超聲自動(dòng)乳腺全容積成像測(cè)量不規(guī)則物體體積的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性研究

黃 堅(jiān)，張 葉，傅 榮，盧 漫

(1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院 a.急診科，b.整形外科；c.超聲科，四川 成都 610072；2.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院整形外科，遼寧 大連 116001)

超聲自動(dòng)乳腺全容積成像測(cè)量不規(guī)則物體體積的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性研究

黃 堅(jiān)1a，張 葉2，傅 榮1b，盧 漫1c

(1.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院 a.急診科，b.整形外科；c.超聲科，四川 成都 610072；2.大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院整形外科，遼寧 大連 116001)

目的 探討超聲自動(dòng)乳腺全容積成像(automated breast volume scanning，ABVS)技術(shù)測(cè)量不規(guī)則變形物體體積的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。方法 應(yīng)用ABVS測(cè)量20只不同容積的乳房凝膠植入體的體積，與出廠體積進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行重復(fù)性檢驗(yàn)。結(jié)果 OABVS測(cè)量硅凝膠假體的體積與其出廠體積比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。結(jié)論 ABVS可準(zhǔn)確測(cè)量不規(guī)則易變形物體的體積，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值，可應(yīng)用于乳房重建技術(shù)中。

超聲自動(dòng)乳腺全容積成像；乳房體積；乳房整形與重建

目前，臨床大多采用手工測(cè)量結(jié)合傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式的方法來(lái)了解雙側(cè)乳房的對(duì)稱(chēng)性，預(yù)估雙側(cè)乳房體積差，甚至憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)自體肌皮瓣的切口。此方法雖臨床適用度高，方便簡(jiǎn)單，患者易接受，但缺乏科學(xué)性，易導(dǎo)致術(shù)后效果不理想，有礙乳房重建技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[1～3]。ABVS是乳腺三維立體超聲成像技術(shù)，是利用機(jī)械臂自動(dòng)掃描獲取乳腺的容積數(shù)據(jù)，通過(guò)影像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)脫機(jī)分析不同切面圖像，完成全乳的形態(tài)學(xué)測(cè)量工作[4～6]。我們應(yīng)用超聲自動(dòng)乳腺全容積成像(automated breast volume scanning，ABVS)測(cè)量技術(shù)測(cè)量不規(guī)則變形物體體積的精確度和可重復(fù)性，討論其在乳房整形中的應(yīng)用前景。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取20只分別來(lái)自美國(guó)曼托、德國(guó)德美、上海威寧、康寧、廣州萬(wàn)和公司的硅凝膠假體。20只假體體積、凸度、形狀、基底直徑均不同，且均具備出廠的原始體積參數(shù)。

1.2 方法 ①原始圖像的采集和處理：將假體墊高至人平躺高度，置于硬物之上。用14L5BV機(jī)械臂及乳腺全容積掃描探頭施予假體適當(dāng)?shù)膲毫Γ蛊浔砻嫒烤o貼于探頭，而后進(jìn)行掃描和拍攝。選取假體的范圍，并重建為三維假體模型測(cè)得假體的體積、基底直徑、凸度。②可重復(fù)性檢驗(yàn)：我們選用三名具備ABVS技術(shù)操作認(rèn)證的超聲科醫(yī)師協(xié)助我們進(jìn)行20只假體體積的測(cè)量。他們均運(yùn)用相同的設(shè)備，相同的操作手法和相同的體積測(cè)算方法。所得結(jié)果依然與假體出廠體積相比較，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析得出結(jié)論。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)。P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 ABVS測(cè)量的假體體積與假體出廠體積的比較 ABVS測(cè)量出的體積為(213.5±3.3)ml與假體出廠體積(216.2±2.4)ml比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。20只假體中，有14個(gè)數(shù)值其差異在平均值±1.96×SD之間(95%置信區(qū)間)，屬于誤差可接受的差值范圍，而另6個(gè)數(shù)值相差較大。見(jiàn)圖2。

圖1 ABVS測(cè)量假體體積 a：上傳至ABVS工作站的圖像截圖；b：在mimics10.01平臺(tái)下重建出的假體三維模型

圖2 ABVS測(cè)量的體積與假體出廠體積差值的Bland Altman分析圖

2.2 ABVS測(cè)量物體體積的可重復(fù)性檢驗(yàn) A、B、C三名操作人員測(cè)量體積分別為(213.57±2.95)ml、(213.9±3.43)ml和(212.9±2.43)ml。三組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.003，P=0.997)。ABVS測(cè)量不規(guī)則易變性物體的體積具有可重復(fù)性。

