張靜，楊子濤，趙志恒，吳玥，程敬亮，車英玉

作者單位：鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科，鄭州 450052

盆底肌是女性盆底的重要組成部分，其功能障礙是盆底 功能障礙疾病(pelvic floor dysfunction，PFD)的重要原因，PFD 常導(dǎo)致一系列癥狀，包括盆腔器官脫垂、大小便失禁、排便障礙、盆腔疼痛、會(huì)陰腫脹和性功能障礙等[1-2]，影響50%中老年婦女的正常生活[3]。PFD的病因是多因素的，其中懷孕和年齡的增長(zhǎng)被認(rèn)為是主要的[4]，因此探討分娩和年齡對(duì)盆底肌肉的影響很有必要，盡管先前有研究者報(bào)道盆底肌肉與其他骨骼肌一樣會(huì)隨著年齡增大而出現(xiàn)形態(tài)學(xué)及功能學(xué)的改變[5]，但從微觀組織學(xué)方面定量分析尿道括約肌復(fù)合體和肛提肌的研究罕有報(bào)道。擴(kuò)散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)技術(shù)是MR功能成像的一種方法，通過(guò)非侵入性量化水分子的擴(kuò)散及其方向各向異性，對(duì)微觀組織進(jìn)行定量描述，從而反映組織的完整性及功能狀態(tài)[6]，本研究的目的是基于DTI 技術(shù)探討分娩和年齡對(duì)女性尿道括約肌復(fù)合體及肛提肌微觀結(jié)構(gòu)的影響，從而為進(jìn)一步探討PFD發(fā)生的病理機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

前瞻性納入2020年7月至2021年9月于我院行盆腔磁共振檢查的女性健康志愿者103 例；根據(jù)有無(wú)分娩史分為正常對(duì)照組(未孕未產(chǎn))24例，年齡23～30 (26.08±1.74)歲和經(jīng)產(chǎn)婦組79 例，年齡23～72 (44.08±13.46)歲，其中經(jīng)產(chǎn)婦組根據(jù)年齡段再次進(jìn)行分組[7-9]，分為≤30 歲組(19 例)、31～44 歲組(22例)、45～59歲組(27例)和≥60歲組(11例)四個(gè)亞組。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)經(jīng)盆底功能障礙問(wèn)卷(pelvic floor distress inventory-short form 20，PFDI-20)調(diào)查無(wú)PFD 疾??；(2)除剖宮產(chǎn)外未行其他盆腔手術(shù)；(3)盆腔內(nèi)無(wú)明顯占位。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)尿道及盆底肌形態(tài)或信號(hào)異常者；(2)盆腔器官脫垂者；(3) MRI檢查禁忌證者。資料收集：采集受試者的一般資料，包括：年齡、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)及產(chǎn)次。本研究經(jīng)過(guò)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(批號(hào)：2021-KY-0133-002)，所有受試者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 MRI檢查方法

使用德國(guó)西門子公司Skyra 3.0 T MR 掃描儀，受檢者仰臥位，頭先進(jìn)，使用18 通道相控陣腹部線圈，以恥骨聯(lián)合為中心，先行動(dòng)靜態(tài)MRI 掃描，隨后以尿道為中心，行DTI 序列掃描。檢查前30 min 囑所有受試者排空膀胱并充分訓(xùn)練受試者提肛及屏氣后盡最大用力排空膀胱和直腸的動(dòng)作(Valsalva動(dòng)作)。

掃描序列及參數(shù)：(1)靜態(tài)掃描，采用快速自旋回波(fast spin echo，TSE)序列分別進(jìn)行橫斷位、矢狀位及冠狀位T2WI掃描，掃描參數(shù)：TR 2200 ms，TE 86 ms，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣384×257，層厚3 mm，層間距0.6 mm，上述序列中排除盆腔內(nèi)明顯占位、尿道及盆底肌肉形態(tài)或信號(hào)異常者。(2)動(dòng)態(tài)掃描，采用半傅里葉采集單次激發(fā)快速自旋回波(half-fourier acquisition single-shot turbo spin-echo，HASTE)序列行經(jīng)尿道矢狀位掃描，掃描參數(shù)：TR 2000 ms，TE 197 ms，F(xiàn)OV 280 mm×280 mm，矩陣320×288，層厚12 mm，層數(shù)1，掃描時(shí)間40 s，囑患者在一次掃描時(shí)間內(nèi)反復(fù)做Valsalva動(dòng)作，共獲得20個(gè)期相動(dòng)態(tài)圖像，重復(fù)掃描該序列3～4次，該序列排除盆腔器官脫垂患者。(3)橫斷位DTI序列，先行3D T1WI優(yōu)化磁化準(zhǔn)備快速梯度回波(magnetization preparing rapid gradient echo, MP-RAGE)序列，掃描參數(shù)：TR 1900 ms，TE 2.44 ms，TI 900 ms，F(xiàn)OV 240 mm×240 mm，矩陣256×192，層厚1 mm，層數(shù)144，該序列采集的圖像作為解剖參考；DTI序列采用單次激發(fā)自旋回波-梯度回波成像(spin-echo-gradient-recalled echo，SE-GRE)序列，掃描參數(shù)：TR 8000 ms，TE 71 ms，F(xiàn)OV 256 mm×256 mm，矩陣122×122，層厚3 mm，間隔0 mm，層數(shù)30，b=0、400 s/mm2，擴(kuò)散梯度方向30 個(gè)，采集層面與3D 橫斷位T1WI MP-RAGE序列層面一致?？倰呙钑r(shí)間約30 min。

