超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)預(yù)測宮頸功能不全

王禮賢，楊 漪，王翠菊，閆曉靜，溫小多，劉荷一

(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院婦產(chǎn)超聲科，河北 石家莊 050011)

圖1 患者26歲，CIC組 A.宮頸彈性成像圖； B.二維超聲圖 圖2 健康志愿者，27歲 A.宮頸彈性成像圖； B.二維超聲圖

宮頸功能不全(cervical incompetence， CIC)表現(xiàn)為妊娠中期宮頸無痛性擴張，是導(dǎo)致反復(fù)中期流產(chǎn)及早產(chǎn)的主要病因之一，發(fā)生率約0.34%～1.00%，給妊娠期女性造成極大的身心創(chuàng)傷[1]。目前臨床主要依靠患者孕中期早產(chǎn)或流產(chǎn)史、聯(lián)合診斷性試驗診斷CIC。CIC超聲表現(xiàn)為孕中期宮頸進行性縮短[2]，而在非孕期或孕前，超聲往往無法預(yù)測該病。超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)可定量反映組織的軟硬度和彈性。本研究采用超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)分析CIC患者非孕期宮頸異常指標，評價其于非孕期預(yù)測CIC的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年1月—2017年8月因孕中期流產(chǎn)就診于我院產(chǎn)科、臨床診斷為CIC的18例患者(CIC組)，年齡2l～29歲，平均(25.2±3.5)歲；均為初次妊娠，于流產(chǎn)后6～12個月內(nèi)接受超聲檢查，平均(8.57±2.13)個月。收集同期于我院接受常規(guī)體檢的健康女性20名(對照組)，年齡22～31歲，平均(26.2±4.2)歲，均為初產(chǎn)婦，孕1產(chǎn)1，胎兒體質(zhì)量為2.5～3.5 kg，順產(chǎn)，生產(chǎn)過程中無宮頸撕裂傷，超聲檢查無異常。2組受檢者均處于未孕狀態(tài)。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準，所有研究對象均知情同意。

1.2 儀器與方法 采用Hitachi Ascendus彩色多普勒超聲診斷儀，腔內(nèi)探頭EUP-v53w，頻率4～8 MHz，系統(tǒng)內(nèi)置有組織彌散定量分析功能及Strain Histogram Measurement數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

囑受檢者排空膀胱后取截石位，將腔內(nèi)探頭置于陰道內(nèi)宮頸外口處進行探查，測量宮頸長度(宮頸內(nèi)口至外口的距離)和厚度(宮頸前唇漿膜面至后唇漿膜面的距離)。待二維圖像清楚顯示宮頸前后唇及頸管后，切換至彈性成像模式，手持探頭輕柔快速加壓，使彈性圖像壓放指數(shù)維持在-0.7～0.7，持續(xù)時間3～4 s，使采集的圖像受壓曲線呈規(guī)律正弦波，之后凍結(jié)圖像用于分析。于宮頸前后唇的內(nèi)口區(qū)、中部及外口區(qū)分別選擇相同面積的ROI，面積約0.5 cm2，進行組織彌散定量分析，獲得彈性圖，觀察藍(表示組織硬度高)、紅(表示組織硬度低)、綠(表示組織硬度介于二者之間)3種顏色在整幅彈性圖中的分布[3]。采用Strain Histogram Measurement數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件，獲得ROI的11個彈性特征量：應(yīng)變均值、標準偏差、藍色區(qū)域所占百分比(%AREA)、復(fù)雜度、偏度、峰度、對比度、均等性、雜亂度、一致性及相關(guān)性。以上操作均由2名有5年及以上工作經(jīng)驗的超聲醫(yī)師完成，每個指標測量3次，取平均值。

表1 CIC組與對照組間宮頸長度、厚度及彈性特征量的比較

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件。呈正態(tài)分布的計量資料以±s表示，2組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示，2組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。繪制ROC曲線，以AUC>0.7為有診斷價值，獲得對CIC有診斷意義的彈性特征量，評價其診斷效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

CIC組彈性圖像中，宮頸前后唇均以黃綠色或綠色為主，局部呈形態(tài)不規(guī)則的黃紅色或紅色區(qū)域，見圖1；對照組的彈性圖像宮頸前后唇為均勻分布的藍色或藍綠色區(qū)域，宮頸管為均勻的條索狀黃紅色，見圖2。

CIC組與對照組間宮頸長度、厚度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，2組間彈性特征量中應(yīng)變均值、標準偏差、%AREA、復(fù)雜度、偏度、對比度、均等性、一致性差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，而峰度、雜亂度、相關(guān)性差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。

ROC曲線分析結(jié)果顯示，%AERA、復(fù)雜度和均等性對CIC具有診斷價值，AUC均>0.7(P均<0.05)，其臨界值分別為%AERA=34.85、復(fù)雜度=20.84、均等性=3.20，其中%AREA敏感度最高(94.74%)，復(fù)雜度特異度最高(73.08%)，見表2、圖3。

表2 3個有診斷價值的彈性測量值對CIC的診斷效能

3 討論

目前，病史是診斷CIC的重要依據(jù)，患者臨床曾有孕中期流產(chǎn)或早產(chǎn)病史，即高度懷疑存在CIC；而對于初產(chǎn)婦，診斷CIC則只能依靠孕中期臨床表現(xiàn)和超聲表現(xiàn)，即妊娠中期無痛性宮口擴張、陰道分泌物增多、胎囊突出于陰道內(nèi)等。有學(xué)者[4]認為妊娠中期宮頸長度<2.5 cm時，發(fā)生早產(chǎn)或流產(chǎn)的可能性大。臨床可通過診斷性試驗于非孕期輔助診斷CIC，參考指標如非孕期8號宮頸擴張棒無阻力通過宮頸，或子宮輸卵管造影顯示宮頸內(nèi)口的頸管寬度>0.6 cm等，但尚無業(yè)內(nèi)公認的診斷金標準[5]。經(jīng)陰道二維超聲檢查具有可重復(fù)性好、簡便經(jīng)濟、受檢者接受度高等優(yōu)點，已作為備孕期的常規(guī)檢查手段，可用于評價宮頸的解剖結(jié)構(gòu)。本研究結(jié)果顯示，CIC組與對照組間宮頸長度和厚度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，提示非孕期CIC患者宮頸的解剖結(jié)構(gòu)正常，二維超聲對預(yù)測CIC存在局限性，不能準確反映宮頸功能情況。

