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中华结直肠疾病电子杂志

中华结直肠疾病电子杂志 ›› 2024, Vol. 13 ›› Issue (03) : 209 -216. doi: 10.3877/cma.j.issn.2095-3224.2024.03.006

论著

基于术前MRI的盆底解剖参数对超低位直肠癌精准功能保肛手术时间的影响
吴浩凡1, 刘元豪1, 张锋敏1, 张现中1, 朱金浩1, 黄嘉莹1, 刘忠臣1, 丁良福2,†(), 庄成乐1,†()   
  1. 1. 200072　上海，同济大学医学院附属第十人民医院胃肠外科
    2. 202157　上海，同济大学医学院附属第十人民医院崇明分院胃肠外科
  • 收稿日期:2024-03-14 出版日期:2024-06-25
  • 通信作者: 丁良福, 庄成乐
  • 基金资助:
    上海市崇明区科委科技项目(CKY2021-30); 上海市第十人民医院青年培育项目(YNCR2C014)

The impact of preoperative MRI-based pelvic floor anatomy parameters on the precision functional sphincter-preserving surgery time for ultra-low rectal cancer

Haofan Wu1, Yuanhao Liu1, Fengmin Zhang1, Xianzhong Zhang1, Jinhao Zhu1, Jiaying Huang1, Zhongchen Liu1, Liangfu Ding2,†(), Chengle Zhuang1,†()   

  1. 1. Department of Gastrointestinal Surgery, Shanghai Tenth People's Hospital, Tongji University School of Medicine, Shanghai 200072, China
    2. Department of Gastrointestinal Surgery, Chongming Branch of Shanghai Tenth People's Hospital, Tongji University School of Medicine, Shanghai 202157, China
  • Received:2024-03-14 Published:2024-06-25
  • Corresponding author: Liangfu Ding, Chengle Zhuang
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引用本文：

吴浩凡, 刘元豪, 张锋敏, 张现中, 朱金浩, 黄嘉莹, 刘忠臣, 丁良福, 庄成乐. 基于术前MRI的盆底解剖参数对超低位直肠癌精准功能保肛手术时间的影响[J]. 中华结直肠疾病电子杂志, 2024, 13(03): 209-216.

Haofan Wu, Yuanhao Liu, Fengmin Zhang, Xianzhong Zhang, Jinhao Zhu, Jiaying Huang, Zhongchen Liu, Liangfu Ding, Chengle Zhuang. The impact of preoperative MRI-based pelvic floor anatomy parameters on the precision functional sphincter-preserving surgery time for ultra-low rectal cancer[J]. Chinese Journal of Colorectal Diseases(Electronic Edition), 2024, 13(03): 209-216.

目的

本研究旨在利用术前磁共振成像（MRI），全面评估超低位直肠癌患者的盆底解剖结构，并探究预测超低位直肠癌精准功能保肛手术（PPS）时间的最佳解剖参数和相应参考值。

方法

对2020年3月至2023年8月进行PPS的患者进行回顾性分析。所有患者均于术前行MRI成像（T2加权成像），并进行盆腔解剖参数的测量和计算。采用线性回归分析手术时间的预测因素。根据盆腔解剖参数将患者分为两组，采用Mann-Whitney U检验，比较组间各人群特征差异。

结果

本研究共纳入136例超低位直肠癌患者。盆底肌深度（D）定义为两侧提肛肌与闭孔内肌接触位置连线的中点到两侧肛门直肠交界处连线的最短距离。多因素线性回归分析显示，高血压（标准回归系数=0.155，P=0.045）、淋巴结转移（标准回归系数=0.223，P=0.004）、盆底肌深度（标准回归系数=0.398，P<0.001）是手术时间的独立预测因素。基于Mann-Whitney U检验统计值的分析显示，D=25 mm为最佳诊断截断值。与D<25 mm组的患者相比，D≥25 mm组的患者手术时间更长（240分钟 vs. 210分钟，P=0.005），既往腹部手术史比例更低（17.9% vs. 34.5%；P=0.028），预防性造口比例呈增高趋势（25.6% vs. 13.8%；P=0.091），但差异无统计学意义。除盆底解剖参数D外，两组间其他盆底解剖参数也存在显著差异。D≥25 mm组患者的盆底解剖参数B更短（28 mm vs. 23.5 mm；P=0.001），α、α′、β角度更大（50.4° vs. 55.2°，P<0.001；47.5° vs. 54.8°，P<0.001；48.9° vs. 55°，P<0.001），但A、C等参数差异无统计学意义。

结论

盆底肌深度是评估超低位直肠癌精准功能保肛手术难度的有效术前预测因子。

关键词: 直肠肿瘤, 超低位直肠癌, 磁共振成像, 盆底解剖, 经自然腔道取标本手术, 精准功能保肛术
Objective

This study aims to comprehensively assess the pelvic floor anatomy of patients undergoing surgery for ultra-low rectal cancer using preoperative magnetic resonance imaging (MRI) and explore the optimal anatomical parameters and corresponding reference values for predicting the surgical time of precision functional sphincter‑preserving surgery (PPS) for ultra-low rectal cancer.

