三維超聲容積自動測量技術不同旋轉步進角度測量胎兒膽囊體積

羅 瑜，馮夢娟，胡 祎，周微塵，徐 蓮，楊 芳，馬曉娟

(成都市第一人民醫院超聲科，四川 成都 614100)

超聲檢查作為產前診斷的重要組成部分，可觀察各個孕期胎兒形態及結構改變，對早期發現胎兒畸形有重要臨床價值。目前未將測定胎兒膽囊大小列入畸形篩查項目，但有學者[1]發現膽囊增大或減小可為檢出部分先天性膽道系統疾病提供參考信息。本研究比較三維超聲容積自動測量(virtual organ computer-aided analysis, VOCAL)技術不同旋轉步進角度測量中晚孕期胎兒膽囊體積的一致性，并分析其與孕周的相關性，以期獲得適用于臨床、簡單、快捷的測量角度，細化產前超聲系統篩查工作。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014年7月—2017年2月在我院接受產前篩查的孕婦157名，年齡20～40歲，平均(27.1±3.5)歲，孕周23～30周，平均(26.2±2.4)孕周。納入標準：①末次月經明確，月經周期規律；②無妊娠期高血壓、糖尿病等病史；③既往無不良妊娠史；④單胎妊娠；⑤胎兒常規生物學測量與孕周相符，產前超聲檢查未見明顯結構異常。

1.2 儀器與方法 采用Samsung A30及WS80A三維彩色多普勒超聲診斷儀，容積探頭，頻率4～8 MHz，行產前二維超聲篩查，常規測量胎兒雙頂徑、頭圍、腹圍及股骨長；在腹圍標準切面顯示胃泡，向胎兒足側轉動探頭，顯示膽囊體最大長軸切面，應用CDFI鑒別血管結構；適當放大膽囊圖像，在胎動間歇采用三維容積探頭于胎兒膽囊長徑顯示最清晰切面，啟動三維成像程序(圖1)，將三維容積數據存儲于硬盤。由1名醫師完成所有圖像采集。調出容積數據，經后處理自動優化，銳化膽囊圖像，啟動VOCAL；以A平面為參考平面，旋轉操作面板上x、y軸，找到需要測量的最大截面，通過旋轉z軸使最大徑線在定位旋轉軸上，使柱點兩極分別位于膽囊最大徑兩端，保證旋轉時所有截面均在兩柱點范圍內；分別選擇旋轉步進角度30°、18°、12°，手動描記膽囊輪廓，自動旋轉直至完成180°旋轉，結束后由程序自動計算膽囊體積，并顯示三維重建圖像(圖2)。

1.3 統計學分析 采用SPSS 21.0統計分析軟件。計量資料以±s表示。以孕周為自變量，膽囊體積為因變量，采用Pearson相關分析觀察胎兒膽囊體積與孕周的相關性，00.8表示相關性很高。采用單因素方差分析比較不同旋轉步進角度測值間差異，以組內相關系數(intraclass correlation coefficient, ICC)分析以不同旋轉步進角度測得膽囊體積的一致性，ICC<0.4一致性較差，0.4≤ICC≤0.75一致性一般，ICC>0.75一致性良好。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 正常胎兒膽囊體積 157胎膽囊均獲顯示，不同旋轉步進角度測得孕23～30周胎兒膽囊體積值見表1。胎兒膽囊體積隨孕周增加而增大；以30°、18°、12°旋轉步進角度測量胎兒膽囊體積值整體差異無統計學意義(F=0.032，P=0.82)。

表1 對孕23～30周胎兒以不同旋轉步進角度測量膽囊體積值的比較(cm3，±s)

表1 對孕23～30周胎兒以不同旋轉步進角度測量膽囊體積值的比較(cm3，±s)

孕周(周)胎數(胎)旋轉步進角度30°18°12°23260．16±0．020．16±0．020．17±0．0224260．20±0．040．20±0．030．20±0．0425180．24±0．030．24±0．040．23±0．0426180．28±0．040．30±0．080．29±0．0327190．32±0．030．32±0．030．32±0．0328150．34±0．030．34±0．030．34±0．0329150．35±0．030．35±0．030．35±0．0430200．40±0．050．40±0．050．39±0．04

圖1 在胎兒膽囊顯示最清晰切面采集三維容積數據 圖2 采用VOCAL旋轉步進30°描記胎兒膽囊輪廓，獲得體積測值及三維重建圖像

2.2 胎兒膽囊體積值與孕周的相關性 以30°、18°、12°旋轉步進角度測量胎兒膽囊體積與孕周的相關性均很高(r=0.92、0.88、0.90，P均<0.001)。以孕周為自變量X，胎兒膽囊體積為因變量Y，30°、18°、12°旋轉步進角度線性回歸方程分別為Y=-0.62+0.03X(R2=0.85，P<0.001)、Y=-0.61+0.03X(R2=0.77，P<0.001)、Y=-0.58+0.03X(R2=0.82，P<0.001)。

