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CONTENTS IN BRIEF

Value of detecting morphology and function of the levator ani muscle by transperineal ultrasound in diagnosis of pelvic organ prolapse

  • Muchen Li 1 ,
  • Rong Lu , 2,
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  • 1.Department of Ultrasonogrphy,Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410008, China
  • 2.Department of Gynecology, Xiangya Hospital, Central South University, Changsha 410008, China

Received date: 2024-12-09

  Online published: 2025-06-10

Copyright

Copyright by Chinese Medical Association No content published by the journals of Chinese Medical Association may be reproduced or abridged without authorization. Please do not use or copy the layout and design of the journals without permission. All articles published represent the opinions of the authors, and do not reflect the official policy of the Chinese Medical Association or the Editorial Board, unless this is clearly specified.

Abstract

Objective

To investigate the diagnostic efficacy of transperineal ultrasound in detecting the morphology and function of the levator ani muscle in patients with pelvic organ prolapse (POP).

Methods

The clinical and ultrasonographic data of 100 POP patients and 100 non-POP patients from the Xiangya Hospital of Central South University from October 2023 to May 2024 were retrospectively analyzed in this study. In resting and maximal Valsalva state, three-dimensional transperineal ultrasound was used to measure the anteroposterior and left-to-right diameters and area of levator ani hiatus in real time. The integrity of the levator ani muscle was assessed during pelvic floor muscle contraction, and the levator-urethra gap for both sides was measured. Independent sample t-test was used to compare the differences in measurements of anal sphincter hiatus between groups, and Chi-square test was used to compare the differences in rates of anal sphincter injury between groups.

Results

In the resting state, the anteroposterior and left-toright diameters, and area of levator ani hiatus in the study group were significantly higher than those of the control group [(57.6±4.1) mm vs (53.2±4.7) mm, (47.7±4.4) mm vs (40.8±4.1) mm, and (18.12±2.15) cm2 vs (14.87±2.63) cm2; t=6.922, 11.275, and 9.383, respectively; P<0.001 for all]. In maximum Valsalva state, the anteroposterior and left-to-right diameters and area of levator ani hiatus in the study group were also significantly higher than those of the control group [(63.4±3.1) mm vs (53.5±3.2) mm, (51.3±4.7) mm vs (40.2±3.0) mm, and (22.27±2.65) cm2 vs (16.46±2.7) cm2; t=21.820, 19.618, and 15.053, respectively;P<0.001 for all]. Assessing the contraction status of pelvic floor muscles showed that the injury rate of the levator ani muscle in the study group was 22.1%, which significantly higher than that of the control group (3.1%;χ²=16.067, P<0.001). The left and right levator-urethra gaps in the study group were significantly higher than those in the control group [(23.92±3.87) mm vs (18.14±2.75) mm and (24.76±3.62) mm vs (18.72±2.76) mm; t=11.989 and 13.060, respectively; P<0.001 for both].

Conclusion

Three-dimensional and real-time three-dimensional transperineal ultrasound combined with tomographic ultrasound imaging can effectively assess the morphological changes and the functional status of levator ani muscles, which has high diagnostic value for POP.

Cite this article

Muchen Li , Rong Lu . Value of detecting morphology and function of the levator ani muscle by transperineal ultrasound in diagnosis of pelvic organ prolapse[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2025 , 22(03) : 209 -214 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2025.03.004

盆底功能障碍性疾病是由于盆底肌、筋膜和韧带的退化、损伤导致盆底支持功能减弱,从而引起盆腔器官移位,并伴有不同程度的器官功能障碍,主要包括盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)、压力性尿失禁、便失禁、慢性盆腔痛、性功能障碍等。POP是指盆腔器官下降至阴道内或阴道外而引发的器官位置异常及功能障碍1。随着人口老龄化的加剧,POP发病率在全球范围内呈上升趋势,我国症状性POP的患病率约为9.6%,严重影响患者生活质量与身心健康2。肛提肌是盆底支持结构中的重要肌群,支撑盆腔内脏器官、维持盆底功能,其损伤极易引发POP等盆底功能障碍性疾病3,4。超声是评估肛提肌损伤程度最常用的影像学检查方法5。已有研究证实,经会阴三维超声测量肛提肌裂孔面积是评估肛提肌生物学特性的有效方法6。超声断层成像(tomographic ultrasound imaging,TUI)作为新兴的盆底超声成像模式,以三维超声成像为基础,采集肛提肌裂孔的多层面图像信息,能达到与MRI图像相似的分辨率,故被广泛应用于肛提肌损伤的评估。目前,三维、实时三维超声联合TUI定量评估肛提肌功能状态,分析其与POP发病相关性的报道较少7,8。基于此,本研究联合应用以上超声技术评估POP,以期提高超声对POP的诊断效能。

