智能盆底超聲初步應用研究

宋少光

（南京世紀現代婦產醫(yī)院 江蘇 南京 211100）

女性盆底功能障礙性疾病（female pelvic floor dysfunction，FPFD）是指盆腔器官脫垂、 壓力性尿失禁、糞失禁和性功能障礙等一系列綜合征的總稱，其發(fā)病率逐年增高，嚴重影響了患者的身心健康，已經成為了全球關注的社會衛(wèi)生問題[1]。盆底超聲是評估FPFD 的重要手段，但盆底結構復雜，手動測量耗時、人為誤差多，不易推廣應用。本研究旨在探討智能盆底超聲在盆底檢查中縮短測量時間，減少人為誤差中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2018 年1—10 月來我院行盆底超聲檢查50 例女性患者為研究對象。平均年齡21 ～42 歲（31.0±4.3 歲），體重38 ～90kg（59.0±8.3kg）。所有患者均為產后42 天來我院檢查，均行縮肛及Valsalva狀態(tài)訓練合格后納入研究。

1.2 儀器與方法

使用邁瑞Resona 8 彩色多普勒超聲診斷儀，配備腹部4D 探頭：D8-4U；腔內4D 探頭：DE10-3WU。

檢查步驟：分開患者大陰唇，探頭指示點朝上，縱向放置于患者會陰處，在靜息狀態(tài)及最大Valsalva 狀態(tài)下分別獲取2D 盆底正中矢狀切面，可清晰顯示恥骨聯(lián)合、尿道、膀胱頸、陰道、直腸、肛管等結構。打開“智能盆底”功能，按照系統(tǒng)示意圖（圖1），在不同狀態(tài)下標注：S：恥骨聯(lián)合后下緣；P：恥骨聯(lián)合中軸線遠端；U：尿道膀胱結合處；E：尿道近端中軸線；R：膀胱后壁近尿道處；V：膀胱后壁最低點。即可自動獲取以下數值（圖2）：膀胱頸距離（BSD）；膀胱頸移動度（BND）；膀胱后角（RA）；尿道傾斜角（UTA）；尿道旋轉角（URA）。

圖1 前盆腔測量示意圖

圖2 靜息及Valsalva 狀態(tài)下前盆腔測量聲像圖

保持盆底標準正中矢狀切面，啟動3D 或4D 模式，獲取Valsalva 狀態(tài)下超聲容積數據。激活A 平面，旋轉Z軸，使取樣框所在位置位于恥骨聯(lián)合后下緣到恥骨直腸肌前緣，獲得最小肛提肌裂孔平面。打開“智能盆底”功能，按照系統(tǒng)示意圖（圖3），定標兩點：尿道口；肛提肌內側緣，即可自動獲取以下數據（圖4）：肛提肌裂孔前后徑；肛提肌裂孔左右徑；肛提肌裂孔的面積；肛提肌裂孔的周長；左肛提肌-尿道間隙；右肛提肌-尿道間隙。

圖3 肛提肌裂孔面積測量示意圖（①：尿道口；②：肛提肌內側緣）

圖4 肛提肌裂孔面積測量聲像圖

2 結果

本組50 例2D 自動測量前盆腔時間比手動測量明顯節(jié)省時間（手動逐一測量，約30 秒；5 點或6 點法獲取所有測量結果，約5 秒）。3D 自動勾勒肛提肌裂孔面積比手動勾勒快捷、準確（手動逐一測量，約40 秒；2 點標注自動測量，約5 秒）。

3 討論

2017 年以來，醫(yī)學圖像與人工智能的結合成為了行業(yè)發(fā)展的熱點，人工智能在超聲領域的應用也受到行業(yè)的重視。機器學習是人工智能的核心，主要研究計算機模擬人類的學習行為，它可以獲取知識與技能，并可重組所獲信息歸納出學習規(guī)律而應用于實踐。“智能盆底”系統(tǒng)是應用了“機器學習算法”對已標記的圖像結構進行分析并總結歸納出相應的識別規(guī)律，最后將識別規(guī)律進行整合而獲得盆底超聲智能識別及自動測量。

常規(guī)盆底超聲檢查的三大挑戰(zhàn)：挑戰(zhàn)1：前盆腔測量項目繁多，耗時；挑戰(zhàn)2：無統(tǒng)一標準的參考線位置，影響測量結果準確性；挑戰(zhàn)3：手動描記肛提肌裂孔的面積，費時，重復性也差。

智能盆底（Smart Pelvic）解決方案，從臨床實用性出發(fā)，切實解決了盆底超聲臨床檢查中醫(yī)生的痛點。自動前盆腔評估是基于盆底二維圖像設計的，僅通過確定5 或6 個特征點，超聲系統(tǒng)自動建立參考線，自動輸出前盆腔評估的所有測量指標：膀胱頸距離（BSD）；膀胱頸移動度（BND）；膀胱后角（RA）；尿道傾斜角（UTA）；尿道旋轉角（URA）等。簡化了前盆腔測量流程，操作時間大大縮短。

自動肛提肌裂孔評估是基于盆底3D 軸平面設計的，僅需確定尿道中心點和“U”字形肛提肌底部的前緣，系統(tǒng)自動包絡整個肛提肌裂孔，自動輸出6 項測量指標：肛提肌裂孔的前后徑、左右徑、面積、周長、左和右尿道肛提肌間隙。Smart Pelvic 的自動肛提肌裂孔的評估僅需5秒左右，即可完成肛提肌裂孔的自動描記，切實解決了醫(yī)生手動描記肛提肌裂孔耗時長、重復性差的痛點。

綜上，智能盆底超聲系統(tǒng)可幫助醫(yī)生快速測量，可靠性高，簡化操作步驟，縮短檢查時間，有望成為盆底超聲檢查的有效工具。