盆底超聲智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件在女性膀胱脫垂患者評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值

葉舒瑤，羅麗娟，羅歡嘉

惠州市中心人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，廣東 惠州 516008

膀胱脫垂是婦產(chǎn)科較為常見(jiàn)的一種疾病，患者膀胱的一部分或者全部經(jīng)尿道外口脫出。其常見(jiàn)原因有妊娠及分娩、尿道及陰道手術(shù)及腹內(nèi)壓增高等。盆底超聲是常用的一種檢查方法，其中恥骨聯(lián)合下緣通過(guò)的水平線(xiàn)為盆底超聲評(píng)估膀胱脫垂情況的常用參考線(xiàn)，測(cè)量恥骨聯(lián)合下緣通過(guò)的水平線(xiàn)與膀胱下緣的垂直距離作為量化膀胱脫垂的指標(biāo)。此外，還可通過(guò)POP-Q法對(duì)膀胱脫垂?fàn)顩r進(jìn)行定量分期評(píng)估，但操作方法比較復(fù)雜，而且醫(yī)生在操作時(shí)存在有一定程度的主觀性[1-3]。為有效對(duì)膀胱脫垂檢查流程進(jìn)行研究與簡(jiǎn)化，本院引入了盆底超聲智能識(shí)別與自動(dòng)測(cè)量軟件。盆底超聲智能識(shí)別與自動(dòng)測(cè)量軟件能夠?qū)Π螂酌摯骨闆r進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，同時(shí)對(duì)可區(qū)分的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行構(gòu)建，啟用所構(gòu)建的新模型對(duì)盆腔各個(gè)結(jié)構(gòu)的位置進(jìn)行判斷，并對(duì)相關(guān)的參數(shù)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，最終確定患者的膀胱脫垂分級(jí)情況[4]。本研究主要探討了盆底超聲智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件在女性膀胱脫垂患者評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019 年5 月至2021 年6 月惠州市中心人民醫(yī)院收治的260例膀胱脫垂患者為研究對(duì)象，其中初產(chǎn)婦78例，經(jīng)產(chǎn)婦182例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①能有效配合測(cè)量者；②20歲<年齡<40歲者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①產(chǎn)后有出血者；②產(chǎn)后出現(xiàn)惡露的產(chǎn)婦；③合并其他系統(tǒng)疾病與感染者；④不能有效配合本次研究者。以膀胱脫垂超聲分度標(biāo)準(zhǔn)[5]作為分組依據(jù)，結(jié)合患者的膀胱脫垂情況進(jìn)行分組，其中Ⅰ度組26例，年齡22~38歲，平均(27.13±4.95)歲；孕期35~39周，平均(37.09±2.31)周；孕前體質(zhì)量指數(shù)(BMI)為24.76~29.25 kg/m2，平均(26.51±1.15)kg/m2。Ⅱ度組122例，年齡21~39歲，平均(26.85±5.08)歲；孕期36~39周，平均(36.75±3.70)周；孕 前 BMI 為 24.65 kg/m2~28.73 kg/m2，平 均 (26.93±1.27) kg/m2。 Ⅲ 度 組 112 例 ，年 齡 20~40 歲 ，平 均(27.35±5.72)歲；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。三組患者的一般資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且所有研究對(duì)象均自愿簽署知情同意書(shū)。

