自由解剖切面联合容积对比成像在三维盆底超声中的应用

吴海燕+向双+尹慧+张伟+刘琳琳+柳阳+杨坤

[摘要] 目的 探討自由解剖切面（OmniView）联合容积对比成像（VCI）在三维盆底超声中的应用价值以及OmniView-VCI技术与标准三维渲染技术测量盆腔裂孔面积的一致性并比较两种技术测量所需时间。 方法 选取2015年1～12月在湖北医药学院附属东风总医院超声科检查的231例女性受试者作为研究对象，其中112例未生育且无症状的女性受试者为对照组，108例盆底功能障碍女性受试者为实验组。首先获取每1例受试者的静态经会阴三维超声容积图像，通过OmniView-VCI分析每项三维数据以测量盆腔裂孔面积（由1名操作员测量两次，另1名操作员测量1次，目的在于评估观察者内及观察者间的可重复性）。进行2次测量的操作员随后使用三维渲染技术测量裂孔面积，以评估两种技术测量结果的一致性。通过同类相关系数评估OmniView-VCI技术的可重复性以及其与三维渲染技术测量结果的一致性。 结果 通过OmniView-VCI技术对裂孔面积进行测量，结果表明在两组中，OmniView-VCI技术均有较高的观察者内及观察者间可重复性，并且，两组中OmniView-VCI技术与三维渲染技术的测量结果有较高的一致性；对两组的可靠性分析未发现系统性差异（P > 0.05）；两组就计算盆腔裂孔面积而言，OmniView-VCI技术所使用的时间均明显比标准三维渲染技术所使用的时间短（P < 0.05）。 结论 自由解剖切面联合容积对比成像（OmniView-VCI）技术是测量盆腔裂孔面积的一种可靠方法。

[关键词] 自由解剖切面；容积对比成像；三维超声；盆腔裂孔面积

[中图分类号] R445.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）03（a）-0103-04

Application of OmniView-VCI Technique in 3 Dimensional pelvic ultrasound

WU Haiyan1 XIANG Shuang1 YIN Hui1 ZHANG Wei1 LIU Linlin1 LIU Yang1 YANG Kun2▲

1.Department of Ultrasound， Dongfeng Affiliated Hospital of Hubei University of Medicine， Hubei Province， Shiyan 442008， China； 2.Department of Endocrinology， Dongfeng Affiliated Hospital of Hubei University of Medicine， Hubei Province， Shiyan 442008， China

[Abstract] Objective To investigate the application value of OmniView-VCI Technique in 3 Dimensional pelvic ultrasound， and study agreement for measurement of pelvic hiatal area and time-consuming between OmniView-VCI Technique and standard 3 Dimensional Rendering Technique. Methods from January to December 2015， in Department of Ultrasound， Dongfeng Affiliated Hospital of Hubei University of Medicine， 231 female subjects underwent examination were selected as the objects， in which， 112 nulliparous and asymptomatic female subjects were selected as control group， 108 female subjects with pelvic floor dysfunction were selected as experimental group. Firstly， the static transperineal 3D sonographic volume of each subject of the two groups was obtained. Each 3D data obtained were analyzed by the OmniView-VCI Technique so as to measure the pelvic hiatal area （twice measurements were conducted by one operator， and one measurement was conducted by the other operator in order to assess intra-observer and intero-bserver repeatability）. The operator who conducted twice measurements later measured the pelvic hiatal area with 3D Rendering Technique in order to assess measurement agreement between OmniView-VCI Technique and 3D Rendering Technique. Repeatability of OmniView-VCI Technique and the agreement of measurement results between OmniView-VCI Technique and 3D Rendering Technique were assessed by intra class correlation confficient. Results Through measuring the pelvic hiatal area with OminiView-VCI Technique， measuring results indicated that a high intraobserver and interobserver repeatability were found in both asymptomatic group and symptomatic group. Moreover， there was high agreement between the measurement results by OminiView-VCI Technique and 3D Rendering Technique. No systematic differences were discovered through reliability analysis （P > 0.05）. As for time consuming of measuring the pelvic hiatal area in two groups， the time-consuming of the OmniView-VCI was obviously less time than the 3D Rendering Technique （P < 0.05）. Conclusions OminiView-VCI Technique is a reliable method to measure the pelvic hiatal area.

