崔國(guó)策 李宇飛 李華山

1.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院南區(qū)肛腸科，北京 102618；2.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院肛腸科，北京 100053

近年來(lái)，盆腔器官脫垂的三維模型重建研究多集中在以子宮、陰道脫垂為主的婦產(chǎn)科領(lǐng)域。而男性脫垂患者因無(wú)妊娠及分娩等生理過(guò)程的影響，其發(fā)病原因和發(fā)病機(jī)制更加復(fù)雜。直腸脫垂被認(rèn)為是盆底支持組織（由盆底肌肉、筋膜和韌帶等結(jié)締組織為主）的損傷或薄弱所致，肛提肌為盆底肌主要組成部分之一。本研究擬構(gòu)建直腸脫垂男性盆底肛提肌及骨盆三維立體模型，并與健康男性三維模型進(jìn)行比較，進(jìn)而豐富盆底支持組織的相關(guān)影像學(xué)數(shù)據(jù)資料，以期從生物力學(xué)角度闡明直腸脫垂的發(fā)病機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2016年10月～2018年12月就診于中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院廣安門(mén)醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我院”）本部及南院區(qū)以直腸脫垂作為主要診斷的男性住院患者11例為觀察組，同期招募的13名健康男性志愿者為對(duì)照組。

對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn)：①填寫(xiě)盆底功能障礙臨床問(wèn)卷調(diào)查表（PFDI-20）；②對(duì)本研究知情同意并簽字。排除標(biāo)準(zhǔn)：①重大外傷及盆腔手術(shù)史；②藥物、食物過(guò)敏史；③重大臟器實(shí)質(zhì)性病變及MRI 檢查禁忌證；④有盆腔器官脫垂癥狀。

觀察組納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)肛腸專(zhuān)業(yè)委員會(huì)制訂的《直腸脫垂診斷與治療標(biāo)準(zhǔn)》[1]中二型完全性直腸脫垂者，分度、中醫(yī)證候與證型不限；②年齡＞16歲；③對(duì)本研究知情同意并簽字。排除標(biāo)準(zhǔn)：①一型直腸脫垂者；②患結(jié)腸炎、克羅恩病等腸道感染性疾病者；③嚴(yán)重高血壓病、糖尿病、惡性腫瘤等器質(zhì)性病變者；④伴幽閉恐懼癥等精神類(lèi)疾病者；⑤盆腔包塊或畸形患者；⑥盆腔相關(guān)手術(shù)史；⑦體內(nèi)植入物者如心臟起搏器植入等。

本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。兩組年齡、體重指數(shù)（BMI）比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05），具有可比性。見(jiàn)表1。

表1 兩組一般資料比較（）

表1 兩組一般資料比較（）

1.2 磁共振成像（MRI）檢查

Simens Skyra 3.0T 磁共振掃描成像儀對(duì)兩組研究對(duì)象進(jìn)行掃描，檢查體位為仰臥位。觀察組檢查前需將脫出的直腸回納，所有觀察對(duì)象檢查前6 h 禁食，檢查前0.5 h 排空膀胱。研究對(duì)象下腹部放置體部矩陣線圈，以減少呼吸運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影。掃描區(qū)域：骶岬至?xí)幭? cm；掃描序列：常規(guī)MRI 定位序列，3D T2 SPACE 軸位序列；掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間（TR）=1700 ms，回波時(shí)間（TE）=99 ms，掃描野（FOV）：260 mm×260 mm，矩陣：256×256，層厚：1 mm，無(wú)間隙容積掃描，每位研究對(duì)象獲得圖像約160張。

1.3 肛提肌與骨盆三維模型重建

將數(shù)據(jù)文件和原始MRI 掃描二維圖像導(dǎo)入醫(yī)學(xué)圖像三維重建軟件Mimics 19.0，對(duì)原始二維圖片進(jìn)行自動(dòng)定位、組織和內(nèi)插值，隨后在四視口（矢狀面、橫斷面、冠狀面和三維視口）窗口處理圖像，選擇MRI掃描二維圖像所在視口進(jìn)行編輯以取得三維重建的最佳效果。本次原始MRI 掃描二維圖像為橫斷面軸位圖像，故以軸位為主編輯處理。分辨和選擇骨盆與肛提肌的定位和界限，逐張對(duì)骨盆和肛提肌的范圍進(jìn)行勾勒，觀察圖像特點(diǎn)，最終得到骨盆和肛提肌的三維模型效果圖。