3 討論

ABVS三維測(cè)量技術(shù)在乳房重建外科中的優(yōu)勢(shì)與實(shí)際臨床應(yīng)用價(jià)值：盡管，三維測(cè)量技術(shù)的準(zhǔn)確性和臨床實(shí)用性已經(jīng)得到廣泛的證實(shí)[7～10]，但是由于乳房體積和形態(tài)的測(cè)量難點(diǎn)，如何應(yīng)用三維測(cè)量技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確獲得乳房的體積和其他形態(tài)學(xué)參數(shù)則是關(guān)鍵。筆者選用ABVS乳腺全容積超聲技術(shù)完成乳房體積和形態(tài)學(xué)的測(cè)量，原因如下：①ABVS為超聲成像技術(shù)，具有彩超特有的安全無(wú)電離輻射、價(jià)格適中、檢查體位與手術(shù)體位一致等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)由于ABVS優(yōu)秀的成像技術(shù)，可以較清晰的分辨乳腺組織與肌肉的分界，幫助劃分全乳界限，繼而較為準(zhǔn)確地測(cè)量全乳體積。②ABVS擁有15 cm孔徑的超大透鏡探頭，可包裹全乳，從而可以準(zhǔn)確地測(cè)得全乳及腫塊體積。在乳腺癌患者檢查乳腺組織的同時(shí)，ABVS成像數(shù)據(jù)與圖片自動(dòng)上傳至工作站存儲(chǔ)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算即可得到乳房形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)，為日后乳腺癌患者的乳房重建工作提供必要的參考。方法簡(jiǎn)單快捷，減少了患者重復(fù)檢查的概率，提高臨床工作效率[11～13]。

本研究發(fā)現(xiàn)，ABVS三維測(cè)量技術(shù)可以解決乳房重建外科對(duì)乳房體積等參數(shù)的需求在臨床應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)如下：①便捷：ABVS將診斷與測(cè)量結(jié)合，乳腺疾病的患者普遍需要行術(shù)前彩超常規(guī)檢查，ABVS檢查完全可以替代彩超完成乳腺疾病的篩查和影像學(xué)診斷工作，耗時(shí)也與普通彩超接近，整個(gè)照射和測(cè)量時(shí)長(zhǎng)在15～20分鐘。在乳腺癌患者檢查乳腺組織的同時(shí)，ABVS成像數(shù)據(jù)與圖片自動(dòng)上傳至工作站存儲(chǔ)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算即可得到乳房形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)，為日后乳腺癌患者的乳房重建工作提供必要的參考。方法簡(jiǎn)單快捷，減少了患者重復(fù)檢查的概率，提高臨床工作效率。同時(shí)可以幫助醫(yī)生完成乳腺疾病的診斷、治療方案的制定、乳房重建方案的制定，方便乳腺外科和整形外科的會(huì)診[14～16]。②價(jià)格適中：因?yàn)閺娜橄俸Y查診斷和乳房重建，只需進(jìn)行一次ABVS檢查，未過(guò)多增加患者負(fù)擔(dān)。而如果行其他的影像學(xué)三維測(cè)量技術(shù)輔助乳房重建的術(shù)前指導(dǎo)工作，如MRI或CT均需額外行三維重建，價(jià)格均高于ABVS。費(fèi)用和流程的增加，加重了患者的負(fù)擔(dān)，將直接阻礙臨床應(yīng)用新技術(shù)的進(jìn)程。因此即使三維成像和測(cè)量技術(shù)已經(jīng)成熟，也有非常多的文獻(xiàn)報(bào)道該技術(shù)在測(cè)量乳房形態(tài)學(xué)方面的研究，但是如今的臨床工作者和整形外科醫(yī)生仍然停留在手工測(cè)量和原始經(jīng)驗(yàn)估算的主要原因。③準(zhǔn)確性：根據(jù)上述研究的結(jié)果得出，ABVS測(cè)量的乳房形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)較經(jīng)驗(yàn)公式法，有望更好地指導(dǎo)乳房重建術(shù)前設(shè)計(jì)工作，醫(yī)生可以更加科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行乳房重建外科的術(shù)前設(shè)計(jì)工作，同時(shí)可以更直觀有效地和患者及其家屬溝通手術(shù)過(guò)程和預(yù)測(cè)術(shù)后的效果，提高患者的認(rèn)同感。

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The accuracy and repeatability of ultrasonic automated breast volume scanning in the measurement of irregular deformation objects

HUANG Jian1a，ZHANG Ye2，F(xiàn)U Rong1b，LU Man1c

(1a.Department of Emergency，1b.Department of Plastic Surgery，1c.Department of Ultrasonic，Sichuan Academy of Medical Sciences & Sichuan Provincial People’s Hospital，Chengdu 610041，China；2.Department of Plastic Surgery，Affiliated Zhongshan Hospital，Dalian University，Dalian 116001，China)

FURong

Objective To investigate the accuracy and repeatability of automated breast volume scanning(ABVS)technique in the measurement of volume of irregular deformation objects.Methods The volumes of 20 different breast implants was measured by using the ABVS，and then compared to their factory volumes.The repeat experiments were performed.Results There was no difference in the breast implant volumes between the ABVS measured results and factory volumes(P> 0.05).Conclusion The ABVS can accurately measure the volume of irregular deformation objects.It has a certain clinical application value in breast reconstruction technology.

Automated breast volume scanning；Breast volume；Breast surgery and breast reconstruction

四川省衛(wèi)生廳科研基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：130141)，成都市科技局科技惠民計(jì)劃資助項(xiàng)目(編號(hào)：HM01-00274-SF)，四川省人民醫(yī)院苗圃基金資助項(xiàng)目(編號(hào)：1501)

傅 榮

R655.8

A

1672-6170(2015)05-0093-03

2015-03-20；

2015-07-13)