资料与方法

一、对象

选取2023年10月至2024年5月期间,就诊于中南大学湘雅医院妇科盆底诊治中心的100例POP患者为研究组,选取同期100例非POP者为对照组。纳入标准:(1)依据盆腔器官脱垂定量分度法(pelvic organ prolapse quantification,POP-Q),将POP-Q分度为0~Ⅰ级者纳入对照组,Ⅱ~Ⅳ级者纳入研究组;(2)能有效完成Valsalva与盆底肌收缩动作。排除标准:(1)既往合并严重肝肾功能障碍;(2)既往合并神经系统疾病;(3)既往合并生殖系统疾病或急性炎症;(4)既往有盆底损伤史或盆底、盆腔手术史;(5)既往有盆底肌康复治疗史。本研究经中南大学湘雅医院伦理委员会审批通过(编号:202307573号),所有研究对象均知情同意。

二、仪器与方法

1. 仪器:采用美国GE公司Voluson E10彩色多普勒超声诊断仪,RM6C实时三维容积探头,频率为4~8 MHz,二维成像角度为65°,实时三维成像角度为85°,配备盆底超声测量分析软件。
2. POP-Q分度法:POP-Q分度法目前已成为国际控尿协会、美国妇科泌尿协会及美国妇科外科医师协会首选的POP分级系统,也是国际唯一通用的标准。该分度法共分为0~Ⅳ级,0级:无脱垂症状;Ⅰ级:盆腔脱垂脏器最低点距处女膜上>1 cm;Ⅱ级:盆腔脱垂脏器最低点位于处女膜上下1 cm之间;Ⅲ级:盆腔脱垂脏器最低点位于处女膜下>1 cm;Ⅳ级:盆腔脏器全部脱出。
3. Valsalva动作:指导受检者深吸气后屏气向下用力增加腹压的动作,以盆腔脏器向背尾侧移动或肛提肌裂孔增大且持续时间≥6 s为有效Valsalva动作。
4. 盆底肌收缩动作:指导受检者肛门收缩上提的动作,以盆腔脏器向头腹侧移动或肛提肌裂孔缩小且持续时间≥3 s为有效盆底肌收缩动作。
5. 超声检查:嘱受检者排空大小便,残余尿量<50 ml,取膀胱截石位。检查者将探头置于受检者会阴正中部,指示点朝向其腹侧,声束方向与矢状面平行,获取盆底标准二维正中矢状面图像,即从腹内侧至背侧依次显示耻骨联合、尿道及膀胱、阴道及子宫、直肠及肛管,以及肛提肌群。再启用Render模式,将取样框厚度设置为5~20 mm,以耻骨联合下缘与肛直角连线的平面为最小肛提肌裂孔平面进行三维重建(图1),并分别在静息、最大Valsalva状态时采集肛提肌裂孔图像。再脱机使用四维View软件测量超声参数,采用两点距离法在2种状态下测量肛提肌裂孔的前后径、左右径,采用面积描迹法测量肛提肌裂孔的面积,连续测量并记录结果3次,均取最大值作为研究数据9
图1 在Valsalva动作时盆腔器官脱垂患者肛提肌和肛提肌裂孔的超声图及盆底三维重建图。图a:正中矢状切面;图b:冠状切面;图c:轴平面;图d:三维重建图像