1.4 二維圖像指標(biāo)觀察

①肛提肌裂孔形態(tài)：肛提肌裂孔是由恥骨直腸肌左右兩側(cè)與恥骨聯(lián)合所構(gòu)成，在二維橫斷面圖像恥骨聯(lián)合下緣平面觀察。文獻(xiàn)報(bào)道顯示[2-5]，在MRI橫斷面圖像上，正常肛提肌裂孔結(jié)構(gòu)為吊帶形，如“U”或“V”形。②髂尾肌形態(tài)：健康人于靜息狀態(tài)下表現(xiàn)為凸面向上的“穹隆狀”，收縮狀態(tài)下髂尾肌左右兩側(cè)變平甚至凸面向下，本研究主要在冠狀面進(jìn)行觀察。③肛提肌損傷或斷裂缺損：橫斷面觀察左右兩側(cè)肛提肌在恥骨內(nèi)側(cè)緣附著點(diǎn)處是否可見(jiàn)肌肉信號(hào)缺失[6]。

1.5 三維模型指標(biāo)測(cè)量

1.5.1 肛提肌指標(biāo)測(cè)量

1.5.1.1 肛提肌裂孔寬度與長(zhǎng)度 肛提肌裂孔寬度（le vator hiatus width，LHW）是肛提肌裂孔左右徑的最大距離；肛提肌裂孔長(zhǎng)度（levator hiatus length，LHL）是肛提肌裂孔前后徑的最大距離。見(jiàn)圖1。

圖1 肛提肌裂孔的長(zhǎng)度和寬度

1.5.1.2 肛提肌距恥骨聯(lián)合下緣間距（levator symphysis sling gap，LSG）LSG-L 和LSG-R 為左右兩側(cè)肛提肌最前方距恥骨聯(lián)合下緣間的最大距離。見(jiàn)圖2。

圖2 左右兩側(cè)肛提肌與恥骨聯(lián)合下緣間距

1.5.1.3 肛提肌板角度（levator plate angle，LPA）LPA為肛提肌板平面與水平面形成的角度。見(jiàn)圖3。

1.5.1.4 肛提肌體積（levator ani muscle volume，LVOL）三維重建軟件計(jì)算LVOL。見(jiàn)圖4。

1.5.1.5 髂尾肌寬度（iliococcygeus width，ICW）ICW 為髂尾肌左右兩側(cè)與中縫的最大距離，分別標(biāo)記為ICW-L 和ICW-R。見(jiàn)圖5。

圖3 肛提肌板角度

圖4 肛提肌體積

圖5 左右兩側(cè)髂尾肌寬度

1.5.1.6 髂尾肌角度（iliococcygeal angle，ICA）ICA 為髂尾肌左右兩側(cè)最外側(cè)點(diǎn)連線與髂尾肌兩側(cè)肌束所形成的角度，分別標(biāo)記為ICA-L 和ICA-R。見(jiàn)圖6。

1.5.2 骨盆指標(biāo)測(cè)量

1.5.2.1 恥尾線（pubococcygeal line，PCL）PCL 為 下緣恥骨聯(lián)合到尾骨最末一節(jié)關(guān)節(jié)連線的最大距離。見(jiàn)圖7。

1.5.2.2 坐骨棘間距（interspinous diameter，IS）IS 為坐骨棘左右兩側(cè)內(nèi)側(cè)緣間連線的最大距離。見(jiàn)圖8。

圖6 左右兩側(cè)髂尾肌角度

圖7 恥尾線

圖8 坐骨棘間距

1.5.2.3 坐骨結(jié)節(jié)間距（intertuberous diameter，IT）IT為左右兩側(cè)坐骨結(jié)節(jié)中點(diǎn)間連線的距離，即骨盆出口橫徑。見(jiàn)圖9。

圖9 坐骨結(jié)節(jié)間距

1.5.2.4 恥骨弓角度（pubic arch angle，PAA）PAA 是表示骨盆出口寬度的參數(shù)，為左右兩側(cè)恥骨支所構(gòu)成的夾角。見(jiàn)圖10。

圖10 恥骨弓角度

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，兩組間比較采用t 檢驗(yàn)。以P <0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組盆底二維圖像分析

肛提肌裂孔形態(tài)：觀察組“V”形9例，“U”形2例；對(duì)照組“V”形11例，且雙側(cè)對(duì)稱(chēng)，“O”形1例，“U”形1例。

髂尾肌形態(tài)：觀察組髂尾肌形態(tài)為“穹隆或圓頂”狀7例，“水平”狀2例，“漏斗”狀2例；對(duì)照組呈向上“穹隆”狀11例，接近“水平”狀2例。

