与产后盆底功能障碍相关的多模态盆底超声参数：一项回顾性研究

摘要

这项针对160名患者的回顾性研究利用盆底超声在静息、最大收缩和瓦尔萨尔瓦（Valsalva）状态下的数据，建立了一个五因素产后盆底功能障碍（PFD）关联模型。研究结果在该单中心数据集中显示出强关联性，但仍属探索性发现，在临床应用前需经外部验证。

摘要

关于与产后盆底功能障碍（PFD）相关的多模态超声参数在静息、最大收缩及瓦尔萨尔瓦（Valsalva）状态下的研究仍较为有限。本项回顾性研究纳入了2022年1月至2025年6月期间接受检查的172例患者。在将患者分层为PFD组和非PFD组后，通过1:1倾向评分匹配（PSM）得到160例患者（每组各80例）用于分析。超声参数在三种功能状态下进行评估。采用逻辑回归分析识别与PFD独立相关的因素，并通过受试者工作特征（ROC）曲线分析评估模型性能。PSM后，两组间的基线特征具有可比性（所有 p > 0.05）。与非PFD组相比，PFD组在静息状态下肛提肌裂孔面积更大，膀胱颈位置更低，肛提肌厚度更小（所有 p < 0.001）。在最大收缩期间，裂孔面积缩小百分比较低，膀胱颈上移幅度较小。在瓦尔萨尔瓦动作期间，裂孔面积更大，膀胱颈移动度更高，最远端脱垂位置更显著，且肛提肌撕脱更为常见（所有 p < 0.001）。静息状态下肛提肌裂孔面积较大、静息肌肉厚度较低、裂孔面积缩小百分比较低、瓦尔萨尔瓦动作期间膀胱颈移动度较高以及肛提肌撕脱均与产后PFD独立相关（所有 p < 0.001）。五参数模型的曲线下面积（AUC）为0.870（95%置信区间，0.815–0.926），敏感性为91.3%，特异性为88.8%。该模型在开发数据集中表现出良好的内部拟合性能。由于尚未进行独立验证，当前研究结果应视为假设生成性发现；其在临床筛查及个体化干预中的应用价值仍有待证实。

引言

产后盆底功能障碍（PFD）涵盖分娩后出现的一系列盆底症状，包括盆腔器官脱垂、压力性或急迫性尿失禁、粪失禁、慢性盆腔疼痛以及性功能障碍。这些状况可能是由于妊娠和分娩过程中对盆底支持性软组织造成的损伤所致¹。本研究将PFD作为一个复合结局指标进行处理，而非单一疾病；然而，分组依据仅包括盆腔器官脱垂、压力性或急迫性尿失禁以及盆底肌力，而粪失禁、慢性盆腔疼痛和性功能障碍未被用作分组标准。

盆底支持系统由肛提肌（包括耻骨直肠肌）、盆筋膜、韧带以及包绕盆腔器官的结缔组织构成。其结构完整性和功能协调性有助于维持盆腔器官的正常位置，并支持排尿和排便功能²。分娩是盆底功能障碍（PFD）的主要危险因素。阴道分娩过程中盆底肌肉和筋膜的过度牵拉及撕裂可能促成PFD的发生³˒⁴。由于产后PFD可能隐匿起病，部分患者直至症状出现或组织损伤进展后才寻求医疗干预，这可能使治疗更加复杂⁵。因此，建立一种准确、无创的方法以识别高风险患者，并构建相关性模型，可能有助于更早开展临床评估。然而，任何临床应用均需经过适当的验证。

评估盆底功能的现有方法包括体格检查、影像学检查和盆底肌电图。体格检查操作简便且成本较低，但具有主观性，可能无法量化盆底结构或功能的细微异常⁶˒⁷。盆底肌电图可反映神经肌肉功能，但不能直接显示盆底解剖结构的形态学变化⁸。影像学检查可提供结构与功能信息，已广泛应用于盆底功能评估⁹。