注:PS为耻骨联合;U为尿道;V为阴道;AC为直肠肛管连接部;LAM为肛提肌

6. 肛提肌损伤的超声判断:在盆底肌收缩状态,选择TUI模式,以肛提肌裂孔面积最小平面为基准,层间距设置为2.5 mm,获取连续8幅肛提肌裂孔断层超声图像。在最小平面及其上2.5 mm、5 mm两层平面中,若3幅图像均显示耻骨直肠肌附着处回声连续性中断,诊断为完全性损伤,若<3幅图像,诊断为部分性损伤。再在以上3个层面分别测量左、右侧肛提肌尿道间隙(levator-urethra gap,LUG),即尿道中心与耻骨直肠肌插入点的距离,每侧数据取3个层面测值的平均值。

三、统计学分析

采用SPSS 26.0软件进行数据分析。年龄、体质量指数、产次、肛提肌裂孔的大小形态数据为符合正态分布的计量资料,采用表示,采用两独立样本t检验比较组间差异。肛提肌损伤情况为计数资料,采用百分率(%)表示,采用χ²检验比较组间差异。以P<0.05为差异具有统计学意义。

结 果

一、2组一般临床资料比较

在研究对象中,有7例(研究组5例,对照组2例)因在多次指导后仍无法有效完成Valsalva动作和盆底肌肉收缩动作而被排除,最后进入统计分析的研究组95例、对照组98例。2组年龄、体质量指数、产次等一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05,表1)。
表1 2组研究对象一般临床资料比较(
组别 例数 年龄(岁) 体质量指数(kg/m2 产次(次)
研究组 95 51.2±8.5 23.9±2.5 1.5±0.6
对照组 98 53.6±7.3 24.0±2.3 1.6±0.4
t 0.923 0.623 0.575
P 0.368 0.657 0.594

二、2组肛提肌裂孔大小及形态比较

经会阴三维超声重建显示,对照组肛提肌裂孔结构完整紧凑,左、右侧耻骨直肠肌对称,与耻骨支附着处回声连续,并于直肠后方汇合呈“V”形结构。相比之下,研究组部分患者肛提肌裂孔失去这种典型的“V”形结构,左或右侧肛提肌与耻骨支附着处回声中断,呈低回声,左或右侧耻骨直肠肌不对称。静息与最大Valsalva状态下,研究组肛提肌裂孔的前后径、左右径及面积均大于对照组,差异均具有统计学意义(P均<0.05,表2图2)。
表2 静息与最大Valsalva状态下2组肛提肌裂孔的大小形态比较(
组别 例数 静息状态 最大Valsalva 状态
前后径(mm) 左右径(mm) 面积(cm2 前后径(mm) 左右径(mm) 面积(cm2
研究组 95 57.6±4.1 47.7±4.4 18.12±2.15 63.4±3.1 51.3±4.7 22.27±2.65
对照组 98 53.2±4.7 40.8±4.1 14.87±2.63 53.5±3.2 40.2±3.0 16.46±2.71
t 6.922 11.275 9.383 21.820 19.618 15.053
P < 0.001 <0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001 < 0.001
图2 在最大Valsalva状态下盆腔器官脱垂(POP)患者肛提肌裂孔的三维重建图。与图1为同一POP患者,POP-Q分度为Ⅱ度,膀胱与子宫轻度膨出

三、2组肛提肌损伤情况比较

研究组中肛提肌损伤患者21例,损伤率22.1%(21/95),对照组中肛提肌损伤患者3例,损伤率3.1%(3/98),研究组损伤率高于对照组,差异具有统计学意义(χ²=16.067,P<0.001)。

