0 引言

       盆底功能障碍性疾病（pelvic floor dysfunction, PFD）是一类严重影响女性生活质量的临床综合征，其患病率随年龄增长而显著上升^{[1, 2]}。直肠膨出作为后盆腔PFD的常见类型，主要指直肠前壁因直肠阴道隔薄弱而向阴道腔突出，患者常表现为排便梗阻、排便不尽感、会阴区坠胀及需手助排便等症状，对身心健康造成较大负担^{[1, 3, 4]}。尽管妊娠与分娩被公认为直肠膨出的主要危险因素，但并非所有经产妇均进展为有临床意义的严重直肠膨出^{[5, 6, 7]}。因此，深入探讨其从轻度进展为重度的病理生理机制，并识别相关的高危因素，对实现早期干预与个体化治疗具有重要意义。

       动态磁共振排粪造影（dynamic magnetic resonance defecography, MRD）作为一种无辐射、非侵入性的影像学手段，目前已成为评估盆底结构与功能的金标准^{[8, 9]}。该技术能在静息、缩肛及最大腹压等多种生理状态下，实时观察盆底器官的位置与形态变化，从而全面、动态地评估盆底支持结构的完整性、各腔室脱垂程度及其相互影响^{[8, 10]}。以往研究多聚焦于直肠膨出的影像特征或其与单一腔室脱垂的关联^{[11, 12]}。然而，根据“整体盆底理论”，前、中、后盆腔是一个解剖与功能相互关联的整体^{[13, 14]}。严重直肠膨出可能并非独立的后盆腔病变，而是盆底整体支持功能衰退的局部体现^{[15, 16, 17]}。目前临床常用的直肠膨出分级标准依据直肠前突深度分为：Ⅰ度（<2 cm）、Ⅱ度（2~4 cm）、Ⅲ度（>4 cm）。参照以上标准，将直肠前突深度≥20 mm（相当于传统分度的Ⅱ度及以上）称为严重直肠膨出，<20 mm称为轻度组，用影像学评价和临床严重程度来划分。

       目前，结合孕产史、盆底动态解剖参数及多腔室功能变化，系统探讨其与直肠膨出严重程度相关性的研究仍较少，尤其缺乏能够整合多维度危险因素、用于预测严重直肠膨出的临床实用工具。列线图模型属于一种可视化预测手段，可以把诸多危险要素整合成直观的评分框架，给个体给予连续的风险概率判定，相比传统的评分体系而言，其具备更好的可读性以及临床实用性，有利于临床医师根据不同的风险水平来制订个体化的干预方案。为此，本研究回顾性分析接受MRD检查女性PFD患者的临床与影像学资料，旨在比较不同严重程度直肠膨出患者在孕产史、盆底解剖形态及动态功能指标方面的差异，最终拟筛选出直肠膨出加重的独立危险因素，并以此构建预测模型，以期为早期识别高危人群及制订针对性治疗策略提供客观依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象

       本研究为单中心回顾性横断面研究，遵循《加强观察性流行病学研究报告规范》（STROBE）进行报告。研究对象来自新疆医科大学第四附属医院于2023年2月至2025年6月期间因PFD相关症状接受MRD检查的女性患者。本研究遵循《赫尔辛基宣言》，已获得新疆医科大学第四附属医院（新疆维吾尔自治区中医医院）医学伦理委员会批准（批件号：2023XE0155），受试者均签署了知情同意书。

       纳入标准：（1）年龄≥18岁；（2）具备完整的临床基线资料，包括年龄及详细的孕产史（总怀孕次数为患者既往全部妊娠次数）；（3）非妊娠期；（4）动态磁共振成像图像清晰，包含静息相、缩肛相及最大腹压相（Valsalva动作），且满足后续影像学测量要求。排除标准：（1）既往接受过盆腔器官脱垂修补术或直肠/肛门手术者；（2）合并盆腔恶性肿瘤，或患有严重精神疾病无法配合检查者；（3）磁共振图像存在明显伪影，或关键解剖结构标志显示不清，影响测量及评估者。