2.3 一致性分析 旋轉步進角度30°與18°(ICC=0.94)、30°與12°(ICC=0.97)及18°與12°(ICC=0.94)測量胎兒膽囊體積的一致性均良好。

3 討論

胚胎發育第5周，肝憩室尾支發育為膽囊和膽囊管，起始部發育為膽總管，頭支則發育為肝板和肝內膽管。胚胎初期肝外膽道系統上皮增生，管腔暫時閉塞，而膽囊于胚胎發育第12周開始腔化，故超聲無法顯示孕12周以前胎兒膽囊，而中晚孕期胎兒膽囊顯示率可達82.5%～100%[2]。本研究以超聲掃查23～30周胎兒，膽囊均獲清晰顯示。

Bronshtein等[3-4]報道，胎兒膽囊異常發病率約0.17%；當胎兒膽囊未顯示時，應警惕膽道閉鎖[5]及膽囊發育不良。胎兒膽囊增大可見于正常胎兒，也可能與染色體異常相關[1,6]。孕期超聲評估胎兒膽囊大小，可為檢出胎兒先天性膽道系統疾病或染色體異常提供有價值的參考信息。

目前胎兒膽囊正常值尚無統一標準。國外有作者[7]提出了白種人等胎兒膽囊相應孕周標準長徑、橫徑正常參考值；韓國學者Moon等[8]則提出了基于韓國不同孕周胎兒膽囊參考值范圍。王睿婕等[9]提出我國15～40周胎兒膽囊各徑線參考值，與Goldstein等[7]報道的胎兒膽囊測值無顯著差異[9]。圓柱體總和法(sum of cylinders method, SOC)[10]被認為是測量胎兒膽囊體積的“金標準”。有學者[11]分別采用三維超聲法、SOC法和橢圓體法(simple ellipsoid method, EL)測量成人膽囊體積并進行對比分析，發現三維超聲法測量結果與SOC法所獲結果差異無統計學意義，而與EL法測量結果間存在顯著差異。上述3種方法中，SOC法操作繁瑣，臨床應用較少，EL法雖操作簡便，但準確性較低，而采用三維超聲法測量膽囊體積的臨床應用價值較好。有學者[12]發現三維超聲VOCAL技術測量胎兒膽囊體積的可重復性及一致性均優于二維超聲。膽囊是一個立體囊袋狀結構，隨充盈程度不同，其表現形態各異[13]。本研究中胎兒膽囊可表現為梭形、淚滴形及折疊形等，故采用三維超聲能更立體、全面地反映并評估胎兒膽囊形態結構及大小等整體信息。

VOCAL技術早期主要用于測量子宮內膜體積，可重復性好，準確率高，操作簡單，現已廣泛應用于觀察膀胱、胎兒胃泡及胎兒透明隔腔發育等[14-15]。有學者[12，16]采用VOCAL技術評估胎兒膽囊發育，認為胎兒膽囊體積與孕周呈曲線相關，呈“S”形增長。本組中胎兒膽囊體積隨孕周延長而增大，呈線性相關，可能與本組觀察對象均為產前篩查時期胎兒，即孕23～26周第1次系統篩查及孕28～30周第2次補充性系統篩查，而其他研究[12，16]觀察對象涵蓋了19～38周胎兒。有作者[8-9，12]指出孕34周后胎兒膽囊才呈緩慢增長；Hata等[17-18]也認為孕30周前，胎兒膽囊大小與孕周呈線性相關。本研究建立了胎兒膽囊與孕周直線相關方程式，在臨床工作中，僅需要輸入孕周，即能獲取相對應的胎兒膽囊體積正常參考值，并可與實際所測量胎兒膽囊體積進行對比，初步評估胎兒膽囊大小以及有無異常等。

有學者[19]采用三維超聲評估正常胎兒肝臟體積，發現測值的準確率及可重復性隨選取角度間隔減小而增高。目前以VOCAL技術測量胎兒膽囊體積的研究[12，16]均采用30°旋轉步進角度，未能比較不同旋轉步進角度間測量胎兒膽囊體積的差異。本研究采用3種不同旋轉步進角度測量胎兒膽囊體積的一致性均較好。VOCAL技術30°旋轉步進角度需要手動完成6個描記切面，18°需要完成10個描記切面，而12°則需要完成15個描記切面。在實際工作中，選擇最易操作且準確的方法更為有利。選用30°旋轉步進角度，完成旋轉切面數少，耗時短，可作為VOCAL應用于臨床評估胎兒膽囊體積的簡捷有效方法。

本研究的局限性：樣本量較小，結果可能存在偏倚；未納入孕30周后胎兒數據。

綜上所述，應用三維超聲VOCAL技術可獲得胎兒膽囊體積正常參考值范圍，且胎兒膽囊體積與孕周呈正相關；以擬合的直線方程用孕周可簡單估算胎兒正常膽囊體積，有助于評估不同孕周胎兒膽囊，為胎兒畸形篩查提供參考信息。VOCAL技術選用30°旋轉步進角度完成切面少，操作簡單快捷，具有良好的臨床應用價值。

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