Methods

A retrospective analysis was conducted on patients undergoing PPS for ultra-low rectal cancer from March 2020 to August 2023. All patients underwent preoperative MRI imaging (T2-weighted imaging), and pelvic anatomical parameters were measured and calculated. Linear regression analysis was used to identify predictive factors for surgical timing. Patients were divided into two groups based on pelvic anatomical parameters, and differences in demographic characteristics between groups were compared using the Mann-Whitney U test.

Results

A total of 136 patients with ultralow rectal cancer were included in this study. Pelvic floor muscle depth (D) was defined as the midpoint between the contact points of the levator ani muscles on both sides and the shortest distance to the line between the anorectal junctions. Multivariable linear regression analysis revealed that hypertension (standard regression coefficient=0.155, P=0.045), lymph node metastasis (standard regression coefficient=0.223, P=0.004), and pelvic floor muscle depth (standard regression coefficient=0.398, P<0.001) were independent predictive factors for surgical timing. Analysis based on the Mann-Whitney U test statistics showed that D=25 mm was the optimal diagnostic cutoff value. Compared to patients in the D<25 mm group, those in the D≥25 mm group had longer surgery durations (240 minutes vs. 210 minutes, P=0.005), a lower proportion of previous abdominal surgeries (17.9% vs. 34.5%; P=0.028), and a higher, though not statistically significant, trend in the proportion of prophylactic stoma formation (25.6% vs. 13.8%; P=0.091). Apart from pelvic floor depth D, there were significant differences in other pelvic anatomical parameters between the two groups. Patients in the D≥25 mm group had a shorter parameter B (28 mm vs. 23.5 mm, P=0.001) and larger α, α' and β angles (50.4° vs. 55.2°, P<0.001; 47.5° vs. 54.8°, P<0.001; 48.9° vs. 55°, P<0.001), while the differences in parameters A and C were not statistically significant.

Conclusion

Pelvic floor muscle depth is an effective preoperative predictor of the difficulty of PPS for ultra-low rectal cancer.