1.2 检查方法与图像采集

       使用Siemens Lumina 3.0 T超导磁共振扫描仪完成所有检查。检查前，嘱患者排空膀胱及直肠，并向阴道及直肠腔内分别注入适量超声耦合剂以标记解剖结构，直肠内注入体积统一为60 mL，阴道内注入体积为10 mL。患者仰卧位，使用相控阵体线圈完成扫描。首先进行盆腔常规T2WI，获取轴位、冠状位及矢状位图像，扫描参数：TR 4000 ms，TE 90 ms，层厚4 mm，层间距1 mm，FOV 240 mm×240 mm，矩阵320×320。随后进行MRD扫描：采用单次激发快速自旋回波（single-shot fast spin echo, SS-FSE）序列，于正中矢状面连续采集动态图像，扫描参数：TR 2000 ms，TE 80 ms，层厚5 mm，层间距0 mm，FOV 280 mm×280 mm，矩阵256×256，时间分辨率约为2 s/帧。扫描时依次指导患者完成静息（Rest）、缩肛（Squeeze）、最大腹压（Valsalva）三个动作，每个动作采集8~10个时相，技师实时观察图像质量，确保患者Valsalva动作充分（表现为膀胱颈或直肠壶腹明显下移），以避免假阴性结果。

1.3 图像分析与测量指标

       由两名具有5年以上盆底影像诊断经验的放射科主治医师在不知晓临床分组的情况下独立进行图像分析，测量结果取平均值。两名医师测量结果的一致性采用组内相关系数（intra-class correlation coefficient, ICC）进行评估，ICC值均>0.85，提示测量一致性良好。如果存在分歧，两名医师协商不成的，由第三名有10年以上盆底影像诊断经验的副主任医师来作出最后的决定。

       测量指标包括：肌肉完整性，在轴位T2WI图像上观察盆腔各肌群是否存在断裂、脂肪浸润或体积萎缩；耻骨尾骨线（pubococcygeal line, PCL），即耻骨联合下缘至尾骨肌附着处的连线；H线（H-line），耻骨联合下缘至肛直肠角后壁的距离，反映裂孔前后径；M线（M-line），H线后端至PCL线的垂直距离，反映盆底肌松弛及裂孔下降程度；肛直肠角（anorectal angle, ARA），肛管轴线与直肠后壁轴线的夹角；腔室脱垂，测量膀胱最低点、宫颈/阴道顶端相对于PCL线的垂直距离（图1）。

       根据MRI影像学报告结论及直肠前突深度的客观测量值，将患者分为直肠膨出严重组和直肠膨出轻微组两组。直肠膨出严重组：MRI报告明确诊断为“直肠中度/重度膨出”或“直肠膨出/脱垂Ⅱ~Ⅲ级”或影像测量直肠前突深度≥20 mm。直肠膨出轻微组：MRI报告提示“正常”“直肠轻度膨出”或“直肠膨出Ⅰ级”，且影像测量直肠前突深度<20 mm或未见明确直肠前突^[18]。

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图1  各测量指标的具体解剖定位。患者女，62岁，便秘、直肠脱垂，静息态（左）及最大腹压相（右），肛提肌裂孔在受力时扩大（H线），肛管直肠交界部下降（M线），直肠前膨出（AR）。
Fig. 1  Specific anatomical locations of each measurement parameter. Female patient, 62 years old, with constipation and rectal prolapse; resting view (left) and maximum abdominal pressure view (right), the anal sphincter opening widens during straining (H line), the anorectal junction descends (M line), and the rectum protrudes anteriorly (AR).

1.4 统计学方法

       数据分析使用R软件（version：4.2.1）完成。采用Shapiro-Wilk检验分析计量资料的正态性，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（x¯±s）表示，组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布的计量资料则以中位数（四分位数间距）[M（IQR）]表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以例数（%）表示，组间比较采用χ²检验。多因素模型构建时，首先将单因素分析中P<0.05的变量作为候选变量纳入二元logistic回归模型。采用方差膨胀因子（variance inflation factor, VIF）评估多重共线性，以VIF<5作为无严重共线性的判断标准。基于多因素logistic回归结果通过rms包绘制列线图；使用pROC包计算受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线下面积（area under the curve, AUC）评估区分度；采用Bootstrap法（1000次重抽样）绘制校准曲线评估校准度；通过“rmda”包进行决策曲线分析评估临床实用性。所有分析均采用双侧检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 年龄及孕产史特征比较