1.2 檢查方法 采用多普勒彩色超聲診斷儀(型號(hào)：Mindray DC-8)對(duì)所有患者進(jìn)行檢查，選擇DE10-3E探頭，頻率設(shè)置為5~7.5 MHz，后期通過(guò)MATLAB 軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖像繪制。檢查前要求患者適度充盈膀胱、排空腸道并取截石位，為取得正中矢狀面的影像，通過(guò)超聲探頭清晰顯示尿道、膀胱、恥骨聯(lián)合等結(jié)構(gòu)。要求患者盡可能的做Valsalva 動(dòng)作，獲取動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果。將存儲(chǔ)的動(dòng)態(tài)圖全部導(dǎo)入到軟件后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)尿道、膀胱、膀胱頸、恥骨聯(lián)合等圖像進(jìn)行繪制，同一時(shí)間點(diǎn)完成3 次Valsalva 動(dòng)作，觀察患者的運(yùn)動(dòng)，并對(duì)圖像進(jìn)行保存，對(duì)動(dòng)態(tài)圖的結(jié)果進(jìn)行分析，掃查中、后盆腔的情況。將掃描所獲得的圖像導(dǎo)入軟件后進(jìn)行處理，分別對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行人工與智能測(cè)量，智能組的超聲醫(yī)生要通過(guò)專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，通過(guò)圖像特征整合、規(guī)律識(shí)別以取得不同組患者的膀胱頸距離、肛提肌裂孔面積、膀胱尿道后角、尿道傾斜角、膀胱頸下降值、膀胱最低點(diǎn)下降值、尿道旋轉(zhuǎn)角、膀胱尿道膨出例數(shù)、孤立性膀胱膨出例數(shù)等數(shù)據(jù)的測(cè)量結(jié)果。并通過(guò)測(cè)量獲得260 份檢測(cè)結(jié)果，取3 次測(cè)量的平均值。

1.3 觀察指標(biāo) (1)分析智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件測(cè)量結(jié)果的一致性。以POP-Q作為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[6]，具體方法：當(dāng)患者用力屏氣向下時(shí)膀胱后壁最低在參考線(xiàn)上方<1 cm為Ⅰ度，在參考線(xiàn)上方距離>1 cm且<2 cm的為Ⅱ度，在參考線(xiàn)上方>2 cm的為III度。(2)比較不同測(cè)量方法對(duì)脫垂最大距離的測(cè)量結(jié)果并分析其相關(guān)性。(3)分析智能測(cè)量對(duì)膀胱后壁脫垂的可重復(fù)性。(4)比較不同組患者相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，包括不同組患者的膀胱頸距離、肛提肌裂孔面積、膀胱尿道后角、尿道傾斜角、膀胱頸下降值、膀胱最低點(diǎn)下降值、尿道旋轉(zhuǎn)角、膀胱尿道膨出例數(shù)、孤立性膀胱膨出例數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS20.00 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，兩兩比較采用t 檢驗(yàn)，多組計(jì)量資料比較采用方差分析；三次測(cè)量結(jié)果的可重復(fù)性選擇組內(nèi)相關(guān)系數(shù)ICC一致性分析，選擇K 值一致性對(duì)膀胱POP-Q分度可重復(fù)性進(jìn)行分析，兩個(gè)結(jié)果的一致性選擇Kapppa檢驗(yàn)，智能測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量的相關(guān)性選擇Pearson 相關(guān)檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件與自動(dòng)測(cè)量膀胱后壁脫垂的一致性 通過(guò)智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件測(cè)量膀胱后壁脫垂POP-Q分度的一致性，其中Ⅰ度一致性為16 例，Ⅱ度一致性為110 例，Ⅲ度的一致性為106例，所計(jì)算所得的分度一致性百分比為89.23%；通過(guò)Kappa 一致性檢驗(yàn)可知，智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件測(cè)量膀胱后壁脫垂POP-Q 分度檢測(cè)具有較為良好的一致性(P>0.05)。見(jiàn)表1、圖1和圖2。

圖2 自動(dòng)測(cè)量膀胱脫垂最大距離

表1 智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量對(duì)膀胱后壁脫垂測(cè)量的一致性(例)

圖1 超聲智能識(shí)膀胱脫垂最大距離

2.2 不同測(cè)量方法的脫垂最大距離測(cè)量結(jié)果比較及其相關(guān)性 智能識(shí)別測(cè)量平均膀胱脫垂最大距離為(10.32±3.25)cm，2 名醫(yī)生使用自動(dòng)測(cè)量軟件測(cè)量所得的膀胱脫垂最大距離分別為(9.07±3.46)cm和(9.18±3.69) cm，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。智能識(shí)別測(cè)量所得到的平均數(shù)值和自動(dòng)測(cè)量軟件測(cè)量膀胱脫垂最大距離的相關(guān)性較好(r=0.912、0.936，P<0.05)。

