研究背景与目的精准医疗(precision medicine,PM)是以个体化医疗为基础,结合患者生活环境和临床数据,实现精准的疾病分类及诊断,制定具有个性化的疾病预防和治疗方案。目前精准医疗在妇科手术中的运用研究尚缺乏。女性盆底解剖结构复杂,且位置深在,可及性差,但该部位是诸多妇科手术的关键部位,尤其是宫颈癌(cervical cancer,CC)和盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)病人的手术治疗与此间结构关系密切,是手术成败和术后并发症发生的关键部位所在。宫颈癌的发病率居妇科恶性肿瘤之首,广泛子宫切除术(radical hysterectomy,RH)是治疗早期宫颈癌的主要方法,但是术中并发症如出血,膀胱、直肠、输尿管损伤,术后并发症如排便、排尿功能障碍不能完全避免,重要原因是因为盆底解剖位置深在,结构毗邻复杂,尤其是宫颈周围结构(pericervical structures,PS),包括主韧带(cardinal ligament,CL)、骶韧带(uterosacral ligament,USL)、膀胱宫颈韧带(vesico-cervical ligament,VCL)、宫颈周围环(pericervical ring,CR)的三维结构及其毗邻关系未能完全了解。关于这一部分的研究各学者存在很大争议[1],影响到广泛子宫切除术的手术疗效以及宫颈癌后续的综合治疗。女性盆底功能障碍性疾病(pelvic floor dysfunction,PFD)是指盆底支持组织因损伤或退化等原因所致松弛而引发的疾病。主要包括压力性尿失禁(stress urinary incontinence,SUI)和POP。随着人口老龄化,PFD发病率逐年增高,严重影响中老年妇女身心健康及生活质量[2]。PFD程度较重的需要外科手术治疗,但传统手术的并发症和术后复发率均较高[3],原因在于术前对POP程度掌握不准确,未发现明确的复杂的盆底结构缺陷。随着盆底重建(pelvic floor reconstruction,PFR)外科的发展,术前准确评估盆腔器官及各结构之间的解剖关系、脱垂的程度并明确缺陷的具体部位,是制定综合诊疗措施、使患者获得有效的个性化治疗的前提,这些均需要对盆底解剖结构更详尽的了解。既往对女性盆底的解剖学研究主要依靠尸体解剖[4],近年来许多学者提出利用不同的方法研究盆底解剖[5-8],以加强对盆底结构的了解,目前关于盆底解剖结构的三维可视化研究已越来越受到重视。但是,前期的工作缺乏更为精细的形态解剖学研究,前期研究多为尸体解剖,尸体解剖有一定局限性:组织破坏较大,标本的可重复利用性差,空间可视化程度较差;磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和计算机断层扫描(computed tomogtaphy,CT)均为影像学研究,辨认精准结构特征不够准确,所以无法真正还原复杂精细的女性盆底解剖。因此需要在原有研究基础上优化相关指标,发现新的研究方法完善女性盆底解剖学研究。MRI具有较高的软组织分辨率,能多方位进行盆底结构扫描,已越来越多地运用于盆底结构的研究和POP的诊断;MRI无辐射,属于非侵入性检查,具有软组织分辨率高、动静态功能和多平面成像等特点,可全面评价盆腔器官脱垂和盆底形态,无疑是研究盆底解剖较好的手段[9,10]。但MRI属于影像学,所生成的图像色彩为灰阶,在辨认解剖结构细部特征时相对困难,尤其是软组织边界的界定较模糊,二维扫描图像质量易受体位、呼吸、肠蠕动等影响,因而不能最真实准确地体现女性盆底的精细解剖及毗邻关系。中国数字化人体(chinese visible human,CVH)数据集图像为真彩色,分辨率高,图像形变小,厚度薄,图像相互之间配准度高,随着数字医学的发展在多个领域有着广泛的应用前景[11,12]。