       本研究共纳入90例女性患者，根据MRI评估分为直肠膨出轻微组（n=69）和严重组（n=21）。两组年龄差异无统计学意义（P=0.476）。孕产史分析显示，严重组生育负荷显著更高，其总怀孕次数显著高于轻微组（4次 vs. 3次，P=0.042）。分娩次数上，两组中位数虽均为2次，但严重组的四分位间距分布更高（IQR：2~3 vs. 1~2.75，P=0.034）。两组流产次数差异无统计学意义（P=0.402）。具体分析结果详见表1。

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表1  年龄基线及孕产史特征比较
Tab. 1  Comparison of baseline age and reproductive history characteristics

2.2 盆底解剖形态及裂孔测量指标评价

       本研究随后评估了两组患者在盆底解剖形态及裂孔测量指标中的差异。MRI结果（表2）显示，两组间静态盆底解剖结构（包括肌肉形态与盆腔间隙）差异均无统计学意义（均P>0.05）。盆底裂孔测量显示，反映前后径的H线在静息及最大腹压状态下差异均无统计学意义（P>0.05）。而反映盆底下降的M线在最大腹压相时，严重组长度大于轻微组[（33.905±12.534）mm vs.（25.841±13.79）mm，P=0.019]，提示有临床意义直肠膨出者存在更明显的动态盆底下移。静息状态M线两组相似（P=0.575）。

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表2  盆底解剖形态及裂孔测量指标评价
Table 2  Evaluation of Pelvic Floor Anatomy and Fissure Measurement Parameters

2.3 盆底前、中、后腔功能评估及ARA角度变化

       利用动态MRI对盆底三个腔室的功能状态进行量化评估（表3）。在前盆腔中，最大腹压相下严重组膀胱底部位于耻骨尾骨线上方的距离中位数为12 mm（IQR：8 mm，20 mm），小于轻微组的19 mm（IQR：11 mm，32 mm）（P=0.028）。两组在静息状态下膀胱位置、尿道内口漏斗样改变及压力性尿失禁方面差异均无统计学意义（P>0.05）。在中盆腔评估中，静息态与最大腹压相下宫颈或阴道顶端相对于耻骨尾骨线的位置组间差异均无统计学意义（均P>0.05）。在后盆腔评估中，最大腹压相下严重组的ARA小于轻微组[（106.19±13.00）° vs.（116.10±19.94）°，P=0.035]。两组静息态ARA及缩肛相ARA差异均无统计学意义（P>0.05）。

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表3  盆底前、中、后腔功能评估
Tab. 3  Functional assessment of the anterior, middle, and posterior compartments of the pelvic floor

2.4 直肠膨出程度的独立影响因素分析

       以直肠膨出严重与否为因变量，将差异具有统计学意义的五个指标纳入单因素及多因素logistic回归分析，最终将总怀孕次数（OR=2.534，95% CI：1.036~6.197，P=0.042）、最大腹压相下M线长度（OR=1.082，95% CI：1.010~1.159，P=0.024）及膀胱底位置（OR=0.892，95% CI：0.816~0.976，P=0.012）筛选为直肠膨出严重的潜在的独立影响因素，各指标VIF<5作为无严重共线性的判断标准，提示筛选出的指标几乎不存在共线性干扰（表4）。

       根据上述三项潜在独立影响因素进一步构建列线图模型（图2A）。ROC分析显示，该模型的预测AUC为0.862（95% CI：0.765~0.959），提示了其可能具有良好的预测效能（图2B）。校准曲线显示模型预测概率和实际观测概率比较一致（Hosmer-Lemeshow检验，χ²=6.832，P=0.556），说明该预测效能是准确的（图2C）。DCA结果显示，在较宽的风险阈值概率范围内，应用该模型进行干预所获得的净获益均高于“全干预”或“不干预”方案，提示该列线图模型可能具有一定程度的临床应用价值（图2D）。

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图2  预测严重直肠膨出的列线图模型及其效能评估。2A：列线图模型；2B：ROC曲线；2C：校准曲线；2D：决策曲线分析。ROC：受试者工作特征；PCL：耻骨尾骨线。
Fig. 2  Nomogram model for predicting severe rectocele and its efficacy evaluation. 2A: Nomogram model; 2B: ROC curve; 2C: Calibration curve; 2D: Decision curve analysis. ROC: receiver operating characteristic; PCL: pubococcygeal line.

