盆底超声智能识别及自动测量软件在女性膀胱脱垂患者评估中的应用价值

叶舒瑶，罗丽娟，罗欢嘉

惠州市中心人民医院超声医学科，广东 惠州 516008

膀胱脱垂是妇产科较为常见的一种疾病，患者膀胱的一部分或者全部经尿道外口脱出。其常见原因有妊娠及分娩、尿道及阴道手术及腹内压增高等。盆底超声是常用的一种检查方法，其中耻骨联合下缘通过的水平线为盆底超声评估膀胱脱垂情况的常用参考线，测量耻骨联合下缘通过的水平线与膀胱下缘的垂直距离作为量化膀胱脱垂的指标。此外，还可通过POP-Q法对膀胱脱垂状况进行定量分期评估，但操作方法比较复杂，而且医生在操作时存在有一定程度的主观性[1-3]。为有效对膀胱脱垂检查流程进行研究与简化，本院引入了盆底超声智能识别与自动测量软件。盆底超声智能识别与自动测量软件能够对膀胱脱垂情况进行自动测量，同时对可区分的结构模型进行构建，启用所构建的新模型对盆腔各个结构的位置进行判断，并对相关的参数结果进行自动测量，最终确定患者的膀胱脱垂分级情况[4]。本研究主要探讨了盆底超声智能识别及自动测量软件在女性膀胱脱垂患者评估中的应用价值，现将结果报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2019 年5 月至2021 年6 月惠州市中心人民医院收治的260例膀胱脱垂患者为研究对象，其中初产妇78例，经产妇182例。纳入标准：①能有效配合测量者；②20岁<年龄<40岁者。排除标准：①产后有出血者；②产后出现恶露的产妇；③合并其他系统疾病与感染者；④不能有效配合本次研究者。以膀胱脱垂超声分度标准[5]作为分组依据，结合患者的膀胱脱垂情况进行分组，其中Ⅰ度组26例，年龄22~38岁，平均(27.13±4.95)岁；孕期35~39周，平均(37.09±2.31)周；孕前体质量指数(BMI)为24.76~29.25 kg/m2，平均(26.51±1.15)kg/m2。Ⅱ度组122例，年龄21~39岁，平均(26.85±5.08)岁；孕期36~39周，平均(36.75±3.70)周；孕 前 BMI 为 24.65 kg/m2~28.73 kg/m2，平 均 (26.93±1.27) kg/m2。 Ⅲ 度 组 112 例 ，年 龄 20~40 岁 ，平 均(27.35±5.72)岁；孕期36~39周，平均(36.93±3.41)周；孕前孕前 BMI 24.91~28.45 kg/m2，平均(27.32±1.16) kg/m2。三组患者的一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准，且所有研究对象均自愿签署知情同意书。

1.2 检查方法 采用多普勒彩色超声诊断仪(型号：Mindray DC-8)对所有患者进行检查，选择DE10-3E探头，频率设置为5~7.5 MHz，后期通过MATLAB 软件对结构进行图像绘制。检查前要求患者适度充盈膀胱、排空肠道并取截石位，为取得正中矢状面的影像，通过超声探头清晰显示尿道、膀胱、耻骨联合等结构。要求患者尽可能的做Valsalva 动作，获取动态检测结果。将存储的动态图全部导入到软件后对数据进行分析，并对尿道、膀胱、膀胱颈、耻骨联合等图像进行绘制，同一时间点完成3 次Valsalva 动作，观察患者的运动，并对图像进行保存，对动态图的结果进行分析，扫查中、后盆腔的情况。将扫描所获得的图像导入软件后进行处理，分别对数据进行人工与智能测量，智能组的超声医生要通过专业的培训，通过图像特征整合、规律识别以取得不同组患者的膀胱颈距离、肛提肌裂孔面积、膀胱尿道后角、尿道倾斜角、膀胱颈下降值、膀胱最低点下降值、尿道旋转角、膀胱尿道膨出例数、孤立性膀胱膨出例数等数据的测量结果。并通过测量获得260 份检测结果，取3 次测量的平均值。