2.3 智能測(cè)量對(duì)膀胱后壁脫垂的可重復(fù)性 單因素分析結(jié)果顯示，三次測(cè)量的結(jié)果分別為(9.54±3.07)cm、(10.35±3.64)cm、(10.57±3.19)cm，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。三次測(cè)量的ICC 值分別為0.938、0.914、0.987，可知，三次測(cè)量膀胱后壁脫垂最大距離有著較好的重復(fù)性。第一次與第二次測(cè)量POP-Q 分度有246 例一致，有94.62%表現(xiàn)為分度一致，K 值為0.839；第一次與第三次測(cè)量POP-Q 分度有242 例一致，有93.08%表現(xiàn)為分度一致，K值為0.821；第二次與第三次測(cè)量POP-Q分度有252 例一致，有97.03%表現(xiàn)為分度一致，K值為0.872。

2.4 不同組患者相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)比較 Ⅰ度組患者的膀胱頸距離、肛提肌裂孔面積、膀胱尿道后角、尿道傾斜角、膀胱頸下降值、膀胱最低點(diǎn)下降值、尿道旋轉(zhuǎn)角、膀胱尿道膨出例數(shù)明顯小于Ⅱ度組和Ⅲ度組患者，孤立性膀胱膨出例數(shù)大于Ⅱ度組和Ⅲ度組患者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Ⅱ度組患者的膀胱頸距離、肛提肌裂孔面積、膀胱尿道后角、尿道傾斜角、膀胱頸下降值、膀胱最低點(diǎn)下降值、尿道旋轉(zhuǎn)角、膀胱尿道膨出例數(shù)明顯小于Ⅲ度組患者，孤立性膀胱膨出例數(shù)大于Ⅲ度組患者，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表2。

表2 不同組患者相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)比較()

表2 不同組患者相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)比較()

注：與Ⅰ度比較，aP<0.05；與Ⅱ度比較，bP<0.05。

指標(biāo)靜息狀態(tài)膀胱頸距離(cm)提肛肌裂孔面積(cm2)尿道傾斜角(°)膀胱尿道后角(°)Valsalva動(dòng)作膀胱最低點(diǎn)下降值(mm)膀胱頸下降值(mm)尿道旋轉(zhuǎn)角(°)孤立性膀胱膨出膀胱尿道膨出Ⅰ度組(n=26)Ⅱ度組(n=122)Ⅲ度組(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 討論

盆腔器官脫垂是指盆底器官支持組織的松弛導(dǎo)致相關(guān)盆腔臟器的位置出現(xiàn)異常的一種情況，盆腔器官脫垂會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致盆底功能障礙的出現(xiàn)。有研究指出，產(chǎn)后約有50%以上的產(chǎn)婦有盆底脫垂，其中以膀胱脫垂最為常見(jiàn)[7]。分娩過(guò)程中的多種原因均會(huì)導(dǎo)致膀胱脫垂的出現(xiàn)[8]。在分娩的整個(gè)環(huán)節(jié)，由于胎頭降低、宮頸擴(kuò)張等原因會(huì)在不同程度上導(dǎo)致肛提肌、恥尾肌以及閉孔內(nèi)肌等盆底肌肉受到損傷，加之在分娩過(guò)程中大部分產(chǎn)婦的會(huì)陰未得到有效的保護(hù)，會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的會(huì)陰撕拉、牽扯性損傷，導(dǎo)致產(chǎn)婦出現(xiàn)不同程度的盆底肌功能受損[9-11]。隨著近年來(lái)生活水平的提升，女性膀胱脫垂也越來(lái)越受到大家的重視，因此如何有效的對(duì)膀胱脫垂進(jìn)行診斷與治療，一直是醫(yī)學(xué)臨床所研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題[12-13]。為有效對(duì)膀胱脫垂檢查流程進(jìn)行研究與簡(jiǎn)化，我院分別引入了盆底超聲智能識(shí)別與自動(dòng)測(cè)量軟件。