盆底超声检查包括二维（2D）、三维（3D）和四维（4D）成像。二维超声可提供基本的形态学信息，而三维超声则允许重建肛提肌裂孔并显示轴向和斜切面¹⁰。四维超声可在动作过程中进行动态评估，例如最大盆底肌收缩和瓦尔萨尔瓦动作。经会阴超声可无创显示盆底解剖结构，并可在随访期间重复进行。与磁共振成像相比，超声检查通常更易获得且成本较低；然而，测量结果仍依赖于操作者¹¹。

盆底形态和器官位置在不同功能状态下会发生变化。静息状态下的评估可提供解剖结构和组织完整性的基线信息。最大程度的盆底肌收缩可用于评估肌肉缩短能力、协调性及功能储备¹²˒¹³。瓦尔萨尔瓦动作（Valsalva maneuver）可增加腹内压，从而评估在压力条件下盆腔器官的下移程度和盆底支撑功能。这些状态共同提供了关于盆底结构与功能的互补信息¹⁴。因此，仅在单一状态下进行评估可能无法全面反映盆底功能的真实情况。

以往大多数研究仅评估了单一的超声模式、单一的功能状态或特定的盆底功能障碍（PFD）相关病症¹⁵。尽管已有基于机器学习的模型被开发用于某些选定的PFD相关结局，但以PFD作为复合结局指标的模型仍较为有限¹⁶。本研究中，“联合关联”指将静息、最大收缩及瓦尔萨尔瓦（Valsalva）状态下获得的多个主要超声参数整合至一个加权模型中；并不指预测因子之间的统计学交互作用或协同效应。PFD的定义依据《盆底功能障碍性疾病诊断与康复治疗专家共识（2024年版）》中的复合结局指标¹⁷。

因此，这项回顾性观察研究评估了产后患者在静息状态、最大盆底肌收缩以及瓦尔萨尔瓦动作期间获得的多模态盆底超声参数。研究旨在识别与产后盆底功能障碍（PFD）独立相关的因素，并评估联合关联模型的区分能力和校准效果。由于该研究为单中心回顾性研究，且未包含外部验证，研究结果应视为探索性发现，仅用于提出假设。

方案

医学伦理委员会批准了在批准号为2026-023的情况下，对2022年1月至2025年6月期间收集的数据进行回顾性使用与分析，并豁免了知情同意要求。本方案中使用的研究工具列于材料表中。

1. 研究设计

调取了2022年1月至2025年6月期间在该院接受盆底超声检查的175例患者的病历资料。根据纳入与排除标准筛选后，共纳入172例符合条件的患者。所有参与者均依据指定的诊断标准进行评估 盆底功能障碍性疾病诊断与康复治疗专家共识（2024年版）¹⁷符合至少一项诊断标准的患者被归入盆底功能障碍（PFD）组，而在临床评估中无明确盆底功能障碍相关表现的患者则被归入非PFD组。

在进行倾向评分匹配（PSM）之前，PFD 组包含 87 例患者，非 PFD 组包含 85 例患者。随后进行一对一的倾向评分匹配，以平衡基线混杂因素，最终每组各保留 80 例患者。所有匹配后的患者均被纳入后续分析，研究流程如图 1所示。

图1：研究流程图。共初步筛查了175例患者。根据纳入与排除标准筛选后，共纳入172例患者。经倾向性评分匹配后，保留160例患者用于分析，每组各80例。请点击此处查看该图的放大版本。

2. 纳入标准

患者符合入选条件的年龄为20至45岁，且为单胎妊娠，在分娩后42天±2周内于医院超声科接受标准化的多模态盆底超声检查，并按照 盆底超声临床实用标准化检查专家共识（2022）¹⁸，具有完整的临床资料，并按照标准完成了产后盆底功能的临床评估 盆底功能障碍性疾病诊断与康复治疗专家共识（2024年版）¹⁷.