圖3 %AERA、復(fù)雜度、均等性診斷CIC的ROC曲線

近年來，超聲彈性成像技術(shù)在臨床應(yīng)用日趨廣泛，特別在甲狀腺、乳腺、肝臟、子宮等疾病的診斷方面已表現(xiàn)出良好的應(yīng)用價值[3,6-8]，但在產(chǎn)科方面的應(yīng)用較少。有學(xué)者[9]采用超聲彈性成像于孕晚期評估宮頸條件與早產(chǎn)的相關(guān)性，認為宮頸軟硬度是評價宮頸是否成熟的重要參數(shù)。組織結(jié)構(gòu)的軟硬度不同，其在彈性圖中呈現(xiàn)的顏色和相應(yīng)的彈性系數(shù)也不同。本研究發(fā)現(xiàn)CIC患者的宮頸以黃綠色或綠色為主，局部呈形態(tài)不規(guī)則的黃紅色或紅色區(qū)域；而對照組宮頸呈均勻分布的藍色或藍綠色區(qū)域，提示CIC患者的宮頸較正常宮頸質(zhì)地偏軟。Sundtoft等[10]認為宮頸質(zhì)地變軟與先天性因素如宮頸中膠原與平滑肌的比例降低或透明質(zhì)酸酶含量低有關(guān)，亦與后天因素如宮頸損傷、宮頸錐切術(shù)或?qū)m頸環(huán)形電切除術(shù)(loopelectrosurgical excision procedures， LEEP)相關(guān)[11]，故可導(dǎo)致CIC發(fā)生。

在超聲檢查過程中，本研究發(fā)現(xiàn)宮頸不同部位的軟硬度不同，宮頸后唇中部和宮頸內(nèi)口區(qū)較硬，與既往研究[12]報道一致。分析其原因，可能在于宮頸內(nèi)口及宮頸后唇位置較深，操作者施加在宮頸外口或?qū)m頸前唇的壓力對其影響較小。因此，本研究將同樣面積的ROI分別放置于宮頸前后唇的內(nèi)口區(qū)、中部及外口區(qū)，取其平均值，以減少系統(tǒng)誤差。

超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)的成像基礎(chǔ)是組織軟硬度與組織特征密切相關(guān)，其原理是利用探頭對組織進行縱向壓迫，組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)的軟硬度不同，導(dǎo)致組織的11個彈性測值也有所不同[8]。本研究結(jié)果顯示CIC組與對照組間應(yīng)變均值、標準偏差、%AREA、復(fù)雜度、偏度、對比度、均等性、一致性差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，提示上述指標可用于在非孕期預(yù)測CIC。應(yīng)變均值和標準偏差代表組織的應(yīng)變，組織較硬的區(qū)域應(yīng)變較小；反之，組織較軟的區(qū)域應(yīng)變較大。CIC組宮頸組織較軟，故應(yīng)變均值和標準偏差大于正常組。%AREA和復(fù)雜度均與ROI內(nèi)藍色區(qū)域的面積有關(guān)，CIC組的宮頸前后唇以黃綠色或綠色為主，故%AREA和復(fù)雜度較小。偏度和峰度為統(tǒng)計學(xué)指標，分別代表彈性彩階圖的偏度和峰度；本研究中2組彩階圖形態(tài)峰度無明顯差異，但CIC組的宮頸較軟，故峰度小于正常組。對比度、均等性、雜亂度、一致性、相關(guān)性均為灰度共生矩陣的特征量，是用來描述紋理的常用指標。對比度越大，代表對比度大的像素越多；均等性值越大，表示圖像中紋理的均勻度越大；雜亂度越大，表明圖像紋理的不同區(qū)域間變化較多；一致性高，提示較均勻一致的紋理模式；相關(guān)性反映圖像局部灰度相關(guān)性，其值越大，表明元素值均勻相等，反之則相關(guān)性小。本研究CIC組的紅藍差異較大，其對比度和一致性大于正常組；2組的雜亂度和一致性則無明顯差異，分析其原因，可能是紅藍區(qū)域分布較規(guī)則、局部灰度一致所致。ROC曲線結(jié)果顯示，%AERA、復(fù)雜度和均等性對CIC具有診斷價值(AUC均>0.7)，且其中%AREA敏感度最高(94.74%)，復(fù)雜度特異度最高(73.08%)，提示對非孕期CIC具有較好的診斷效能。

本研究采用的超聲診斷儀具備評價壓力與壓放頻率的客觀指標，操作時壓力均控制在合理范圍內(nèi)[8]，壓力均衡，誤差較小。但本研究結(jié)果仍具有一定局限性，如在采集和存儲圖像過程中受操作者主觀因素影響，且樣本量較少，亦會對結(jié)果造成一定的影響。

總之，本研究表明超聲彈性成像組織彌散定量分析技術(shù)具有無創(chuàng)、可重復(fù)、可客觀定量等特點，能客觀反映宮頸的軟硬度，非孕期預(yù)測CIC價值良好，對備孕者妊娠具有重要指導(dǎo)意義。