王倩畢秋鄭軼珺畢國(guó)力
盆腔器官脫垂(pelvic organ prolapse,POP)是指由于盆底的支持結(jié)構(gòu)薄弱導(dǎo)致盆腔器官正常解剖位置下移。近年來(lái)POP的發(fā)病率不斷增加[1],且手術(shù)失敗率及術(shù)后復(fù)發(fā)率較高,嚴(yán)重影響病人心理健康及生活質(zhì)量。MRI具有軟組織分辨力高、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),不僅能細(xì)致觀察盆底解剖,還能反映盆底功能狀態(tài),在早期診斷、早期治療、降低手術(shù)失敗率及術(shù)后復(fù)發(fā)率等方面起著至關(guān)重要的作用。本文就各種MRI技術(shù)在POP中為臨床提供的術(shù)前診斷、治療方案、康復(fù)治療及預(yù)后判斷等方面的研究進(jìn)展予以綜述。
1.1 動(dòng)態(tài)MRI和功能MRI技術(shù)的應(yīng)用 動(dòng)態(tài)MRI(dynamic MRI,dMRI)是目前臨床評(píng)估POP的常用影像學(xué)方法,dMRI技術(shù)能夠通過(guò)靜息相、收縮相及最大用力排泄相的成像來(lái)評(píng)估盆底解剖結(jié)構(gòu)、POP程度及盆腔器官活動(dòng)度等。近年來(lái),除了傳統(tǒng)的dMRI外,功能MRI在POP中的應(yīng)用也逐漸發(fā)展并取得了一定的研究進(jìn)展,如三維MRI、擴(kuò)散張量成像(DTI)及T2mapping等技術(shù)。三維MRI是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù),將二維圖像重建成具有立體效果的三維數(shù)字化模型,可實(shí)現(xiàn)高分辨力多平面重組、體積繪制和圖像處理等功能,顯著提高了MRI評(píng)估盆底復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)的效率。DTI是一種用于描述水分子擴(kuò)散方向特征的技術(shù),通過(guò)施加多個(gè)不共面的擴(kuò)散敏感梯度脈沖來(lái)探測(cè)活體內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),即可獲得組織的擴(kuò)散張量信息,進(jìn)而直觀顯示肌纖維的走行和密度等微觀結(jié)構(gòu),在其主要參數(shù)中,應(yīng)用較廣泛的是平均擴(kuò)散率(mean diffusivity,MD)、部分各向異性(fractional anisotropy,F(xiàn)A)和表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值等。T2mapping可定量測(cè)量組織的橫向弛豫時(shí)間(T2值),并可通過(guò)后處理技術(shù)生成空間對(duì)應(yīng)的偽彩圖,以不同顏色反映T2值的高低,從而反映組織的微觀代謝情況。MRI功能成像可以更準(zhǔn)確地識(shí)別盆底解剖及早期發(fā)現(xiàn)盆底功能異常,在POP的診療中具有較大的應(yīng)用潛力。
1.2 MRI對(duì)POP的評(píng)估方法 目前,MRI主要通過(guò)恥尾線(pubo-coccygeal line,PCL線)及HMO分度系統(tǒng)來(lái)評(píng)估POP。指南[2]推薦將PCL線的前點(diǎn)放置于恥骨聯(lián)合下緣,后點(diǎn)放置于尾骨末節(jié)關(guān)節(jié)。有研究[3]發(fā)現(xiàn)存在尾骨融合或病人在檢查過(guò)程中不配合所致的尾骨末節(jié)關(guān)節(jié)顯示不清等情況時(shí),會(huì)造成PCL線不能準(zhǔn)確評(píng)估POP的程度,故提出可將PCL線的后點(diǎn)放置于骶尾關(guān)節(jié)、尾骨尖;該研究同時(shí)比較了3種不同PCL線繪制方法對(duì)盆底下降程度的影響,結(jié)果顯示PCL線后點(diǎn)置于尾骨尖與置于尾骨末節(jié)關(guān)節(jié)對(duì)盆底下降程度的分級(jí)無(wú)明顯差異,而PCL線后點(diǎn)置于骶尾關(guān)節(jié)會(huì)明顯高估盆底下降程度。臨床上常采用盆腔器官脫垂定量(pelvic organ prolapse quantification,POP-Q)系統(tǒng)評(píng)估POP,該方法以處女膜緣為參照點(diǎn),以陰道前壁(Aa、Ba)、陰道后壁(Ap、Bp)、陰道頂部(C、D)共6個(gè)點(diǎn)及陰道全長(zhǎng)量化POP[4]。但POP-Q僅僅能夠?qū)γ摮鑫锏耐庑渭懊摮鑫锞嗵幣ぞ壍木嚯x進(jìn)行評(píng)估,不能準(zhǔn)確客觀評(píng)估盆底深部解剖,而MRI能完整顯示盆腔器官及盆底解剖,故能彌補(bǔ)這一不足。盆底超聲成像能實(shí)時(shí)觀察病變且費(fèi)用低廉,在POP中的應(yīng)用也越來(lái)越多,近年來(lái)經(jīng)會(huì)陰、經(jīng)陰道超聲,以及三維、四維超聲和斷層超聲成像等技術(shù)的應(yīng)用為臨床診斷POP提供了更豐富的影像依據(jù)[5]。然而,超聲檢查對(duì)操作者的依賴性較高,當(dāng)重度POP時(shí)超聲探頭與會(huì)陰貼合不緊密,這些原因使得超聲常不能準(zhǔn)確提供盆底信息,MRI亦能彌補(bǔ)這些不足。