根据该共识，盆底功能障碍（PFD）被定义为一种与盆底薄弱、缺陷或功能障碍相关的非器质性障碍。诊断依据包括临床症状、体格检查及辅助检查。临床表现包括盆腔器官脱垂、压力性尿失禁、急迫性尿失禁、大便失禁、慢性盆腔疼痛以及性功能障碍。盆腔器官脱垂采用盆腔器官脱垂定量（POP-Q）系统进行分期。辅助检查包括盆底超声、尿动力学检查和盆底肌电图。

3. 排除标准

如果患者在怀孕前已确诊为盆底功能障碍（PFD）、存在先天性盆底结构异常或慢性盆腔疼痛综合征；患有神经系统疾病、结缔组织病、严重肝肾功能不全、糖尿病周围神经病变或其他全身性疾病；有盆腔手术史或严重会阴撕裂修复后愈合不良史；产后盆底康复治疗超过2周；为多胎妊娠、胎儿畸形或存在严重妊娠并发症；或患有精神疾病或认知功能障碍，则被排除在外¹⁹。

既往存在的盆底功能障碍（PFD）或先天性盆底结构异常可能混淆产后盆底变化的评估。神经系统疾病、结缔组织病及代谢性疾病可能独立影响盆底神经肌肉功能或组织弹性。既往盆腔手术或会阴修复失败可能改变盆底解剖结构和生物力学特性。产后盆底康复治疗超过2周可能改变肌肉形态及收缩功能。多胎妊娠、胎儿畸形以及严重的妊娠并发症可能增加基线异质性或改变分娩过程。精神疾病或认知功能障碍可能影响受试者对标准化超声操作及症状评估的配合程度。

4. 数据采集

两名研究人员在数据收集前完成了标准化培训，并独立进行数据提取。两名超声检查人员均具有超过5年的盆底超声检查经验。培训内容包括一次为期2小时的理论课程，涵盖研究方案、标准化图像采集切面及预定义的测量标志点；使用五个代表性病例进行的实践操作培训；关于测量技术的共识讨论；结构化测量模板的使用；以及一次观察者间一致性的预试验评估。

在正式数据提取之前，超声医师独立评估了20例未入组的病例。关键参数的组内相关系数（ICC）均超过0.85，包括肛提肌裂孔面积、膀胱颈位置和肛提肌肌肉厚度。随后进行正式数据提取。在数据提取过程中，每完成10例病例即插入一次重复测量，作为内部校准检查。由于本研究为回顾性设计，未对整个队列进行正式的观察者间和观察者内可靠性统计分析。提取的数据包括基线临床特征、多模态超声参数以及结局指标。

5. 结局分类

主要结局为产后盆底功能障碍（PFD），于分娩后42天±2周进行评估，依据 盆底功能障碍性疾病诊断与康复治疗专家共识（2024年版）¹⁷ 以及国际尿控协会的定义。

如果患者符合以下至少一项标准，则被分配至PFD组：盆腔器官脱垂达到POP-Q II期或更高，且脱垂最远端位于处女膜缘上下1 cm范围内；根据病史和体格检查（包括必要时的咳嗽压力试验），由专科医生确诊的压力性或急迫性尿失禁，且在过去3个月内每周至少发生一次不自主尿液漏出；或在手动阴道评估中，盆底肌力在改良牛津评分中低于3级。

不符合上述任何标准的患者被归入非盆底功能障碍（non-PFD）组。粪失禁、慢性盆腔疼痛和性功能障碍未用于分组。

6. 观察指标

所有超声测量均根据标准化方案进行 盆底超声临床实用标准化检查专家共识（2022）¹⁸基线盆底超声测量数据取自孕前健康筛查记录或妊娠≤12周时进行的常规孕早期超声检查。产后超声测量数据来自分娩后42天±2周内进行的标准超声检查。