肛提肌損傷或斷裂缺損情況：觀察組雙側(cè)均有損傷6例，左側(cè)肛提肌損傷2例，右側(cè)肛提肌損傷3例。對(duì)照組均未見(jiàn)肛提肌損傷或斷裂缺損情況。

2.2 兩組肛提肌三維模型測(cè)量指標(biāo)比較

與對(duì)照組比較，觀察組LHW、LHL、LSG-L、LSG-R與LPA 均增大，LVOL 減小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P <0.05）；兩組ICW-L、ICW-R、ICA-L、ICA-R 比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 兩組骨盆三維模型測(cè)量指標(biāo)比較

與對(duì)照組比較，觀察組PCL、IT 均增大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P <0.05）；兩組IS、PAA 比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P >0.05）。見(jiàn)表3。

3 討論

肛提肌為盆底支持結(jié)構(gòu)的重要組成部分，維持并承托膀胱、子宮陰道和直腸等盆腔器官。肛提肌位于盆底最內(nèi)層，肌群形狀為寬扁狀，左右兩側(cè)肌纖維分布似疊瓦狀，彼此覆蓋、相互重疊，正常狀態(tài)下兩側(cè)肌肉組織形態(tài)特征和解剖結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。文獻(xiàn)中對(duì)肛提肌的組成及相關(guān)術(shù)語(yǔ)表達(dá)存在諸多爭(zhēng)議，本研究結(jié)合文獻(xiàn)總結(jié)并根據(jù)肛提肌各組成部分的起止點(diǎn)和走行方向，認(rèn)為其組成為左右雙側(cè)對(duì)稱(chēng)的恥骨直腸?。◥u直?。?、髂骨尾骨肌（髂尾?。u骨尾骨?。◥u尾肌）及坐骨尾骨?。ㄗ布。?，各組分間無(wú)清晰界限[7-12]。每個(gè)組成部分依據(jù)結(jié)構(gòu)及位置不同，發(fā)揮功能也不同。恥直肌可調(diào)節(jié)肛門(mén)開(kāi)合，參與構(gòu)成肛直角，其相關(guān)指標(biāo)為L(zhǎng)HW、LHL、LSG-L、LSG-R 和LVOL等；恥尾肌具有控便、控尿以及支撐盆腔器官重量的作用；髂尾肌亦參與支持內(nèi)臟器官，其相關(guān)指標(biāo)為ICW、ICA和LPA；坐尾肌可承托直腸處于正常位置，其肛提肌兩內(nèi)側(cè)緣與恥骨聯(lián)合組成肛提肌裂孔。隨著肛提肌發(fā)生不同程度的斷裂或損傷，其肌纖維依序變薄，肛提肌裂孔形態(tài)及LSG 亦發(fā)生一定改變，LVOL 也隨之變小[13]，肛提肌板結(jié)構(gòu)亦逐步從穹隆狀轉(zhuǎn)為水平狀，進(jìn)而變?yōu)橄蛳掳枷菀灾恋陀谂枨凰矫?，LPA 變大為肛提肌斷裂損傷的關(guān)鍵指標(biāo)[14]。本研究顯示，觀察組肛提肌結(jié)構(gòu)較對(duì)照組發(fā)生一定程度改變，其LHW、LHL、LSG-L、LSG-R、LPA 較對(duì)照組均增大，且該研究結(jié)果同國(guó)外研究[15]相符合，提示肛提肌各組分的解剖結(jié)構(gòu)變化和肌肉斷裂損傷與直腸脫垂的發(fā)生發(fā)展具有一定相關(guān)性。

表2 兩組肛提肌三維模型測(cè)量指標(biāo)比較（）

表2 兩組肛提肌三維模型測(cè)量指標(biāo)比較（）

注：LHW：肛提肌裂孔寬度；LHL：肛提肌裂孔長(zhǎng)度；LSG-L：肛提肌左側(cè)距恥骨聯(lián)合下緣間距；LSG-R：肛提肌右側(cè)距恥骨聯(lián)合下緣間距；LPA：肛提肌板角度；LVOL：肛提肌體積；ICW-L：左側(cè)髂尾肌寬度；ICW-R：右側(cè)髂尾肌寬度；ICA-L：左側(cè)髂尾肌角度；ICA-R：右側(cè)髂尾肌角度