四、2组LUG差异比较

盆底肌收缩状态下,TUI模式显示肛提肌损伤侧LUG增大。2组对比,研究组左、右侧LUG值均高于对照组,差异均具有统计学意义(P均<0.05,表3图3)。
表3 盆底肌收缩状态下2组盆腔器官脱垂患者肛提肌尿道间隙比较(mm,
组别 例数 左侧 右侧
研究组 95 23.92±3.87 24.76±3.62
对照组 98 18.14±2.75 18.72±2.76
t 11.989 13.060
P < 0.001 < 0.001
图3 左侧肛提肌损伤的断层超声成像图。左上角为冠状面的参考平面,其余8个切面代表以最小肛提肌裂孔平面为基准面,以2.5 mm为间隔的8个横断面成像。该患者3个以上平面显示肛提肌裂孔失去典型的“U”或“V”形,左侧肛提肌连续性局部中断。左侧肛提肌尿道间隙值明显高于右侧,测得三中心层面的左、右侧肛提肌尿道间隙值分别为40.3 mm、23.7 mm;42.6 mm、25.8 mm;42.7 mm、27.2 mm

讨 论

肛提肌在盆底肌群中发挥重要的支持作用,肛提肌损伤将导致盆底肌功能障碍,引发POP等一系列疾病10,11,12。目前,临床诊断POP依据患者的症状、体征及辅助检查。辅助检查包括POP-Q分度法、盆底肌力检测、尿动力学检查以及影像学检查。POP-Q分度法存在一定局限性,即无法评估肛提肌是否损伤、筋膜和韧带结构是否完整,无法体现阴道脱垂、阴道旁侧缺损及阴道侧壁缺损等,且临床操作较复杂不易掌握。超声因具有实时性、可重复性、无创、无辐射等优势,成为首选影像学检查方法13,14,15。盆底超声是应用二维、三维、实时三维成像进行检测。研究已表明,二维超声作为基础成像,能定量评估脏器脱垂程度;三维超声能弥补二维超声仅在矢状面观察盆底结构的不足,能采集盆底容积数据,量化肛提肌损伤程度16,17,18。TUI作为新兴的盆底超声成像模式,以三维超声成像为基础,采集多层面图像信息,能达到与MRI图像相似的分辨率。但TUI与MRI不同之处在于可任意调节图像的位置、数目、间距及切面的倾斜度19,20
本研究联合应用三维、实时三维超声与TUI定量评估肛提肌形态及功能情况,结果显示:(1)研究组静息状态及最大Valsalva动作下,肛提肌裂孔前后径、左右径及面积均显著大于对照组。相比之下,对照组肛提肌裂孔结构紧凑、排列整齐。分析原因:POP患者肛提肌发生损伤后,生物力学特性发生改变,张力下降,导致肛提肌裂孔面积明显增大,尤其在Valsalva动作时,因腹腔器官对盆底压力升高,使肛提肌纤维被动牵拉扩张。由此看来,肛提肌裂孔的面积与形态是肛提肌裂孔顺应性与弹性的参考指标,可有效反映POP患者盆底肌损伤情况与器官脱垂程度。(2)研究组左、右侧LUG均明显大于对照组。分析原因:正常情况盆底肌收缩状态时,双侧肛提肌呈对称性增厚。当肛提肌从同侧耻骨下支及盆壁的连接处撕脱时,受损的肛提肌无法正常进行收缩运动,故显示为耻骨直肠肌附着点至尿道中心的距离增大21,22,23。因此,本研究结果证实LUG增大是肛提肌损伤的重要指标。Dietz等24研究曾指出,LUG>25 mm作为诊断肛提肌损伤的截断值时,其敏感度为63%,特异度达94%,本研究结果与之相一致。(3)研究组发生肛提肌损伤概率远高于对照组。分析原因:腹压增加时,肛提肌收缩产生向上的力量使盆腔器官维持在正常位置。肛提肌损伤时,肌肉无法有效收缩产生支持力,且肛提肌损伤常伴有其他盆底结构(如韧带或筋膜)的损伤,这些损伤破坏了正常的盆底支持结构与功能,从而增加了POP发病的风险24
本研究的局限性:由于联合筛查的患者较少,绝大部分仅进行POP-Q分度法检查,因此本研究符合纳入标准的样本量较小,结果可能存在偏倚。日后需扩大样本量,联合各项辅助检查指标进行分析研究。
综上所述,经会阴三维、实时三维超声联合TUI能准确评估肛提肌形态变化与功能状态,提高对POP的诊断效能,有效弥补POP-Q分度法的不足,对于辅助临床制定诊疗计划具有重要价值。
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