1. 静息状态下的指标
   使用三维（3D）超声测量肛提肌裂孔面积。裂孔前界为耻骨联合下缘，两侧界为双侧肛提肌内侧缘，记录其横截面积²⁰.
   膀胱颈位置通过二维（2D）超声测量，定义为膀胱颈中点至耻骨联合下缘的垂直距离。本研究中，该距离越大，表示膀胱颈位置越偏下（尾侧）；即膀胱颈在尾侧方向上距离耻骨联合更远²¹.
   耻骨段肛提肌中点处的肌肉厚度使用二维超声进行测量，测量时排除周围筋膜²².
2. 最大盆底肌收缩期间的指标
   患者进行最大盆底肌收缩，类似于憋尿或憋便动作，持续3–5秒。采用四维（4D）超声获取动态图像，并进行三维重建和二维定位。
   根据静息状态和收缩状态下的测量值，计算肛提肌裂孔面积的减小百分比，计算方法如下：
   收缩率 = (静息面积 − 收缩面积) / 静息面积 × 100%²³˒²⁴
   使用二维超声测量膀胱颈抬高程度，定义为膀胱颈中点从静息状态至最大收缩状态时的垂直向上位移²⁵.
   通过三维容积重建技术在最大程度收缩时评估肛提肌撕脱。评估肛提肌起始端和止点处的连续性，并将每位患者分类为无撕脱、单侧撕脱或双侧撕脱。诊断标准遵循 盆底超声临床实用标准化检查专家共识（2022）¹⁸在肌肉收缩期间进行评估，因为收缩有助于更清晰地显示肌肉边界和撕脱缺损。
3. Valsalva动作期间的指标
   患者在接受标准化指导后进行瓦尔萨尔瓦动作，同时避免伴随提肛肌收缩。必要时，提供生物反馈训练以促进盆底肌放松²⁶采用4D超声观察动态盆底变化，采用2D和3D超声进行测量与评估。
   该操作通过在声门关闭的情况下进行用力呼气完成，同时指导患者向下用力，如同排便，并有意识地放松盆底。²⁷该操作持续至少6秒，并重复进行直至获得最佳图像。²⁷.
   采用三维超声在最大程度扩张时测量肛提肌裂孔面积²⁸膀胱颈活动度通过二维超声测量，定义为膀胱颈中点在静息状态至用力瓦尔萨尔瓦动作期间的最大垂直位移。¹¹最大收缩时的膀胱颈抬高程度与Valsalva动作期间的膀胱颈活动度被视为两个独立的指标。前者代表肌肉收缩时的主动上提，后者则代表在用力状态下的被动下降。
   以耻骨联合下缘为零点，采用二维超声测量盆腔器官脱垂最远端位置相对于该点的距离。根据本研究采用的惯例，尾侧（即下侧）方向记为正值，头侧（即上侧）方向记为负值。因此，较大的正值表示脱垂位置更远端，脱垂程度更严重²⁹.
   在操作过程中，使用二维超声测量耻骨段中点处提肛肌的厚度³⁰.

7. 统计分析

采用倾向性评分匹配（PSM）来平衡盆底功能障碍（PFD）组与非PFD组之间的混杂因素。倾向性评分模型包括年龄、孕前体重指数、产次、分娩方式、产程持续时间、胎儿体重、会阴裂伤程度以及妊娠并发症。这些协变量的选择依据是其在文献中已被证实与PFD相关，并且在医疗记录中具有可获得性。

使用逻辑回归估计倾向性评分。采用0.02的卡尺范围进行一对一最近邻匹配，且不进行替换。仅对倾向性评分差异小于或等于0.02的配对对象进行匹配。匹配后比较基线特征，以评估协变量平衡性。

使用 Kolmogorov–Smirnov 检验对连续数据进行正态性检验，并使用 Levene 检验进行方差齐性检验。对于方差齐且呈正态分布的连续数据，以均值 ± 标准差表示，组间比较采用独立样本 t 检验，组内比较采用配对 t 检验。

非正态分布的连续性数据以中位数和四分位间距 [M (Q1, Q3)] 表示，组间比较采用 Mann–Whitney U 检验，组内比较采用 Wilcoxon 符号秩检验。分类数据以 n (%) 表示，采用卡方检验进行比较。

由于样本量有限且多个超声参数之间存在共线性，采用单变量筛查作为降维步骤。具有 p < 在单变量分析中具有统计学意义（P < 0.05）的变量被纳入后续的多变量逻辑回归模型。该方法旨在识别在三种功能状态中起主导作用的主要效应预测因子，而非检验统计学交互作用或协同效应。

本研究中，多模态联合评估包括在静息、最大收缩及瓦尔萨尔瓦动作状态下获取超声数据，并整合具有显著主效应变量的模型。利用完整的匹配数据集构建了一个联合关联模型。通过生成受试者工作特征（ROC）曲线，评估该模型在开发队列中的内部拟合性能，并计算曲线下面积（AUC）、敏感性和特异性。这些性能指标是对开发队列中模型拟合程度的描述性度量，不代表经过验证的预测准确性。