1.3 观察指标 (1)分析智能识别及自动测量软件测量结果的一致性。以POP-Q作为分级标准[6]，具体方法：当患者用力屏气向下时膀胱后壁最低在参考线上方<1 cm为Ⅰ度，在参考线上方距离>1 cm且<2 cm的为Ⅱ度，在参考线上方>2 cm的为III度。(2)比较不同测量方法对脱垂最大距离的测量结果并分析其相关性。(3)分析智能测量对膀胱后壁脱垂的可重复性。(4)比较不同组患者相关测量数据，包括不同组患者的膀胱颈距离、肛提肌裂孔面积、膀胱尿道后角、尿道倾斜角、膀胱颈下降值、膀胱最低点下降值、尿道旋转角、膀胱尿道膨出例数、孤立性膀胱膨出例数。

1.4 统计学方法 应用SPSS20.00 统计软件进行数据分析。计数资料比较采用χ2检验；计量资料以均数±标准差()表示，两两比较采用t 检验，多组计量资料比较采用方差分析；三次测量结果的可重复性选择组内相关系数ICC一致性分析，选择K 值一致性对膀胱POP-Q分度可重复性进行分析，两个结果的一致性选择Kapppa检验，智能测量和自动测量的相关性选择Pearson 相关检验进行相关性分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 智能识别及自动测量软件与自动测量膀胱后壁脱垂的一致性 通过智能识别及自动测量软件测量膀胱后壁脱垂POP-Q分度的一致性，其中Ⅰ度一致性为16 例，Ⅱ度一致性为110 例，Ⅲ度的一致性为106例，所计算所得的分度一致性百分比为89.23%；通过Kappa 一致性检验可知，智能识别及自动测量软件测量膀胱后壁脱垂POP-Q 分度检测具有较为良好的一致性(P>0.05)。见表1、图1和图2。

图2 自动测量膀胱脱垂最大距离

表1 智能识别及自动测量对膀胱后壁脱垂测量的一致性(例)

图1 超声智能识膀胱脱垂最大距离

2.2 不同测量方法的脱垂最大距离测量结果比较及其相关性 智能识别测量平均膀胱脱垂最大距离为(10.32±3.25)cm，2 名医生使用自动测量软件测量所得的膀胱脱垂最大距离分别为(9.07±3.46)cm和(9.18±3.69) cm，差异均无统计学意义(P>0.05)。智能识别测量所得到的平均数值和自动测量软件测量膀胱脱垂最大距离的相关性较好(r=0.912、0.936，P<0.05)。

2.3 智能测量对膀胱后壁脱垂的可重复性 单因素分析结果显示，三次测量的结果分别为(9.54±3.07)cm、(10.35±3.64)cm、(10.57±3.19)cm，差异无统计学意义(P>0.05)。三次测量的ICC 值分别为0.938、0.914、0.987，可知，三次测量膀胱后壁脱垂最大距离有着较好的重复性。第一次与第二次测量POP-Q 分度有246 例一致，有94.62%表现为分度一致，K 值为0.839；第一次与第三次测量POP-Q 分度有242 例一致，有93.08%表现为分度一致，K值为0.821；第二次与第三次测量POP-Q分度有252 例一致，有97.03%表现为分度一致，K值为0.872。

2.4 不同组患者相关测量数据比较 Ⅰ度组患者的膀胱颈距离、肛提肌裂孔面积、膀胱尿道后角、尿道倾斜角、膀胱颈下降值、膀胱最低点下降值、尿道旋转角、膀胱尿道膨出例数明显小于Ⅱ度组和Ⅲ度组患者，孤立性膀胱膨出例数大于Ⅱ度组和Ⅲ度组患者，差异具有统计学意义(P<0.05)。Ⅱ度组患者的膀胱颈距离、肛提肌裂孔面积、膀胱尿道后角、尿道倾斜角、膀胱颈下降值、膀胱最低点下降值、尿道旋转角、膀胱尿道膨出例数明显小于Ⅲ度组患者，孤立性膀胱膨出例数大于Ⅲ度组患者，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 不同组患者相关测量数据比较()

表2 不同组患者相关测量数据比较()