2.1 POP術(shù)前應(yīng)用POP的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜,常導(dǎo)致治療失敗和復(fù)發(fā),術(shù)前行MRI可提示POP的發(fā)病機(jī)制,可選擇合適的手術(shù)方案以提高手術(shù)治療的成功率。有研究[6-7]提示術(shù)前行MRI可使初次手術(shù)成功的概率增加17%,并可能改變67%POP病人的手術(shù)方案。Lockhart等[8]采用dMRI對(duì)10名未孕健康女性及其生產(chǎn)后6個(gè)月時(shí)的盆底變化進(jìn)行前瞻性研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者產(chǎn)后POP程度較產(chǎn)前加大,并可見(jiàn)肛提肌撕裂。李等[9]發(fā)現(xiàn)盆底功能障礙性疾?。╬elvic floor dysfunction,PFD)病人(68例)及健康志愿者(20例)在dMRI上盆底肌的形態(tài)、厚度及盆腔器官的位置等有顯著差異。El-Haieg等[10]對(duì)73例PFD女性病人進(jìn)行研究,比較dMRI和經(jīng)陰道超聲診斷肛提肌撕脫的敏感性,結(jié)果顯示dMRI診斷的敏感度(88.5%)顯著高于經(jīng)陰道超聲(75.0%)。上述研究表明dMRI可全面評(píng)估盆底疾病,提高POP診斷準(zhǔn)確性,并能有效評(píng)估肛提肌損傷。劉等[11]采用三維MRI觀察30例POP女性及20例已育無(wú)POP女性的肛提肌形態(tài)變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)用力狀態(tài)下POP組形態(tài)改變更加明顯。李等[12]基于MRI二維、三維重建影像觀察14例直腸脫垂病人盆底肌形態(tài)變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與健康女性相比,直腸脫垂病人肛提肌各部分形態(tài)發(fā)生改變,并出現(xiàn)斷裂缺損。這些研究提示肛提肌支撐力的減弱與POP的發(fā)生密切相關(guān)。梁等[13]用MRI三維重建模型觀察64例POP病人宮骶韌帶與輸尿管、直腸的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)宮骶韌帶與右側(cè)輸尿管、直腸關(guān)系密切,提示臨床手術(shù)時(shí)需注意勿損傷輸尿管及直腸。Zifan等[14]用DTI評(píng)估盆底淺層肌肉,結(jié)果顯示DTI可準(zhǔn)確識(shí)別所有盆底淺層肌肉,同時(shí)可以確定纖維方向。Schmid等[15]發(fā)現(xiàn)健康志愿者靜息狀態(tài)、收縮狀態(tài)肛提肌區(qū)域的MD值和FA值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這2項(xiàng)研究均證實(shí)了DTI對(duì)盆底肌肉評(píng)估的可行性。另有研究[16-17]用DTI對(duì)產(chǎn)后婦女及產(chǎn)后POP病人肛提肌的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示DTI在評(píng)估盆底微觀結(jié)構(gòu)的變化中具有重要價(jià)值。Cui等[18]對(duì)58例分娩后6周的初產(chǎn)婦和27例未分娩婦女(對(duì)照組)行DTI檢查發(fā)現(xiàn),初產(chǎn)婦恥骨直腸肌FA值低于對(duì)照組,ADC值高于對(duì)照組,提示DTI參數(shù)有助于肛提肌損傷的定量診斷。趙等[19]比較了25例經(jīng)陰道分娩初產(chǎn)婦及12例未孕未產(chǎn)健康對(duì)照組恥骨直腸肌及髂尾肌的T2值大小,并觀察了相應(yīng)T2mapping偽彩圖的特點(diǎn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)恥骨直腸肌及髂尾肌損傷組的T2值均大于無(wú)損傷組及對(duì)照組(MRI影像上觀察到肌肉水腫、撕裂或斷裂即定義為損傷組),且T2mapping偽彩圖可直觀顯示肛提肌損傷的程度和范圍,證實(shí)了T2mapping可無(wú)創(chuàng)評(píng)價(jià)盆底肌的損傷情況。上述研究提示MRI對(duì)于判斷POP的發(fā)病機(jī)制、是否需要手術(shù)、制定手術(shù)方案及預(yù)后評(píng)估等方面具有極大幫助。由于盆底肌的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、斜向走行及體積較小等因素,功能MRI對(duì)盆底肌損傷的評(píng)估在很大程度上還處于探索階段,在POP中的應(yīng)用價(jià)值還需更多研究來(lái)證實(shí)。