1.3 圖像后處理和圖像分析

獲得的原始圖像在德國(guó)西門子syngo.via 后處理工作站的Neuro 3D 軟件(版本：E11)上進(jìn)行勾畫感興趣區(qū)域(region of interest，ROI)。T1WI MP-RAGE 序列作為解剖參考圖，于各向異性分?jǐn)?shù)(fraction anisotropy，F(xiàn)A)彩色編碼圖中，將ROIs 分別放置在尿道中段環(huán)形括約肌肌環(huán)中的3、6、9、12 點(diǎn)鐘和縱行肌肌環(huán)中的中央位置進(jìn)行DTI參數(shù)測(cè)量(圖1A)；對(duì)盆底肌進(jìn)行DTI 參數(shù)測(cè)量時(shí)，選擇在顯示盆底肌最大層面上沿著肌肉走行進(jìn)行手動(dòng)勾畫ROI (圖1B)，由于盆底肌肉結(jié)構(gòu)纖細(xì)，故感興趣區(qū)的選擇縮小，避免部分容積效應(yīng)，并在相鄰的2個(gè)層面用同樣的方法勾畫ROI。隨后將FA彩色編碼圖分別替換為ADC、λ1、λ2 及λ3 圖，軟件自動(dòng)計(jì)算出相應(yīng)肌纖維的FA值、表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值及三個(gè)特征值(λ1、λ2、λ3)。以上圖像分析及數(shù)據(jù)測(cè)量由1名研究生和1名具有豐富閱片經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師獨(dú)立完成，所有數(shù)據(jù)分別測(cè)量3次后取平均值，最終數(shù)據(jù)為2名醫(yī)師測(cè)量結(jié)果的平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

利用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，以雙尾P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。使用Kolmogorov-Smirnov test對(duì)數(shù)據(jù)正態(tài)性進(jìn)行檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(正態(tài)分布)或M (Q1，Q3) (非正態(tài)分布)，采用Levene test對(duì)數(shù)據(jù)方差齊性進(jìn)行檢驗(yàn)。采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析正常對(duì)照組與年齡匹配的經(jīng)產(chǎn)婦組的相關(guān)參數(shù)；采用單因素方差分析(正態(tài)性分布且方差齊)或Kruskal Wallis 檢驗(yàn)(偏態(tài)分布或方差不齊)比較經(jīng)產(chǎn)婦各亞組DTI的相關(guān)參數(shù)。

2 結(jié)果

2.1 臨床一般資料

正常對(duì)照組與經(jīng)產(chǎn)婦組在年齡、BMI方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-1.735、-1.684,P=0.090、0.100)；經(jīng)產(chǎn)婦組中不同年齡組在BMI 方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.004，P=0.396)；經(jīng)產(chǎn)婦組中不同年齡組的產(chǎn)次差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(K=9.949，P=0.019) (表1)。

2.2 DTI定量評(píng)估

經(jīng)產(chǎn)婦組中≤30 歲組的恥骨直腸肌FA 值較正常對(duì)照組小，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.206，P=0.030)，而尿道中段環(huán)形括約肌、尿道中段縱行肌和髂尾肌DTI 各參數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05) (表2、3)。經(jīng)產(chǎn)婦組中不同年齡組間尿道中段環(huán)形括約肌的ADC 值、λ2 值及λ3 值之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.547、4.105、3.596，P=0.018、0.009、0.017) (表2)；尿道中段縱行肌DTI 各參數(shù)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)(表2)；恥骨直腸肌FA 值、ADC 值、λ1 值及λ2 值之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=8.071、6.051、6.672、3.688，P＜0.001、P=0.001、P＜0.001、P=0.013) (表3)；髂尾肌FA 值、ADC 值及λ3 值之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5.676、3.110、5.175，P=0.001、0.028、0.002) (表3)。