注：与Ⅰ度比较，aP<0.05；与Ⅱ度比较，bP<0.05。

指标静息状态膀胱颈距离(cm)提肛肌裂孔面积(cm2)尿道倾斜角(°)膀胱尿道后角(°)Valsalva动作膀胱最低点下降值(mm)膀胱颈下降值(mm)尿道旋转角(°)孤立性膀胱膨出膀胱尿道膨出Ⅰ度组(n=26)Ⅱ度组(n=122)Ⅲ度组(n=112)F值P值0.08±0.02b 10.86±1.25b 96.43±22.61b 112.89±19.74b 0.65±0.73a 14.57±1.39a 129.74±18.39a 120.75±20.43a 0.65±0.11ab 18.76±1.43ab 159.73±18.32ab 129.74±21.41ab 4.035 6.324 11.697 3.984 0.001 0.001 0.001 0.001 18.93±6.89b 15.84±5.91b 30.72±18.63b 22/26(84.61)b 4/26(15.38)b 23.41±7.45a 17.62±5.94a 40.21±20.39a 78/122(63.93)a 44/122(36.07)a 35.62±6.78ab 20.75±6.31ab 49.64±19.98ab 40/112(35.71)ab 72/112(64.27)ab 5.102 4.371 5.769 6.035 8.145 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

3 讨论

盆腔器官脱垂是指盆底器官支持组织的松弛导致相关盆腔脏器的位置出现异常的一种情况，盆腔器官脱垂会进一步导致盆底功能障碍的出现。有研究指出，产后约有50%以上的产妇有盆底脱垂，其中以膀胱脱垂最为常见[7]。分娩过程中的多种原因均会导致膀胱脱垂的出现[8]。在分娩的整个环节，由于胎头降低、宫颈扩张等原因会在不同程度上导致肛提肌、耻尾肌以及闭孔内肌等盆底肌肉受到损伤，加之在分娩过程中大部分产妇的会阴未得到有效的保护，会出现较为严重的会阴撕拉、牵扯性损伤，导致产妇出现不同程度的盆底肌功能受损[9-11]。随着近年来生活水平的提升，女性膀胱脱垂也越来越受到大家的重视，因此如何有效的对膀胱脱垂进行诊断与治疗，一直是医学临床所研究的一个热点问题[12-13]。为有效对膀胱脱垂检查流程进行研究与简化，我院分别引入了盆底超声智能识别与自动测量软件。

本研究结果显示，智能识别及自动测量软件两种检查方法的POP-Q 分度一致百分比约为90%，Kappa一致性检验两种方法对患者POP-Q 分度检测一致性较好，由此可知通过智能识别在检查盆腔器官脱垂方面具有较高的准确性与一定的可行性。本次研究结果显示，智能识别及自动测量软件测量两种方法对膀胱脱垂最大距离比较不存在明显的差异，智能识别测量膀胱脱垂最大距离的相关性良好，这一结果提示：智能识别测量在检查膀胱脱垂情况方面有着较为可靠的效果。盆底有着较为复杂的形态结构，通过超声自动测量进行检查操作步骤较为繁琐，会在很大程度上提高医务人员的日常工作量，且自动测量常会受到多种外界因素的影响，检查的准确性也会随之降低[14]。而智能识别测量工作效率较高，且劳动成本也较为低廉。机器学习是智能识别软件识别的核心内容，可以很好的对人类的行为进行模仿，并且能够通过对数据的重组来对数据的规律进行总结，能够重复多次的用于实践测量当中，且不会由于重复操作而发生较大的误差[15]。本次研究结果显示，智能识别的可重复性检验对膀胱脱垂的测定以及POP—Q分度的测量方面有着良好的重复性。

在自动测量的检查的整个过程中，由于体位的变化会对探头移动产生影响，图像所得到的人体中轴线位置也会随之发生变化，水平参考线也会出现不同程度的改变，这样会影响实际测量的结果，可能会出现某些细小的误差，自动测量难以完全准确的对相关角度进行测量，因此可能会出现影响结果判断的误差。智能识别测量有着较高的精准性，因此会在很大程度上降低整个操作流程的难度，有效对诊断的准确性进行提高。本次的研究结果显示，通过会阴盆底超声分别在静息状态与Valsalva 动作下对患者进行测量，对不同程度膀胱脱垂患者之间所得到的测量结果进行比较，存在较为明显的差异，由此可知盆底超声智能识别能够有效测量与区别患者的相关指标，能够分别在静态与动态对患者的膀胱脱垂情况进行显示，有可重复强、无创以及无辐射的优点，能对患者的膀胱脱垂状况进行实时动态的观察，达到对膀胱脱垂进行全面诊断的效果。

超声智能识别对膀胱脱垂进程测量结果有着较高的一致性，且有着较高的重复性与稳定性，具有较高的可信度与临床推广价值。