本研究結(jié)果顯示，智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件兩種檢查方法的POP-Q 分度一致百分比約為90%，Kappa一致性檢驗(yàn)兩種方法對(duì)患者POP-Q 分度檢測(cè)一致性較好，由此可知通過(guò)智能識(shí)別在檢查盆腔器官脫垂方面具有較高的準(zhǔn)確性與一定的可行性。本次研究結(jié)果顯示，智能識(shí)別及自動(dòng)測(cè)量軟件測(cè)量?jī)煞N方法對(duì)膀胱脫垂最大距離比較不存在明顯的差異，智能識(shí)別測(cè)量膀胱脫垂最大距離的相關(guān)性良好，這一結(jié)果提示：智能識(shí)別測(cè)量在檢查膀胱脫垂情況方面有著較為可靠的效果。盆底有著較為復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)，通過(guò)超聲自動(dòng)測(cè)量進(jìn)行檢查操作步驟較為繁瑣，會(huì)在很大程度上提高醫(yī)務(wù)人員的日常工作量，且自動(dòng)測(cè)量常會(huì)受到多種外界因素的影響，檢查的準(zhǔn)確性也會(huì)隨之降低[14]。而智能識(shí)別測(cè)量工作效率較高，且勞動(dòng)成本也較為低廉。機(jī)器學(xué)習(xí)是智能識(shí)別軟件識(shí)別的核心內(nèi)容，可以很好的對(duì)人類(lèi)的行為進(jìn)行模仿，并且能夠通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的重組來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，能夠重復(fù)多次的用于實(shí)踐測(cè)量當(dāng)中，且不會(huì)由于重復(fù)操作而發(fā)生較大的誤差[15]。本次研究結(jié)果顯示，智能識(shí)別的可重復(fù)性檢驗(yàn)對(duì)膀胱脫垂的測(cè)定以及POP—Q分度的測(cè)量方面有著良好的重復(fù)性。

在自動(dòng)測(cè)量的檢查的整個(gè)過(guò)程中，由于體位的變化會(huì)對(duì)探頭移動(dòng)產(chǎn)生影響，圖像所得到的人體中軸線(xiàn)位置也會(huì)隨之發(fā)生變化，水平參考線(xiàn)也會(huì)出現(xiàn)不同程度的改變，這樣會(huì)影響實(shí)際測(cè)量的結(jié)果，可能會(huì)出現(xiàn)某些細(xì)小的誤差，自動(dòng)測(cè)量難以完全準(zhǔn)確的對(duì)相關(guān)角度進(jìn)行測(cè)量，因此可能會(huì)出現(xiàn)影響結(jié)果判斷的誤差。智能識(shí)別測(cè)量有著較高的精準(zhǔn)性，因此會(huì)在很大程度上降低整個(gè)操作流程的難度，有效對(duì)診斷的準(zhǔn)確性進(jìn)行提高。本次的研究結(jié)果顯示，通過(guò)會(huì)陰盆底超聲分別在靜息狀態(tài)與Valsalva 動(dòng)作下對(duì)患者進(jìn)行測(cè)量，對(duì)不同程度膀胱脫垂患者之間所得到的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，存在較為明顯的差異，由此可知盆底超聲智能識(shí)別能夠有效測(cè)量與區(qū)別患者的相關(guān)指標(biāo)，能夠分別在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)對(duì)患者的膀胱脫垂情況進(jìn)行顯示，有可重復(fù)強(qiáng)、無(wú)創(chuàng)以及無(wú)輻射的優(yōu)點(diǎn)，能對(duì)患者的膀胱脫垂?fàn)顩r進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的觀察，達(dá)到對(duì)膀胱脫垂進(jìn)行全面診斷的效果。

超聲智能識(shí)別對(duì)膀胱脫垂進(jìn)程測(cè)量結(jié)果有著較高的一致性，且有著較高的重復(fù)性與穩(wěn)定性，具有較高的可信度與臨床推廣價(jià)值。