表2 各組間尿道中段環(huán)形括約肌、縱行肌DTI各參數(shù)測(cè)量值比較

表3 各組間恥骨直腸肌、髂尾肌DTI各參數(shù)測(cè)量值比較

3 討論

最新Meta 分析發(fā)現(xiàn)女性分娩后出現(xiàn)尿失禁、盆腔器官脫垂及大便失禁癥狀分別為1/3、1/2、1/10，且患病率隨產(chǎn)次的增加而增加，尤其初次分娩所造成的損傷最大，致使發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高[10-13]。另外，隨著全球老齡化的加劇，PFD 的患病率急劇上升，這將嚴(yán)重影響女性患者的生活質(zhì)量、身體及心理健康狀態(tài)等問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)已有少數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道了利用DTI 技術(shù)對(duì)肛提肌的相關(guān)研究，但由于尿道括約肌復(fù)合體結(jié)構(gòu)細(xì)微復(fù)雜，國(guó)內(nèi)尚無(wú)有關(guān)報(bào)道。本研究首次利用DTI 技術(shù)探討分娩和年齡因素對(duì)正常女性尿道括約肌復(fù)合體和肛提肌微觀結(jié)構(gòu)的影響變化，結(jié)果顯示：經(jīng)產(chǎn)婦組中不同年齡組間尿道中段環(huán)形括約肌、恥骨直腸肌和髂尾肌ADC值、λ1值、λ2值及λ3值隨年齡增加逐漸減?。籉A 值隨年齡增加逐漸增大；≤30 歲經(jīng)產(chǎn)婦恥骨直腸肌FA 值較正常對(duì)照組減小。這些發(fā)現(xiàn)為探討女性盆底功能障礙發(fā)生機(jī)制提供了分子水平的影像依據(jù)。

3.1 尿道括約肌復(fù)合體微觀結(jié)構(gòu)的改變

尿道括約肌復(fù)合體包括尿道外括約肌和尿道內(nèi)括約肌，尿道外括約肌由環(huán)形的橫紋肌組成；尿道內(nèi)括約肌由環(huán)形和縱行平滑肌組成，其中外側(cè)的環(huán)形平滑肌僅為縱行平滑肌的1/10[14]。由于環(huán)形平滑肌較薄，DTI尚無(wú)法將其與外括約肌區(qū)分，所以本研究中的尿道環(huán)形括約肌是指尿道外括約肌和尿道內(nèi)括約肌的環(huán)形平滑肌，中央的縱行肌即縱行平滑肌。

本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)產(chǎn)婦組中不同年齡組間尿道中段環(huán)形括約肌隨著年齡增長(zhǎng)ADC 值呈顯著減小趨勢(shì)，F(xiàn)A 值差異雖無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但有輕度增大趨勢(shì)，與Roy 等[15]利用DTI 技術(shù)對(duì)不同年齡組的女性行盆底檢查的研究結(jié)果相似。以往文獻(xiàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)尿道外括約肌纖維的數(shù)量隨著年齡的增加而減少，而尿道內(nèi)括約肌變化不顯著[16-17]，據(jù)此我們認(rèn)為尿道中段環(huán)形括約肌ADC 值與FA 值的變化主要由尿道外括約肌變細(xì)造成，而與內(nèi)括約肌中較薄的環(huán)形肌無(wú)顯著關(guān)系。

有研究表明λ1 值反映肌肉纖維束的長(zhǎng)度，λ2 和λ3 值反映肌肉纖維的長(zhǎng)軸和短軸的直徑[18-19]。本研究中經(jīng)產(chǎn)婦組不同年齡組間尿道中段環(huán)形括約肌隨著年齡的增長(zhǎng)，λ2值、λ3值呈減小趨勢(shì)，提示隨著年齡的增長(zhǎng)，肌纖維直徑變小，再次支持了以往的研究發(fā)現(xiàn)，即尿道外括約肌隨著年齡的增長(zhǎng)而發(fā)生萎縮[16]。另本研究發(fā)現(xiàn)不同年齡組間尿道縱行肌DTI 各參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明年齡增長(zhǎng)對(duì)縱行肌的影響并不顯著，其微觀組織學(xué)成分尚未發(fā)生明顯變化，這與以往研究認(rèn)為隨著年齡的增加，尿道內(nèi)括約肌纖維的數(shù)量變化不著相一致[16-17]。