仅通过1,000次重复抽样的Bootstrap重采样来计算回归系数的经验标准误、Bootstrap p 值以及偏差校正的95%置信区间。该方法用于评估参数估计和系数的稳定性。此过程并未提供对AUC估计值的乐观性校正或其他模型性能指标的相应调整，因此不被视为模型验证。

未进行内部验证（例如训练集/测试集划分或k折交叉验证），也未在独立队列中进行外部验证。因此，所报告的AUC、敏感性和特异性仅反映了模型在开发数据集中的区分能力，仍可能存在过拟合风险。该模型的普适性和临床适用性尚未得到证实，需通过独立验证进一步确认。所有统计检验均为双侧检验，以p < 0.05为差异具有统计学意义。

8. 样本量计算

未进行先验样本量计算。最终样本包括盆底功能障碍组80例患者和非盆底功能障碍组80例患者，样本量由具有完整数据的符合条件的患者数量确定。

使用软件进行了事后功效分析。一项既往的回顾性队列研究纳入了320名产后患者，其中114名患有盆底功能障碍（PFD），206名未患PFD，并基于盆底超声参数建立了一个模型³¹。另一项研究在200名患者中使用多模态超声预测产后PFD，其中包括67名PFD患者和133名无PFD患者³²。

根据这些研究中报告的组间差异和模型区分度，关键超声参数的 Cohen’s d 值范围为 0.50–0.80。采用保守的 Cohen’s d 值 0.65、双侧显著性水平 α = 0.05 以及 II 类错误率 β = 0.05 进行估算，每组所需的样本量约为 63 例患者。实际每组纳入 80 例患者，超过了该估算值。此外，还估算出肛提肌厚度的最小可检测效应为 0.07，小于观察到的效应量 0.701。

结果

基线数据
在倾向性评分匹配（PSM）之前，两组在年龄、新生儿出生体重和总产程持续时间方面差异均有统计学意义（均 p < 0.05）。PSM 后，两组之间的基线特征差异均无统计学意义（均 p > 0.05）。这些结果表明，PSM 使两组间的已测量基线混杂因素达到了平衡（表 1）。

指标	PSM前				PSM后
	非PFD组（n = 85）	PFD组（n = 87）	p	效应量

讨论

本项单中心回顾性观察研究评估了盆底超声指标在三种功能状态下的表现。静息状态下，盆底功能障碍（PFD）组的肛提肌裂孔面积更大，膀胱颈位置更偏尾侧，且肛提肌肌肉厚度小于非PFD组。在最大盆底肌收缩期间，PFD组的肛提肌裂孔面积缩小百分比和膀胱颈抬高程度均较低，提示其盆底肌主动收缩功能减弱。在瓦尔萨尔瓦动作期间，PFD组的肛提肌裂孔面积更大，膀胱颈移动度更高，盆腔器官脱垂位置更偏远端，且肛提肌撕裂的发生率更高。在单变量筛选基础上，多变量逻辑回归分析确定了五个与产后PFD独立相关的因素：静息状态下肛提肌裂孔面积较大、肛提肌肌肉厚度较低，最大收缩期间肛提肌裂孔面积缩小百分比较低，瓦尔萨尔瓦动作期间膀胱颈移动度较大，以及肛提肌撕裂。由这五个指标构建的联合关联模型在开发队列中表现出良好的内部拟合性能。

根据孕前健康记录或孕早期（≤ 12 周）医学检查获得的盆底超声基线参数在各组间无显著差异，而在分娩后则观察到明显的组间差异。妊娠期间，子宫增大可能牵拉盆底肌肉、筋膜和韧带，导致胶原重塑及盆底支持结构弹性降低。激素变化可能进一步降低盆底组织张力³³˒<...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
G*Power	Heinrich Heine University Düsseldorf	Version 3.1.9.7	样本量计算
GE RAB4-8-D 经会阴三维/四维容积探头	GE Healthcare	RAB4-8-D	超声测量
GE Voluson E10 彩色多普勒超声系统	GE Healthcare	GE Voluson E10	超声测量
IBM SPSS Statistics	IBM	Version 27.0.1	统计分析