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表4  单因素及多因素logistic回归分析
Tab. 4  Univariate and multivariate logistic regression analysis

3 讨论

       本研究回顾性分析了女性盆底功能障碍患者的MRD资料，通过对比直肠膨出严重组与轻微组的临床特征及影像学参数，揭示了孕产史、盆底动态下降程度及多腔室解剖位置改变与直肠膨出严重程度的密切关联。基于多因素分析构建的列线图模型显示出良好的预测效能，可为临床评估直肠膨出的病情进展及制定干预策略提供客观依据。

3.1 总怀孕次数对直肠膨出的影响

       本研究发现，严重直肠膨出组的女性具有更高的总怀孕次数及分娩次数，且总怀孕次数是直肠膨出加重的独立危险因素。分娩次数单因素分析结果有显著的风险效应（OR=1.457，P=0.032），但是进入多因素模型后它的效应方向发生了逆转（OR=0.634，P=0.369）。变化主要是因为总怀孕次数这个变量的改变造成的，因为总怀孕次数和分娩次数高度相关（包含后者），并且总怀孕次数在多因素分析中表现出更强的效应（OR=2.534），在控制了总怀孕次数之后，分娩次数的独立效应被削弱并出现方向逆转，说明两者之间存在信息重叠以及混杂效应。虽然VIF没有出现严重的共线性，但是这个结果说明在临床解释的时候应该注意累积妊娠负荷（总怀孕次数）对直肠膨出严重程度的影响。既往流行病学调查已证实，妊娠与分娩是女性PFD发生的首要危险因素^{[19, 20, 21]}。从病理生理学角度看，妊娠期体内松弛素、雌激素、孕激素水平会发生明显改变，其中松弛素可以促进盆底结缔组织中的胶原纤维降解增多、新生合成减少，造成直肠阴道筋膜以及会阴体等支撑结构的胶原代谢重新塑造并出现生物力学性能变差的情况。同时妊娠晚期子宫增大给盆底带来持续机械压迫，分娩时胎头通过产道也会对盆底肌、筋膜、神经造成机械性牵拉和去神经化损伤，形成化学性重塑和机械性损伤的叠加效应^{[22, 23, 24]}。值得注意的是，本研究中两组患者的年龄无显著差异，这提示在盆底功能障碍的病程中，产科创伤的“累积效应”可能比单纯的年龄增长更为关键。高频次的孕产经历可能导致直肠阴道筋膜及会阴体结构的不可逆损伤和薄弱，进而削弱了直肠前壁的支撑力，使其在排便压增加时更易向阴道方向突入，形成严重的直肠膨出^{[25, 26, 27]}。

3.2 最大腹压相M线与直肠膨出的相关性

       在盆底解剖形态评估中，静态MRI显示的肌肉完整性（如肛提肌损伤、萎缩）在两组间未见显著差异，这可能意味着严重的直肠膨出更多源于盆底整体“功能性”的松弛，而非单一肌肉的解剖断裂^[16]。这一点在裂孔测量指标中得到了进一步验证：两组的H线（裂孔前后径）无显著差异，但严重组在最大腹压相下的M线显著延长。M线反映了盆底裂孔相对于PCL的垂直下降程度，是评估盆底松弛的重要指标^[28]。严重组M线的显著增加，表明此类患者可能存在更严重的盆底下降综合征^{[29, 30, 31]}。当腹内压增加时，松弛的盆底肌无法有效承托盆腔脏器，导致肛管直肠交界部过度下移。这种动态的垂直下降往往与直肠前壁的过度伸展形成恶性循环，加剧了排便梗阻感和不尽感^[32]。这也再次强调了动态MRI相对于静态影像在评估PFD中的优越性，即只有在功能负荷状态下（如Valsalva动作），潜在的病理改变才会充分暴露^[33]。