[Key words] OmniView； Volume contrast Imaging； 3 Dimensional sonography； Pelvic hiatal Area

肛提肌對盆底器官起着重要的支撑作用。经阴道分娩导致肛提肌撕裂的女性有盆腔器官脱垂的风险，其风险率是无肛提肌损伤女性的2倍[1-2]。并且，盆膈裂孔尺寸、肛提肌裂孔的尺寸与女性盆腔器官脱垂有紧密的联系和相关性[3]。虽然通过临床检查和超声检查均可以检测肛提肌损伤，但肛提肌创伤的临床触诊较超声检查的可重复性弱[4]。通过三维超声可以有效评估肛提肌功能、测量裂孔面积，并可显示与盆底功能障碍的良好相关性[1，5-7]。因此本研究将通过自由解剖切面（OmniView）联合容积对比成像（VCI）分析研究对象经会阴三维超声容积图像数据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2015年1～12月在湖北医药学院附属东风总医院超声科检查的231例女性受试者作为研究对象，其中117例未生育且无症状的女性受试者为对照组，114例盆底功能障碍女性受试者为实验组。对照组平均年龄（22.6±2.9）岁，体重指数（21.0±3.0）kg/m2；实验组平均年龄（25.9±1.8）岁，胎次（1.5±0.6）次，体重指数（25.9±4.1）kg/m2。实验组中，55例（48.2%）表现为尿失禁，17例（14.9%）表现为大便失禁，41例（36.0%）表现为盆腔器官脱垂，14例（12.3%）表现为性交疼痛。所有受试者都进行了经会阴超声检查。本研究经医院医学伦理委员会批准，并在研究前获得参与者的书面同意。

盆底功能失调患者筛选标准：患者有以下临床症状：性功能障碍、排便障碍、尿失禁、肛门失禁、盆底器官脱垂、或多种症状并存；排除患有系统性疾病、精神性疾病、语言或听力障碍的患者。

1.2 方法

由1名经验丰富的超声操作者进行三维超声容积图像的获取，采用美国GE公司VolusonE8彩超，配备RAB4-8-D型三维容积探头，频率范围4～8 MHz，图像获取角度70°～85°，受试者排空膀胱后取截石位，探头覆避孕套置于会阴部进行正中矢状面扫查，采用Rendal模式获得静态的盆膈裂孔三维容积成像（图1），清晰显示完整的盆膈裂孔，包括耻骨联合，尿道，阴道旁组织，阴道，肛门直肠以及自肛提肌的腱弓区盆腔侧壁至肛门直肠交界的后侧面的耻骨直肠肌环。

1.2.1 三维容积成像分析 所有容积图像储存于超声设备中，随后匿名传送至装有特殊软件的电脑进行分析。由1名超声操作员通过OmniView-VCI技术对盆腔裂孔面积进行2次测量，并由另1名操作员再进行一次测量，目的是研究OmniView-VCI技术观察者内及观察者间的可重复性；第1名操作员应用三维渲染技术再次测量盆腔裂孔面，以评估OmniView-VCI技术与三维渲染技术测量结果的一致性；分别记录OmniView-VCI技术（第1名操作员的第1次测量）以及三维渲染技术测量盆腔裂孔面积所耗的时间。排除质量较差的容积图像避免影响裂孔面积测量。

1.2.2 OmniView-VCI技术 容积对比成像（VCI）技术在图像构建上包括不同的组织层，可以减小并消除随机产生的斑点及噪声，增强解剖结构并提高对比成像（图2）；自由解剖切面（OmniView）技术可对三维图像在任意方向上通过手动划线进行切割获得在相应方向上垂直于参考平面的三维图像，因此OmniView-VCI技术能够明显提高图像的质量和平滑度。打开三维容积成像，检查不同平面的同轴度，自耻骨联合后下缘至耻骨直肠肌前缘的肛管直肠连接部手动勾画一条直线。

1.2.3 使用三维渲染技术测量裂孔面积 打开三维容积成像，检查不同平面的同轴度，旋转A平面使耻骨联合后缘和耻骨直肠肌前缘的直肠肛管角处于同一平面，此平面也是显示肛直肠角的最佳平面。激活三维渲染成像，设置渲染容积厚度为1.5～2.5 cm，调整厚度以优化耻骨直肠肌插入的可视化。