结合MRI图像资料,CVH可望成为研究女性盆底解剖新的途径,真正实现女性盆底结构可视化,对指导各种妇科手术的实施有着指导意义。本研究拟利用CVH盆腔段数据集,结合健康正常志愿者女性盆腔横断位薄层MRI扫描图像,采用腹腔镜下广泛子宫切除术(laparoscope radical hysterectomy,LRH)中相关活体解剖,对正常女性宫颈周围结构进行三维重建,为妇科手术特别是RH及PFR手术的模拟教学、影像学诊断提供有力的形态学依据,为妇科临床和解剖基础教学提供三维可视化模型;同时利用子宫脱垂患者盆底矢状位MRI图像,建立POP盆底结构三维可视化模型,探讨子宫脱垂患者盆底MRI三维影像特征及临床诊断意义,真正实现女性盆底结构的精准化研究,为妇科临床精准诊治奠定基础。实验方法:1、选择3例无器质性病变的女性CVH数据集盆腔段数据,对盆腔器官和宫颈周围结构包括膀胱宫颈韧带、子宫骶韧带、子宫主韧带、宫颈周围环、盆腔血管、直肠系膜、膀胱侧间隙、直肠侧间隙及毗邻结构进行识别、分割,并进行三维重建;同时选择3例正常未生育女性志愿者,对盆腔进行横断位薄层MRI扫描,与CVH图像进行对照研究;选择LRH相关解剖图片进行对比。2、选取2013年9月至2014年6月子宫脱垂患者30例为研究组,选取健康女性20例为对照组,于静息位和Valsalva动作时行盆底MRI扫描;利用Amira软件,对图像进行测量及3D建模,对比研究各参数。3、统计学分析:数据处理采用SPSS 19.0统计分析软件,计量资料用均数±标准差表示,正态分布的数据采用的独立样本t检验或配对t检验。P<0.05被认为差异有统计学意义。实验结果:1、基于CVH,利用Amira 5.2.2软件重建了女性骨盆、盆腔器官、膀胱宫颈韧带、子宫骶韧带、子宫主韧带、宫颈周围环、盆腔血管、直肠系膜、膀胱侧间隙、直肠侧间隙及毗邻结构的三维可视化模型,很好地显示了宫颈周围结构及其毗邻关系。2、在三维模型的基础上对膀胱宫颈韧带、子宫骶韧带、子宫主韧带、宫颈周围环等结构的长度、宽度、厚度进行量化及分段。3、基于MRI TSE T2WI序列,利用Amira 5.2.2商业软件,建立了脱垂组和对照组盆底结构的三维可视化模型,利用3D测量器分别量化PCL线、G1角、G2角、H线、M线、宫颈长度、C线、B线等参数。4、脱垂组和对照组组间两相位分别比较:PCL、H线、G1角、G2角、宫颈长度无显著性差异(p﹥0.05),M线、C线有显著性差异(P<0.05),B线静息时无显著性差异(p﹥0.05),Valsalva动作时有显著性差异(P<0.05);组内两相位差值比较:两组PCL均无显著性差异(p﹥0.05),M线、G1角、G2角、B线、C线有显著性差异(P<0.05),H线对照组有显著性差异(P<0.05),脱垂组无显著性差异(p﹥0.05)。结论:1、中国可视化人体数据集(CVH)提供了完整而精准的数据,利用该数据库,结合活体女性盆腔横断面薄层MRI影像资料,对比LRH相关解剖,分别重建了女性骨盆、盆腔器官、宫颈周围结构及重要的腹膜后解剖间隙以及盆腔血管神经,建立了正常女性盆腔三维可视化模型。2、在三维模型的基础上对膀胱宫颈韧带、子宫骶韧带、子宫主韧带、宫颈周围环等结构的长度、宽度、厚度进行量化及分段,对临床治疗宫颈癌及盆腔器官脱垂疾病有很好地临床指导意义,可望为临床精准诊治提供解剖依据。MRI TSE T2WI序列能清楚显示盆底结构且各项测量指标精准,是盆腔器官脱垂诊断分期和治疗决策的好方法。4、盆底三维可视化重建模型能清楚地显示各结构之间的关系,可以明确盆底缺陷的精确位置,是盆底手术模拟的好途径,可为解剖教学及进一步力学研究提供支持。