超聲彈性成像組織彌散定量分析技術預測宮頸功能不全

王禮賢，楊 漪，王翠菊，閆曉靜，溫小多，劉荷一

(河北醫科大學第四醫院婦產超聲科，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)表現為妊娠中期宮頸無痛性擴張，是導致反復中期流產及早產的主要病因之一，發生率約0.34%～1.00%，給妊娠期女性造成極大的身心創傷[1]。目前臨床主要依靠患者孕中期早產或流產史、聯合診斷性試驗診斷CIC。CIC超聲表現為孕中期宮頸進行性縮短[2]，而在非孕期或孕前，超聲往往無法預測該病。超聲彈性成像組織彌散定量分析技術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分析CIC患者非孕期宮頸異常指標，評價其于非孕期預測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月因孕中期流產就診于我院產科、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，于流產后6～12個月內接受超聲檢查，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，均為初產婦，孕1產1，胎兒體質量為2.5～3.5 kg，順產，生產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。本研究經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，腔內探頭EUP-v53w，頻率4～8 MHz，系統內置有組織彌散定量分析功能及Strain Histogram Measurement數據處理系統。

囑受檢者排空膀胱后取截石位，將腔內探頭置于陰道內宮頸外口處進行探查，測量宮頸長度(宮頸內口至外口的距離)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維持在-0.7～0.7，持續時間3～4 s，使采集的圖像受壓曲線呈規律正弦波，之后凍結圖像用于分析。于宮頸前后唇的內口區、中部及外口區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數據處理系統軟件，獲得ROI的11個彈性特征量：應變均值、標準偏差、藍色區域所占百分比(%AREA)、復雜度、偏度、峰度、對比度、均等性、雜亂度、一致性及相關性。以上操作均由2名有5年及以上工作經驗的超聲醫師完成，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 統計學分析 采用SPSS 21.0統計分析軟件。呈正態分布的計量資料以±s表示，2組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；非正態分布的計量資料以中位數(四分位數間距)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為差異有統計學意義。

2 結果

CIC組彈性圖像中，宮頸前后唇均以黃綠色或綠色為主，局部呈形態不規則的黃紅色或紅色區域，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、厚度差異均無統計學意義(P均>0.05)，2組間彈性特征量中應變均值、標準偏差、%AREA、復雜度、偏度、對比度、均等性、一致性差異均有統計學意義(P均<0.05)，而峰度、雜亂度、相關性差異均無統計學意義(P均>0.05)，見表1。

ROC曲線分析結果顯示，%AERA、復雜度和均等性對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、復雜度=20.84、均等性=3.20，其中%AREA敏感度最高(94.74%)，復雜度特異度最高(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，患者臨床曾有孕中期流產或早產病史，即高度懷疑存在CIC；而對于初產婦，診斷CIC則只能依靠孕中期臨床表現和超聲表現，即妊娠中期無痛性宮口擴張、陰道分泌物增多、胎囊突出于陰道內等。有學者[4]認為妊娠中期宮頸長度<2.5 cm時，發生早產或流產的可能性大。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口的頸管寬度>0.6 cm等，但尚無業內公認的診斷金標準[5]。經陰道二維超聲檢查具有可重復性好、簡便經濟、受檢者接受度高等優點，已作為備孕期的常規檢查手段，可用于評價宮頸的解剖結構。本研究結果顯示，CIC組與對照組間宮頸長度和厚度差異均無統計學意義，提示非孕期CIC患者宮頸的解剖結構正常，二維超聲對預測CIC存在局限性，不能準確反映宮頸功能情況。

圖3 %AERA、復雜度、均等性診斷CIC的ROC曲線

近年來，超聲彈性成像技術在臨床應用日趨廣泛，特別在甲狀腺、乳腺、肝臟、子宮等疾病的診斷方面已表現出良好的應用價值[3,6-8]，但在產科方面的應用較少。有學者[9]采用超聲彈性成像于孕晚期評估宮頸條件與早產的相關性，認為宮頸軟硬度是評價宮頸是否成熟的重要參數。組織結構的軟硬度不同，其在彈性圖中呈現的顏色和相應的彈性系數也不同。本研究發現CIC患者的宮頸以黃綠色或綠色為主，局部呈形態不規則的黃紅色或紅色區域；而對照組宮頸呈均勻分布的藍色或藍綠色區域，提示CIC患者的宮頸較正常宮頸質地偏軟。Sundtoft等[10]認為宮頸質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酸酶含量低有關，亦與后天因素如宮頸損傷、宮頸錐切術或宮頸環形電切除術(loopelectrosurgical excision procedures， LEEP)相關[11]，故可導致CIC發生。

在超聲檢查過程中，本研究發現宮頸不同部位的軟硬度不同，宮頸后唇中部和宮頸內口區較硬，與既往研究[12]報道一致。分析其原因，可能在于宮頸內口及宮頸后唇位置較深，操作者施加在宮頸外口或宮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口區、中部及外口區，取其平均值，以減少系統誤差。

超聲彈性成像組織彌散定量分析技術的成像基礎是組織軟硬度與組織特征密切相關，其原理是利用探頭對組織進行縱向壓迫，組織內部結構的軟硬度不同，導致組織的11個彈性測值也有所不同[8]。本研究結果顯示CIC組與對照組間應變均值、標準偏差、%AREA、復雜度、偏度、對比度、均等性、一致性差異均有統計學意義(P均<0.05)，提示上述指標可用于在非孕期預測CIC。應變均值和標準偏差代表組織的應變，組織較硬的區域應變較?。环粗?，組織較軟的區域應變較大。CIC組宮頸組織較軟，故應變均值和標準偏差大于正常組。%AREA和復雜度均與ROI內藍色區域的面積有關，CIC組的宮頸前后唇以黃綠色或綠色為主，故%AREA和復雜度較小。偏度和峰度為統計學指標，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域間變化較多；一致性高，提示較均勻一致的紋理模式；相關性反映圖像局部灰度相關性，其值越大，表明元素值均勻相等，反之則相關性小。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，可能是紅藍區域分布較規則、局部灰度一致所致。ROC曲線結果顯示，%AERA、復雜度和均等性對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[8]，壓力均衡，誤差較小。但本研究結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具有無創、可重復、可客觀定量等特點，能客觀反映宮頸的軟硬度，非孕期預測CIC價值良好，對備孕者妊娠具有重要指導意義。