盆腔CTA數(shù)字化三維重建模型判斷女性巨大盆腔包塊起源的效能*

陳若蘭,黃曉春,馬文娟,左 俠,劉 青,王盼盼,張魁偉, 呂 朋,陳春林,劉 萍

[1.西安市人民醫(yī)院(西安市第四醫(yī)院)婦產(chǎn)科,西安710004;2.西安市人民醫(yī)院(西安市第四醫(yī)院)影像中心,西安 710004;3.南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院婦產(chǎn)科,廣州 510515]

女性盆腔包塊是婦科常見疾病之一,其發(fā)病隱匿、種類多,如何確定包塊的來源是制訂臨床治療方案的首要任務(wù)[1]。超聲、CT、磁共振成像(MRI)是臨床上診斷盆腔包塊常見的方法[2-5],但均有其局限性,對于直徑較大或特殊部位的包塊誤診率較高[6-10]。盆腔CT血管成像(CT angiography,CTA)可通過造影劑顯示盆腔血管,通過觀察卵巢靜脈或包塊供血動脈確定盆腔腫瘤是否為卵巢起源[11-12],是區(qū)分卵巢腫瘤與非卵巢腫瘤的有用方式[3,11,13]。但由于影像學二維圖像限制及對影像學工作站的依賴,CTA不能全面觀察盆腔包塊、供血血管及毗鄰臟器的空間解剖關(guān)系,會影響臨床與放射科醫(yī)生及醫(yī)患之間的溝通。隨著數(shù)字化醫(yī)學的大力發(fā)展,采用專業(yè)的三維重建軟件對女性盆腔結(jié)構(gòu)的CTA數(shù)據(jù)進行三維重建,可獲得與真實情況相吻合的三維模型,全面反映患者盆腔結(jié)構(gòu)改變、盆腔包塊血供及與鄰近器官的空間解剖關(guān)系[14-16]。本研究利用盆腔包塊患者的腹盆腔CTA數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)字化三維重建模型(以下簡稱“三維模型”),直觀顯示盆腔三維立體結(jié)構(gòu),觀察盆腔包塊血供以判斷來源,并探討利用卵巢動脈及子宮動脈-卵巢支判斷盆腔包塊卵巢來源的臨床價值,現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年1月至2023年4月因檢查發(fā)現(xiàn)盆腔包塊于西安市人民醫(yī)院(西安市第四醫(yī)院)婦產(chǎn)科住院并手術(shù)的患者98例,平均年齡(36.51±1.03)歲,術(shù)前均完善B超及CTA檢查,并簽署相關(guān)知情同意書,記錄術(shù)中情況。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核通過,所有受試者均知情同意。

1.2 方法

1.2.1CTA檢查與數(shù)據(jù)采集

(1)掃描儀器及參數(shù)：所有患者均使用美國GE Revolution 256排16 cm寬體探測器CT,以GSI能譜模式行腹盆腔CT掃描,采用Urich雙筒高壓注射器。管電壓模式為GSI模式,80～140 kV快速切換,管電流為GSI模式的自動毫安(GSI Assist)。螺距0.992∶1,掃描層厚5 mm,層間距5 mm。(2)造影劑注射方案：均選用碘佛醇350 mg I/mL作為檢查注射造影劑,選用18G耐高壓留置針植入右側(cè)肘中靜脈,采用Urich高壓注射器注射(造影劑用量為70 mL,生理鹽水用量為51 mL,注射速率均為3 mL/s)。(3)掃描前準備：患者口服藥物行腸道準備,并禁食4～6 h,膀胱適度充盈,檢查前肌內(nèi)注射鹽酸消旋山莨菪堿1 mL,10 min后開始正式掃描。(4)掃描范圍及方法：患者位于床面中央取仰臥位,雙手伸直置于頭頂,足先進,雙腿伸直并攏,身體正中矢狀面與床面垂直。掃描范圍為腎上極水平至整個盆腔段。采用智能跟蹤閾值觸發(fā)方法(bolus tracking)進行掃描,觸發(fā)閾值為100 HU,感興趣區(qū)域(region of interest,ROI)置于腹主動脈,自動觸發(fā)掃描動脈期,30 s后行靜脈期掃描,120 s后行延遲期掃描,然后根據(jù)患者實際狀態(tài)進行再次延遲掃描,直至盆腔段輸尿管充分顯影。結(jié)束后留觀30 min,囑咐患者多飲水以利于造影劑的排泄。(5)數(shù)據(jù)儲存：將各期圖像進行層厚與層距均為0.625 mm的薄層重建,將圖像傳到GE AW4.7工作站,然后刻錄光盤儲存數(shù)據(jù)。

1.2.2盆腔三維模型重建及分析

三維重建軟件為Mimics10.01(比利時Materialise公司)。參照文獻[15-16],對骨盆、動脈、靜脈、盆腔臟器(子宮、陰道、膀胱、輸尿管、直腸)及盆腔內(nèi)包塊進行三維重建。由兩位經(jīng)過三維重建培訓的婦產(chǎn)科醫(yī)師在不知情其他檢查結(jié)果情況下,通過觀察患者的盆腔三維模型,從盆腔包塊的供血動脈及其與毗鄰器官之間三維立體的位置關(guān)系初步判斷盆腔包塊來源。

1.3 統(tǒng)計學處理

采用SPSS21.0軟件進行統(tǒng)計分析,以術(shù)后病理診斷為金標準,比較不同術(shù)前診斷方法(包括B超、CTA檢查及三維模型)的診斷符合率;計數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示,比較采用χ2檢驗;繪制受試者工作特征(ROC)曲線并獲得曲線下面積(AUC)評估不同術(shù)前診斷方法的診斷效能;檢驗水準α=0.05,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 診斷結(jié)果及符合率比較