1.3 统计学方法

采用统计软件SPSS 18.0对数据进行分析，正态分布的计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料以率表示，采用χ2检验。不同操作者测量结果的一致性、第一位操作者的两次测量结果一致性、以及OmniView-VCI技术与三维渲染技术测量结果的一致性用组内相关系数表达（95%置信区间）。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 OmniView-VCI技术和三维渲染成像测量结果比较

两组患者特征及所获得的三维容积成像中，2名操作者均认为有13例（对照组5例、实验组8例）质量不佳。因此对对照组112例及实验组106例容积图像进行了最终分析，结果显示两组受试者经OmniView-VCI技术和三维渲染成像测得的盆腔裂孔面积差异无统计学意义（P > 0.05）。两组患者特征以及裂孔面积详见表1。

2.2 两组测量结果一致性分析

两组通过OmniView-VCI技术测量的盆腔裂孔面积，其观察者间及观察者内可重复性较高；此外，两组中，OmniView-VCI技术与3D渲染技术的测量结果有较高的一致性；对两组的可靠性分析未发现系统性差异（P > 0.05）。见表2～5。

2.3 OmniView-VCI技术和三维渲染成像测量盆腔裂孔面积耗时比较

OmniView-VCI技术和三维渲染成像测量盆腔裂孔面积耗时见表6，结果显示OmniView-VCI技术所使用的时间均明显比标准三维渲染技术所使用的时间短（P < 0.05）。

3 讨论

三维超声技术在妇科的临床诊断和治疗中起非常重要的作用，常规三维技术所呈现图像与盆底组织器官结构解剖学形态有较大差异[8-9]，运用简单的多平面技术并不足以获取完整的解剖学信息，并导致高估肛提肌裂孔面积[10-11]。为了避免误差，本研究采用了可构建多层盆底肌的三维渲染技术，及容积对比成像（VCI），并对不同平面进行数据分析。VCI能够通过消除噪声及增强组织结构以提高对比度，但是非常耗时[8]，OmniView-VCI技术可以轻松快速获取三维图像，近年来OmniView-VCI技术在女性盆底疾病的诊断中应用的很多，其可以对三维超声成像进行任意方向手动直线或曲线处理，从而获得切割方向垂直于参考平面的成像[12]。此外，三维渲染技术来评估盆腔裂孔面积也得到了广泛的应用，并且已有研究表明三维渲染技术与OmniView-VCI技术在测量盆腔裂孔面积结果上具有较好的一致性和可重复性[10，13-14]。本研究通过OmniView-VCI技术以评估盆底肌，能快速测量两组的静态盆腔裂孔面积，结果表明，OmniView-VCI技术有较高的观察者内及观察者间可重复性，并且与3D渲染技术测量结果有较高的一致性，即OmniView-VCI技术是测量盆腔裂孔面积的一种可靠方法，这与相关研究[8，15-17]结果基本一致。通过扩张盆膈裂孔，阴道分娩可能会导致高达30%的肛提肌损伤，该损伤可表现为盆骨裂孔撕裂等[18-19]，肛提肌撕裂与盆腔器官脱垂有紧密联系[3]。使用较频繁的肛提肌评估方法是3/4维超声检查，也有学者建议使用VCI技术，但此技术比较耗时[8，20]。此外OmniView-VCI技术测量与三维渲染技术测量的结果一致性较高，OmniView-VCI技术最大的优势在于前者可以在最小裂孔尺寸平面上进行3D重建，并且无需旋转Z平面。总之OmniView-VCI技术在静息状态下能够快速测量两组肛提肌裂孔面积，并具有较好的测量可重复性。在未来的研究中还需要进一步评估OmniView-VCI技术诊断肛提肌损伤的有效性及可重复性。

本研究也存在一些缺陷：首先，僅评估了OmniView-VCI技术在静态下的可靠性及可重复性；OmniView-VCI技术在肛缩及VAlsalva运动下的有效性需要进一步研究。

[参考文献]

[1] Schwertner-Tiepelmann N，Thakar R，Sultan AH，et al. Obstetric levatorani muscle injuries： current status [J]. Ultrasound Obstet Gynecol，2012，39（4）：372-383.