2.2 POP術(shù)后應(yīng)用 盆底重建術(shù)是目前治療POP的常用術(shù)式,其是通過(guò)生物網(wǎng)片或吊帶修復(fù)盆底解剖結(jié)構(gòu),但越來(lái)越多的女性在術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥,常見(jiàn)的并發(fā)癥包括積液、感染、膿腫及復(fù)發(fā)性脫垂等。MRI可以準(zhǔn)確識(shí)別術(shù)后盆底各種正常結(jié)構(gòu)及并發(fā)癥,Ram等[20]通過(guò)MRI觀察盆底重建術(shù)后補(bǔ)片的位置及形態(tài),發(fā)現(xiàn)正常網(wǎng)片在T2WI上呈低信號(hào),網(wǎng)狀物增厚,增強(qiáng)掃描后明顯強(qiáng)化提示肉芽組織形成或感染;還可觀察到網(wǎng)片的移位及脫垂復(fù)發(fā)等。Mahoney等[21]評(píng)估87例POP病人術(shù)后MRI診斷其并發(fā)癥與手術(shù)結(jié)果的一致性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)MRI與手術(shù)結(jié)果在診斷植入補(bǔ)片失?。ǚ謩e為42.4%和44.1%)及網(wǎng)片斷裂(分別為8.0%和7.7%)等方面的檢出率幾乎完全一致,表明MRI是一種評(píng)估POP術(shù)后并發(fā)癥可靠的成像方法。Shatkin-Margolis等[22]通過(guò)對(duì)14例接受腹膜內(nèi)陰道穹隆懸吊術(shù)的POP婦女的術(shù)前、術(shù)后MRI測(cè)量結(jié)果與解剖學(xué)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較、分析,結(jié)果顯示術(shù)后POP程度較術(shù)前有所改善。李等[23]發(fā)現(xiàn)壓力性尿失禁病人與健康對(duì)照組在MRI上的功能尿道長(zhǎng)度、膀胱脫垂等差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且術(shù)后盆底支持結(jié)構(gòu)及POP無(wú)明顯改善。這些研究表明MRI可準(zhǔn)確評(píng)估手術(shù)效果及術(shù)后盆底結(jié)構(gòu)。Alt等[24]采用MRI及體格檢查觀察POP病人在術(shù)前,術(shù)后4周、12周、1年、5年的預(yù)后,發(fā)現(xiàn)MRI檢測(cè)到復(fù)發(fā)及新發(fā)的POP例數(shù)(17例)明顯多于體格檢查(4例),表明MRI對(duì)POP手術(shù)治療后的預(yù)后評(píng)估效果顯著。在未來(lái)的研究中,可加入DTI、T2mapping等技術(shù)評(píng)估POP病人的術(shù)后盆底結(jié)構(gòu),以期能夠盡早發(fā)現(xiàn)POP術(shù)后病人的盆底功能異常并早期進(jìn)行干預(yù),減少病人重復(fù)手術(shù)帶來(lái)的痛苦。
2.3 POP康復(fù)治療后療效評(píng)價(jià) 輕中度POP及盆底重建術(shù)后病人可采用康復(fù)治療,主要包括盆底鍛煉、電刺激及生物反饋治療等,早期行康復(fù)治療,可有效改善盆底肌力,促進(jìn)盆底肌修復(fù),延緩及治療POP[25]。近年來(lái),多項(xiàng)研究采用MRI評(píng)估盆底康復(fù)治療后的療效,如Dierick等[26]觀察24名健康女性盆底肌鍛煉后恥骨直腸肌及髂尾肌的形態(tài)在MRI影像上的變化,結(jié)果顯示盆底肌鍛煉后肌肉信號(hào)降低、體積縮小,表明MRI可評(píng)估康復(fù)治療后盆底肌的形態(tài)。王等[27]采用MRI對(duì)電刺激聯(lián)合生物反饋治療產(chǎn)后POP的療效進(jìn)行評(píng)估,對(duì)50例診斷為POP的初產(chǎn)婦在產(chǎn)后6周及治療6周后行MRI檢查,觀察病人雙側(cè)恥骨直腸肌厚度、肛提肌裂隙面積等治療前后的變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)治療組POP治療的有效率(62.5%)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照組(15.4%),證實(shí)了MRI可有效評(píng)估POP康復(fù)治療后的療效。