3.2 肛提肌微觀結(jié)構(gòu)的改變

本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)產(chǎn)婦組不同年齡組間的恥骨直腸肌和髂尾肌FA值、ADC值與上述尿道外括約肌的變化一致。另外，本研究中經(jīng)產(chǎn)婦組不同年齡組間恥骨直腸肌λ1值、λ2值及髂尾肌λ3 值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示隨著年齡的增長(zhǎng)，恥骨直腸肌和髂尾肌肌纖維直徑變小，其中恥骨直腸肌纖維束長(zhǎng)度隨著年齡的增長(zhǎng)將會(huì)縮短。

Cui 等[20]研究發(fā)現(xiàn)初產(chǎn)婦組(產(chǎn)后6 周)恥骨直腸肌FA 值低于對(duì)照組，ADC 值高于對(duì)照組，分析可能是因?yàn)閻u骨直腸肌肌組織有序性的喪失或結(jié)構(gòu)完整性的破壞，肌細(xì)胞的胞外區(qū)增加，正常的擴(kuò)散異性被破壞。本研究與上述研究結(jié)果相比，恥骨直腸肌FA值與其一致，而ADC值雖大于正常對(duì)照組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，我們認(rèn)為可能是因本研究的經(jīng)產(chǎn)婦組不是產(chǎn)后6 周的女性，分娩過(guò)程造成的水腫程度隨時(shí)間有所減輕所致。另外，本研究發(fā)現(xiàn)兩組間的髂尾肌DTI 各參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，本研究結(jié)果與Cui 等[20]一致，提示經(jīng)產(chǎn)婦組中≤30歲組的髂尾肌的微結(jié)構(gòu)尚完整。

3.3 影響尿道括約肌復(fù)合體結(jié)構(gòu)變化的分析

有研究報(bào)道產(chǎn)婦在分娩過(guò)程中可導(dǎo)致不同程度的損傷，盡管有些損傷隨著時(shí)間可以自然恢復(fù)，如水腫、骨折等，但肛提肌撕裂并不愈合[20-21]。Krofta 等[22]報(bào)道肛提肌最大絕對(duì)應(yīng)力是恥骨直肌產(chǎn)生的，因此，恥骨直腸肌在陰道分娩期間更容易受傷。有研究報(bào)道肌肉水腫和肌纖維數(shù)量減少會(huì)擴(kuò)大肌纖維之間的間隔，進(jìn)而導(dǎo)致水分子擴(kuò)散增加，使ADC 值增大，水分子運(yùn)動(dòng)的方向性減弱，導(dǎo)致水分子的各向異性減少，即FA值減小[20]。然而，本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)產(chǎn)婦組中≤30 歲組與正常對(duì)照組的尿道中段環(huán)形括約肌和縱行肌DTI 各參數(shù)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明經(jīng)產(chǎn)婦組中≤30 歲組的尿道括約肌復(fù)合體的微結(jié)構(gòu)尚完整，功能未發(fā)生明顯改變，進(jìn)一步表明分娩對(duì)尿道括約肌復(fù)合體的影響較小或隨時(shí)間及康復(fù)鍛煉等因素影響具有逐漸恢復(fù)的可逆性改變，故我們推測(cè)多次分娩和年齡是造成肌肉損傷的主要原因。

3.4 本研究局限性

本研究尚存在一些不足之處：(1)由于60歲以上的樣本量較少，可能存在樣本偏倚；(2)在經(jīng)產(chǎn)婦組，由于收集年輕女性產(chǎn)次為2 次以上的較困難，導(dǎo)致30 歲以下年齡組與其他亞組進(jìn)行比較時(shí)不能完全排除分娩產(chǎn)次的影響；(3)對(duì)分娩方式?jīng)]有更細(xì)致的劃分。今后的研究中將繼續(xù)納入更多符合條件的受試者，在統(tǒng)一影響因素的情況下，更深入準(zhǔn)確探討盆底功能障礙發(fā)病機(jī)制，并使DTI技術(shù)更好地應(yīng)用于PFD的診斷。

綜上所述，DTI技術(shù)在評(píng)估尿道括約肌復(fù)合體及肛提肌結(jié)構(gòu)中具有良好的應(yīng)用前景；在分析分娩和年齡因素對(duì)正常女性盆底肌結(jié)構(gòu)的影響中，分娩主要影響恥骨直腸肌的微觀結(jié)構(gòu)，而隨分娩次數(shù)增多及年齡增長(zhǎng)盆底肌肌纖維逐漸萎縮減少。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無(wú)利益沖突。