[2] 陈瑞云，宋岩峰，江丽，等.肛提肌收缩功能的三维超声评估[J].实用妇产科杂志，2010，29（9）：671-673.

[3] Rostaminia G，Shobeiri SA，Quiroz LH. Surgical repair of bilateral levatorani muscles with ultrasound guidance [J]. Int Urogynecol J，2013，24（7）：1237-1239.

[4] Dietz HP，Shek C. Validity and reproducibility of the digital detection of levatortrauma [J]. Int Urogynecol J Pelvic Floor Dysfunct 2008，19（8）：1097-1101.

[5] 张浩，王鑫璐，史铁梅，等.对比观察三种方法诊断肛提肌损伤[J].中国介入影像与治疗学，2014，11（3）：185-187.

[6] Falkert A，Endress E，Weigl M，et al. Three-dimensional ultrasound of the pelvic floor 2 days after first delivery： influence of constitutional and obstetric factors [J]. Ultrasound Obstet Gynecol，2010，35（5）：583-588.

[7] Falkert A，Willmann A，Endress E，et al. Three dimensional ultrasound of pelvic floor： is there a correlation with delivery mode and persisting pelvic floor disorders 18-24 months after first delivery [J]. Ultrasound Obstet Gynecol，2013，41（2）：204-209.

[8] Dietz HP，Wong V，Shek KL. A simplified method for determining hiatal biometry [J]. Aust NZ J Obstet Gynaecol，2011，51（6）：540-543.

[9] 李海燕.三维超声技术在妇产科临床的应用[J].大家健康：学术版，2014，8（12）：70-71.

[10] Youssef A，Montaguti E，Sanlorenzo O，et al. A new simple technique for 3-Dimensional sonographic assessment of the pelvic floor muscles [J]. J Ultrasound Med，2015，34（1）：65-72.

[11] Kruger JA，Heap SW，Murphy BA，et al. How best-measure the levator hiatus： evidence for the non-Euclidean nature of the “plane of minimal Dimensions” [J]. Ultrasound Obstet Gynecol 2010，36（6）：755-758.

[12] Rizzor G，Capponi A，Pietrolucci ME，et al. An algorithm based on OmniView technology to reconstruct sagittal and coronal planes of the fetal brain from volume datasets acquired by three dimensional ultrasound [J]. Ultrasound Obstet Gynecol，2011，38（2）：158-164.

[13] Larson KA，Hsu Y，Chen L，et al. Magnetic resonance imaging-based three-dimensional model of anterior vaginal wall position at rest and maximal strain in women with and without prolapse [J]. Int Urogynecol J，2010 Sep，21（9）：1103-1109.

[14] Yeo L，Romero R，Jodicke C，et al. STAR（Simple Targeted Arterial Rendering） technique：a novel and simple method to visualize the fetal cardiac outflow tracts[J]. Ultrasound Obstet Gynecol，2011，37（5）： 549-556.

[15] Youssef A，Montaguti E，Sanlorenzo O，et al. Reliability of new three-dimensional ultrasound technique for pelvic hiatal area measurement [J]. Ultrasound Obstet Gynecol，2016，47（5）：629-635.

[16] 王萍平，汪龙霞，李晨，等.自由解剖切面联合容积对比成像评估未育女性肛提肌裂孔[J].中国介入影像与治疗学，2015，12（4）：234-237.

[17] Youssef A，Cavalera M，Pacella G，et al.Is a curved 3D ultrasound reconstruction needed to assess the “warped” pelvic floor plane？ [J]. Ultrasound Obstet Gynecol，2016， 19（9）：17304-17306.

[18] Volloyhaug I，Wong V，Shek KL，et al. Does levator avulsion cause distension of the genital hiatus and perineal body [J]. IntUrogynecol J，2013，24（7）：1161-1165.

[19] Dietz HP，Gillespie AV，Phadke P. Avulsion of the pubovisceral muscle associated with large vaginal tear after normal vaginal delivery at term [J]. Aust NZ J Obstet Gynaecol，2007，47（4）：341-344.

[20] 李基增，阳佩，莫春玲，等.四维盆底超声在初产妇盆底功能障碍性疾病中的运用研究[J].中国医学装备，2016， 13（12）：48-50.