3.3 膀胱底位置与直肠膨出的相关性

       本研究不仅关注后盆腔病变，还发现严重直肠膨出组在最大腹压相下伴有更明显的膀胱位置下移（膀胱底距PCL距离减小），膀胱底下降的程度也是预测严重膨出的独立危险因素（OR=0.892，即膀胱底位置每下降1 mm，严重直肠膨出的风险就会增加约12%）。表面看结果与临床直觉（膀胱脱垂越重、位置越低，风险就越高）相反，实际上反映的是更深的病理机理。根据“整体盆底理论”，盆底的支持结构是一个整体，某一区域的韧带或筋膜损伤往往牵一发而动全身^[13]。膀胱底在Valsalva动作的时候更接近PCL（即向下移动更明显），这不是单纯膀胱脱垂的程度问题，而是盆底支持结构整体松动的反映，是多腔室共同下移的结果。直肠膨出严重者，盆内筋膜、肛提肌板整体张力差，前盆腔（膀胱）、后盆腔（直肠）支持结构同时受累^{[34, 35, 36]}。此外，严重组在最大腹压相下的ARA显著小于轻微组（P=0.035）。正常静息状态下ARA约为90°~120°，排便时耻骨直肠肌松弛，ARA可增大至120°~140°以利于粪便排出^[37]。严重直肠膨出患者ARA相对变小（更锐），可能归因于巨大的直肠前突囊袋改变了直肠内的压力传导矢量，或者患者存在耻骨直肠肌矛盾收缩（盆底失弛缓综合征），导致排便时肛管无法正常开放和拉直^{[3, 38]}。这种解剖与功能的双重异常，进一步解释了此类患者临床症状的顽固性。

3.4 本研究所构建模型在临床应用中的优势

       基于上述独立影响因素（总怀孕次数、最大腹压相M线、膀胱底位置）构建的列线图模型，在本研究中展现了较高的区分度。相较于单一的影像学测量，该模型综合了患者的产科背景与动态解剖特征，或许可更精准地量化直肠膨出的严重风险。目前国内外对于直肠膨出严重程度预测模型的研究较少。SUN等^[3]虽然研究了直肠膨出的生理机制，但是没有建立量化的预测模型；LI等^[39]分析了直肠膨出和排便梗阻的关系，也没有建立综合预测工具。本研究的列线图模型把产科史和动态MRI参数结合起来，AUC达到0.862，和盆底功能障碍领域其他的预测模型相比，具有比较好的区分能力。临床医师可以通过采集患者的总怀孕次数、测量动态MRI中最大腹压相M线长度和膀胱底位置来获得个体化的严重直肠膨出预测概率。对模型识别出的高危患者来说，除了做直肠膨出修补手术外，还要做盆底整体重建或者加强盆底肌康复训练，纠正伴随的盆底松弛、多腔室等缺陷。

3.5 本研究的局限性

       本研究亦存在一定局限性。首先，单中心回顾性研究样本量少（严重组仅21例），容易造成预测模型稳定性、泛化的不足，存在选择偏倚。虽然本研究用Bootstrap法（1000次重抽样）做了内部验证，但是没有做独立外部验证，模型实际泛化能力还需要多中心、大样本前瞻性研究来验证。其次，本研究主要依靠影像学参数进行分组，虽然结合了临床症状，但未深入量化患者的生活质量评分与影像学指标的具体相关性。除此之外，本研究没有把体重指数、慢性便秘、职业体力负荷这些可能会干扰直肠膨出严重程度的潜在混杂因素包含进来，未来的研究应该搜集并控制这些变量来加强研究结论的可靠性。最后，对于ARA角度变化的具体机制（是解剖扭曲还是功能性失弛缓），尚需结合肛门测压等功能学检查进一步探讨。

4 结论

       女性严重直肠膨出的发生与累积孕产损伤、盆底动态下移及多腔室支持弱化密切相关。MRD可有效捕捉包括M线延长及多腔室位移等最大腹压下盆底结构的异常变化关键征象。本研究建立的列线图模型具有较好的预测效果，但是还需要多中心、大样本的外部验证来进一步证明它的泛化能力，现阶段应该谨慎地对待它所具有的预测价值，更多地关注这些因素与严重直肠膨出之间存在的关联性，为临床早期发现高危患者并制定个性化的治疗方案给予一些初步的参照依据。