Key words: Rectal neoplasms, Ultra-low rectal cancer, Magnetic resonance imaging, Pelvic floor anatomy, Natural orifice specimen extraction surgery(NOSES), Precision functional sphincter-preserving surgery
图1 术前MRI评估盆底解剖参数的设计与测量。1A~1C：正中矢状切面，1D~1H：正中冠状切面。1A：标记点a、点b和点c；1B：连接点a和点b的线A；角γ由线A和LAAC（肛管纵轴）组成；1C：标记正中冠状切面的肛管中心；1D：标记点d、点d'、点e、点e'；1E：连接点d与点d'之间的线B，点e与点e'之间的线C；1F：标记线B到线C之间的最短距离线D；1G：将线B向两端延长；1H：角α由线B的延长线与点d、点e的连接线组成，α'在另一侧以同样方式组成
表1 盆底肌肉解剖参数及定义
盆底肌肉解剖参数 定义
a 耻骨联合的中下位面
b 提肛肌到达尾骨的地方
c 肛门直肠交界处中间位置
d/d' 两侧肛门直肠交界处
e/e' 提肛肌与闭孔内肌接触的位置
LAAC 肛管纵轴
A 点a和点b之间的距离
B 点d和点d'之间的距离
C 点e和点e'之间的距离
D 从C中心到B的最短距离
γ LAAC与点b、点c连接线之间的夹角
α 连接点d和点e的直线与B的延长线形成的夹角
α' 连接点d'与点e'的直线与B的延长线形成的夹角
β 角α与角α'的平均值
表2 患者基本信息（n=136）[例（%）]
因素 值
年龄（岁） 58.7（11.7）*
性别
男性 96（70.6）
女性 40（29.4）
BMI（kg/m2） 24.3（3.7）*
既往腹部手术史
有 34（25）
无 102（75）
高血压
有 35（25.7）
无 101（74.3）
糖尿病
有 15（11）
无 121（89）
血红蛋白（g/L） 130（16.8）*
白蛋白（g/L） 40.1（3.5）*
白细胞计数（109） 5.2（1.5）*
血小板计数（109） 208（87.5）#
中性粒细胞计数（109） 3.04（1.31）#
淋巴细胞计数（109） 1.42（1.12）#
血CEA（ng/mL） 2.77（3）#
血CA19-9（U/mL） 10.09（11）#
血CA125（U/mL） 8.89（4.24）#
血CA153（U/mL） 8.64（6.29）#
血CA724（U/mL） 2.57（3.7）#
AFP（ng/mL） 2.67（1.78）#
新辅助放疗
有 39（28.7）
无 97（71.3）
新辅助化疗
有 61（44.9）
无 75（55.1）
手术时间（分钟） 230（72）#
失血量（mL） 50（0）#
预防性造口
有 28（20.6）
无 108（79.4）
T分期
0 1（0.7）
1 11（8.1）
2 49（36.0）
3 75（55.1）
N分期
0 78（57.4）
1 43（31.6）
2 14（10.3）
3 1（0.7）
肿瘤下缘与肛缘距离（cm） 3.15（2）#
肿瘤最大径（mm） 30（15）#
表3 患者盆底解剖参数[med（IQR）]
因素 值
A（mm） 99（10.75）
B（mm） 25.5（7）
C（mm） 64（11.75）
D（mm） 26（9）
α（°） 53.6（9.25）
α'（°） 52.1（10.68）
β（°） 52.65（9.39）
γ'（°） 101.7（13.63）
表4 手术时间影响因素的单因素与多因素线性回归
因素 单因素分析 多因素分析
标准回归系数 P值 标准回归系数 P值
年龄（岁） -0.018 0.832
男性 0.034 0.695
BMI（kg/m2） 0.087 0.314
既往腹部史 0.033 0.705
高血压 0.185 0.031* 0.155 0.045*
糖尿病 0.055 0.521
血红蛋白（g/L） 0.010 0.909
白蛋白（g/L） 0.125 0.148
白细胞计数（109） -0.030 0.729
血小板计数（109） -0.104 0.229
中性粒细胞计数（109） -0.089 0.301
淋巴细胞计数（109） -0.094 0.275
血CEA（ng/mL） 0.031 0.720
血CA19-9（U/mL） 0.018 0.837
血CA125（U/mL） -0.026 0.764
血CA153（U/mL） -0.006 0.943
血CA724（U/mL） 0.039 0.652
新辅助放疗 -0.122 0.156
新辅助化疗 0.014 0.871
T分期≥3 0.044 0.610
N分期≥1 0.203 0.018* 0.223 0.004*
肿瘤下缘与肛缘距离（cm） -0.059 0.495
肿瘤最大径（mm） -0.029 0.740
A -0.055 0.525
B -0.055 0.527
C 0.015 0.866
D 0.395 <0.001* 0.395 <0.001*
α 0.074 0.391
α' 0.144 0.095
β 0.142 0.098
γ -0.080 0.352
图2 表示盆底肌深度D和Mann-Whitney U检验统计量之间的关系。该统计量来自定义为D的解剖参数的亚组之间手术时间的比较。将所有患者分为超过和低于特定D值的两组。最高的Mann-Whitney U检验统计量在D=25 mm（P=0.005）时出现
表5 D<25 mm和D≥25 mm患者的临床病理资料对比[例（%）]
因素 D<25 mm（n=58） D≥25 mm（n=78） t/z/χ2值 P值
年龄 60（12） 58（12） 0.681 0.497*
性别 0.546 0.460
男性 39（67.2） 57（73.1）
女性 19（32.8） 21（26.9）
BMI（kg/m2） 23.7（3.3） 24.7（3.9） -1.474 0.143*
既往腹部手术史 20（34.5） 14（17.9） 4.850 0.028
高血压 12（20.7） 23（29.5） 1.347 0.246
糖尿病 7（12.17） 8（10.3） 0.739 0.739
新辅助放疗 6（27.6） 23（29.5） 0.808 0.808
新辅助化疗 22（37.9） 39（50） 1.959 0.162
手术时间（分钟） 210（55.5） 240（86.5） -2.832 0.005#
术中出血（mL） 50（0） 50（50） -1.451 0.147#
造口 8（13.8） 20（25.6） 2.856 0.091
T分期 0.902 0.825
0 0（0） 1（1.3）
1 5（8.6） 6（7.7）
2 20（34.5） 29（37.2）
3 33（56.9） 42（53.8）
N分期 3.236 0.357
0 32（55.2） 46（59）
1 21（36.2） 22（28.2）
2 4（6.9） 10（12.8）
3 1（1.7） 0（0）
肿瘤下缘与肛缘距离（cm） 4（2） 3（3） -1.005 0.315#
肿瘤最大径（mm） 29（14.25） 30（15） -0.446 0.656#
A（mm） 99（10.3） 100（10.3） -1.180 0.238#
B（mm） 28（6） 23.5（8） -3.278 0.001#
C（mm） 64.7（9.3） 65.6（11.5） -0.949 0.611*
D（mm） 20.4（2.9） 30.9（5.3） -9.966 <0.001*
α（°） 50.4（8.1） 55.2（6.6） -3.759 <0.001*
α'（°） 47.5（9.7） 54.8（8.5） -4.660 <0.001*
β（°） 48.9（6.9） 55（5.7） -5.584 <0.001*
γ（°） 102.8（11.9） 103.5（8.9） -0.386 0.712*
图3 盆底肌深度D与其他盆底解剖参数的相关性。参数D与参数α（图3A），参数α’（图3B），参数β（图3C），参数γ（图3D）之间的关系如图所示；r表示皮尔逊相关系数
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