表3 兩組骨盆三維模型測(cè)量指標(biāo)比較（）

表3 兩組骨盆三維模型測(cè)量指標(biāo)比較（）

注：PCL：恥尾線；IS：坐骨棘間距；IT：坐骨結(jié)節(jié)間距；PAA：恥骨弓角度

每個(gè)個(gè)體的骨盆徑線測(cè)量結(jié)果變異很大，尤其對(duì)于兩性差別，骨盆的骨性差異更是明顯。男性骨盆主要適應(yīng)于運(yùn)動(dòng)的需要，女性骨盆更適應(yīng)于妊娠及生產(chǎn)的生理功能。研究表明[16-20]，骨盆入口較寬、中骨盆經(jīng)線較長(zhǎng)、骨盆出口較窄是盆腔器官脫垂患者較為常見(jiàn)的骨盆結(jié)構(gòu)。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)盆底功能障礙與盆腔器官脫垂患者相關(guān)骨盆結(jié)構(gòu)研究較少，尚缺乏對(duì)其形態(tài)及解剖結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，其形態(tài)特征與健康人的差異性及與脫垂級(jí)別的相關(guān)性尚未解明。本研究中，與骨盆相關(guān)的觀察指標(biāo)有PCL、IS、IT、PAA等參數(shù)，與對(duì)照組比較，觀察組PCL、IT 均增大，提示男性直腸脫垂患者的骨盆形態(tài)在一定程度上發(fā)生改變。但本研究相關(guān)骨盆結(jié)果存在一定局限性，表現(xiàn)為：①本研究因研究對(duì)象均為中國(guó)黃種人，故獲得的影像學(xué)研究結(jié)果不可被其他地區(qū)或種族人群采用；②本研究?jī)H測(cè)量四條較重要的骨盆徑線反映骨盆相關(guān)解剖形態(tài)的變化，后續(xù)將納入更多的測(cè)量參數(shù)及觀察指標(biāo)以更加詳盡地反映其形態(tài)改變；③本研究樣本量小，尚需大樣本數(shù)據(jù)以更詳盡準(zhǔn)確地反映骨盆形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與直腸脫垂發(fā)生的關(guān)聯(lián)性。

本研究首次對(duì)觀察組11例男性直腸脫垂患者及對(duì)照組13名健康男性志愿者的盆底支持系統(tǒng)（肛提肌與骨盆）進(jìn)行二維MRI 掃描、三維模型重建、二維及三維相關(guān)參數(shù)指標(biāo)測(cè)量和數(shù)據(jù)結(jié)果比較分析。所構(gòu)建的三維模型可直觀觀察盆底組織結(jié)構(gòu)及空間毗鄰關(guān)系，得到正常及病理狀態(tài)下盆底支持結(jié)構(gòu)形態(tài)特征和正常參考值范圍，此數(shù)據(jù)結(jié)果國(guó)內(nèi)及國(guó)外文獻(xiàn)均未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道，豐富了相關(guān)影像數(shù)據(jù)資料庫(kù)，為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支持。

本研究建立的盆底支持系統(tǒng)三維模型不僅可整體觀察肛提肌各個(gè)組分和骨盆的損傷部位，亦可準(zhǔn)確定位損傷部位與周?chē)鞴俚南嗷リP(guān)聯(lián)性，可精確定位診斷，對(duì)術(shù)前制訂手術(shù)方案、術(shù)中指導(dǎo)手術(shù)操作具有重要意義。近年來(lái)，盆底組織結(jié)構(gòu)三維模型重建研究取得較大發(fā)展，但其真正應(yīng)用于臨床，還有一定距離，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①三維模型結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)三維模型重建軟件的多種處理、操作，有可能導(dǎo)致其在一定程度上偏離人體真實(shí)的解剖結(jié)構(gòu)，該理想化的三維模型將止于模擬階段。②目前的MRI 掃描技術(shù)尚不能準(zhǔn)確辨識(shí)及勾勒諸如肌肉、韌帶等組織結(jié)構(gòu)界限，主要依靠醫(yī)生個(gè)人的讀片經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行肉眼辨識(shí)，故采集圖像沒(méi)有可靠且一致的標(biāo)準(zhǔn)。③盆底支持結(jié)構(gòu)的材料屬性復(fù)雜多樣，不能以單一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判，對(duì)后續(xù)三維有限元模型的構(gòu)建及支持系統(tǒng)的力學(xué)參數(shù)亦缺乏國(guó)際共識(shí)或公認(rèn)方法。但三維建模作為后續(xù)盆底支持系統(tǒng)三維有限元分析的起始操作[21-23]，是從盆底力平衡角度闡明直腸脫垂發(fā)病機(jī)制的基礎(chǔ)工作，故應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)操作水平、盆底解剖知識(shí)的了解及三維有限元模型的構(gòu)建，多手段、多技術(shù)結(jié)合，才能最終實(shí)現(xiàn)三維模型構(gòu)建及有限元分析方法在盆底脫垂性疾病中的應(yīng)用。