除了常見(jiàn)的康復(fù)治療方法,Mackova等[28]采用激光治療POP并證明了其有效性,今后也可以通過(guò)MRI來(lái)評(píng)估其治療效果,為臨床提供更多可能性。Hata等[29]用DTI觀察小鼠骨骼肌損傷和修復(fù)過(guò)程,結(jié)果發(fā)現(xiàn)FA值在肌肉損傷3 d后下降,14 d后升高,28 d恢復(fù)到基礎(chǔ)水平,這些結(jié)果表明,肌肉組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)各向異性在炎癥階段降低,再生階段升高,重塑階段恢復(fù)到基礎(chǔ)水平,表明DTI技術(shù)可以評(píng)估肌肉的損傷和修復(fù)過(guò)程。也有研究[30]發(fā)現(xiàn)大鼠骨骼肌損傷時(shí)T2值升高,在修復(fù)過(guò)程中逐漸恢復(fù)到正常水平,提示T2mapping可對(duì)肌肉的損傷和修復(fù)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估。這些研究提示,MRI可用于評(píng)估POP康復(fù)治療后的療效,功能MRI具有同樣的潛力,但在盆底肌的應(yīng)用較少,大多還處于動(dòng)物研究階段,因此功能MRI在POP病人康復(fù)治療后的應(yīng)用價(jià)值還需進(jìn)一步研究。
影像組學(xué)是指從影像中高通量提取大量影像信息,實(shí)現(xiàn)特征提取與模型建立,從而憑借海量影像數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次的挖掘、預(yù)測(cè)和分析來(lái)輔助醫(yī)師做出準(zhǔn)確診斷和治療,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是大數(shù)據(jù)技術(shù)和醫(yī)學(xué)影像輔助診斷的有機(jī)融合[31]。紋理分析是影像組學(xué)的重要組成部分,對(duì)于肉眼難以辨別的影像異質(zhì)性,可通過(guò)紋理分析中的參數(shù)不同而獲得,從而更加精確地分析結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息[32]。盆底結(jié)構(gòu)尤其是盆底肌損傷是POP發(fā)生的主要原因,紋理分析可以發(fā)現(xiàn)早期肉眼難以識(shí)別的肌肉損傷,從而可以早期診斷、早期治療,幫助臨床決定治療策略。Lee等[33]對(duì)18例腓骨肌萎縮癥(Charcot-Marie-Tooth)病人和18例健康志愿者肌肉的T1WI進(jìn)行紋理分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者之間存在差異,提示影像組學(xué)用于骨骼肌損傷的評(píng)估是可行的。由于肛提肌結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在MRI影像上有較大的差異性,勾畫ROI時(shí)存在一定困難,有研究者[34]提出了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的MR盆底結(jié)構(gòu)分割方法,結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有良好的分割效果,對(duì)今后POP病變的影像組學(xué)研究奠定了一定基礎(chǔ)??偠灾?,基于MRI的影像組學(xué)在POP的防治中具有較大潛力,但目前研究尚少,影像組學(xué)在POP中的應(yīng)用價(jià)值還需更多研究來(lái)證實(shí)。在未來(lái)的研究中,也可結(jié)合DTI、T2mapping等功能成像進(jìn)行更深層次的研究。
近年來(lái),MRI技術(shù)不斷發(fā)展,在POP中的應(yīng)用逐漸深入,從傳統(tǒng)的MRI向功能性MRI發(fā)展,從單純的疾病診斷向剖析疾病的病理生理機(jī)制及預(yù)防研究方面發(fā)展。除上述提到的MRI技術(shù)外,血氧水平依賴成像及MR彈性成像也值得深入研究,其可評(píng)估組織灌注特征及量化組織彈性,可作為新的方法嘗試探索盆底情況。目前MRI在POP中的應(yīng)用主要還是基于盆底形態(tài)學(xué)方面的研究,在未來(lái)的研究中如果能更多的與功能性成像結(jié)合,將為盆底的解剖完整性、盆底的功能和功能障礙提供更多更有價(jià)值的信息,在POP的診斷、治療、療效評(píng)估及預(yù)后等方面的研究將會(huì)產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。