，回納脫垂。

3.1 行為治療行為治療是主要的生活方式干預方法，包括避免增加腹內壓的活動，定期排空膀胱及排便，盡量保證平穩(wěn)排便，控制體質量等。

3.2 保守治療保守治療是通過盆底肌肉鍛煉（PFMT）改善盆底肌狀態(tài)。PFMT即Kegel訓練，是憑借相關鍛煉來實現(xiàn)強化盆底肌肉強度、耐力以及支持力等目的。根據(jù)英國相關權威機構在2015年所發(fā)表的研究結論可知，若存在SUI現(xiàn)象，那么最佳治療方案就是不間斷進行3個月的PFMT[27]。Labrie等[28]認為，若出現(xiàn)SUI，采取PFMT法可以達到較好的恢復效果。生物反饋（biofeed back，BK）輔助的PFMT效果優(yōu)于單純的自身鍛煉[29]。目前盆底肌力的評價體系多樣化，陰道肌肉電生理評估主要包括陰道表面肌電信號評估和陰道壓力評估[30-31]。采用生物反饋儀采集陰道表面肌電信號可觀察肌肉收縮時的生理變化，間接評定肌肉張力、肌肉收縮力以及肌肉的疲勞程度[32-33]。陰道壓力檢測代表陰道周圍肌群收縮的合力，具有無創(chuàng)、簡便、數(shù)據(jù)直觀、性能穩(wěn)定的優(yōu)點，也可推薦作為盆底肌力篩查的指標[34]。此外，盆底電刺激治療、家庭功能康復器也有增強盆底肌力的作用。絕經(jīng)后婦女陰道局部注射雌激素，能夠顯著提升盆底肌張力，使盆底組織重新達到豐滿。

3.3 手術治療傳統(tǒng)的盆底重建手術主要通過自身組織修補、加強松弛損傷的盆底支持結構、重建盆底力學平衡，達到治療POP的目的。隨著年老及自身組織支持力度逐漸下降，患者術后10年的POP復發(fā)率高達25%[35]。隨著新型盆底修復技術的不斷成熟，再加上相關材料的不斷豐富，之前落后的手術方法被淘汰，取而代之的是現(xiàn)代盆底修復手術，降低了術后復發(fā)率。新型盆底修復及重建材料的應用不但可以加固盆底組織，而且還可以使筋膜彈性變得更好。目前常用的補片是合成的不可吸收的聚丙烯網(wǎng)片，待補區(qū)域的成纖維細胞可直接穿過網(wǎng)片微孔進行生長，從而構成“骨架”結構，恢復盆底支持結構。宋曉晨[36]從生物力學角度進行研究發(fā)現(xiàn)，陰道前壁膨出女性的陰道前壁組織彈性降低，僵硬度增加，生物力學性能減退；陰道前壁組織的生物力學特性為各向同性，這種構成能夠提供盆底組織各種合適的變形方式，以適應腹腔內壓的增加；對臨床上常用的3種合成網(wǎng)片的組織相容性及生物力學特性的變化也能很好地適應。張榮[37]深入探討絲蛋白涂層聚丙烯網(wǎng)片的生物力學特性，發(fā)現(xiàn)其能夠顯著改善聚丙烯網(wǎng)片的生物力學特性。上述研究提示生物力學能評估PFD治療過程中重建材料的選擇和應用。

4 結語

綜上所述，生物力學貫穿PFD的發(fā)生、發(fā)展、康復和治療的全過程。目前國內外對女性骨盆底的生物力學研究還處于初級階段，研究結果也不盡一致，但由于計算機技術、醫(yī)學機械技術與軟件技術的發(fā)展，生物力學將在婦產科領域中發(fā)揮重要作用，在PFD中的應用將更加廣泛。