98例患者共130個盆腔包塊(部分患者為雙側(cè)卵巢腫瘤,部分患者同時患有子宮肌瘤及卵巢腫瘤);包塊最大徑50～150 mm,平均(71.61±3.03)mm。術(shù)后病理檢查結(jié)果顯示：130個盆腔包塊中卵巢來源83個(其中交界性及惡性腫瘤4個,其余均為良性腫瘤);非卵巢來源47個,包括子宮肌瘤27個(漿膜下肌瘤22個、宮頸肌瘤5個),輸卵管積水/腫瘤13個,盆腔包裹性積液/粘連5個,陰道殘端膿腫1個,殘角子宮1個,見表1。以術(shù)后病理診斷結(jié)果為金標準,術(shù)前B超、CTA檢查及三維模型的診斷符合率分別為58.46%(76/130)、52.31%(68/130)、72.31%(94/130),三維模型的診斷符合率高于B超和CTA檢查,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。

2.2 三維模型重建結(jié)果

98例患者的盆腔三維模型均重建成功,其中子宮動脈顯影及重建成功率為100.00%(98/98),卵巢動脈及子宮動脈-卵巢支顯影及重建成功率為71.43%(70/98),卵巢靜脈顯影及重建成功率為31.63%(31/98)。130個盆腔包塊血供特點,見表2。

表2 基于三維模型判斷的130個盆腔包塊供血動脈來源特點(n)

三維模型包括骨盆、動脈、靜脈、臟器(子宮、輸尿管、膀胱、直腸)及盆腔包塊,可清楚顯示盆腔包塊血供來源及盆腔包塊與周圍臟器的關(guān)系。典型病例：(1)B超及CT檢查均提示盆腔包塊待查,三維模型提示包塊血供源于左側(cè)子宮動脈-卵巢支(圖1A、B),術(shù)中探查包塊源于左側(cè)卵巢(圖1C),術(shù)后證實為左側(cè)卵巢漿液性囊腺瘤。(2)三維模型(圖2A)顯示包塊血供源于右側(cè)卵巢動脈(卵巢動脈起源于腹主動脈),初步判斷包塊源于右側(cè)卵巢,雙側(cè)卵巢靜脈均顯影,左側(cè)回流至左腎靜脈,右側(cè)回流至下腔靜脈,右側(cè)卵巢靜脈較左側(cè)粗,進一步輔助判斷包塊源于右側(cè)卵巢,術(shù)中證實為右側(cè)卵巢顆粒細胞瘤。(3)三維模型(圖2B)顯示雙側(cè)包塊均由子宮動脈-卵巢支供血,術(shù)中證實盆腔包塊為雙側(cè)卵巢巧克力囊腫。(4)患者術(shù)前B超及CTA檢查均提示包塊源于左側(cè)附件區(qū)可能,但三維模型(圖2C)顯示血供源于右側(cè)卵巢子宮動脈及右側(cè)子宮動脈-卵巢支,二者血管末端融合共同供血,判斷包塊源于右側(cè)卵巢,術(shù)后證實為右側(cè)卵巢巧克力囊腫。(5)三維模型(圖2D)顯示盆腔包塊與周圍毗鄰臟器的關(guān)系,右側(cè)輸尿管受盆腔包塊壓迫導致右側(cè)輸尿管上端較左側(cè)明顯增寬。

A：三維模型前面觀子宮及包塊均經(jīng)透明化后處理;B：三維模型后面觀子宮及包塊均經(jīng)透明化后處理;C：術(shù)中探查病灶源于左側(cè)卵巢。

A：包塊血供來源于右側(cè)卵巢動脈;B：包塊血供來源于子宮動脈-卵巢支;C：包塊血供來源于右側(cè)卵巢子宮動脈及右側(cè)子宮動脈-卵巢支;D：盆腔包塊與周圍毗鄰臟器的關(guān)系(黃色為盆腔包塊,綠色為雙側(cè)輸尿管及膀胱);黑色細箭頭所示：卵巢動脈;黑色粗箭頭所示：卵巢靜脈;紫色箭頭所示：子宮動脈-卵巢支;黑色橢圓形所示：右側(cè)卵巢子宮動脈及右側(cè)子宮動脈-卵巢支末端融合共同供血。

2.3 不同術(shù)前診斷方法判斷盆腔腫瘤卵巢來源的效能

三維模型中以顯示包塊動脈血供源于卵巢動脈或子宮動脈-卵巢支時,判定包塊源于卵巢。B超、CTA檢查、三維模型判斷盆腔腫瘤卵巢來源的效能,見圖3、表3。三維模型的診斷準確率較高,AUC最大,三維模型的AUC明顯高于B超和CTA檢查(P<0.001)。

圖3 不同術(shù)前診斷方法判斷盆腔包塊卵巢與非卵巢來源的ROC曲線圖

表3 不同術(shù)前診斷方法判斷盆腔腫瘤卵巢來源的效能

3 討 論

目前,基于CTA的盆腔血管網(wǎng)三維模型在臨床上已廣泛用于指導治療子宮肌瘤、宮頸癌、子宮腺肌病、剖宮產(chǎn)疤痕妊娠、滋養(yǎng)細胞疾病等[15-22],但在盆腔包塊診斷方面的應用僅有少數(shù)報道[14,18,23]。本研究中三維模型的診斷符合率高于B超及CTA檢查,且3種術(shù)前診斷方法判斷盆腔腫瘤卵巢來源的AUC有明顯差異(P<0.05),表明三維模型為術(shù)前判斷盆腔包塊來源提供了一種可行的方法,對臨床診療規(guī)劃具有指導作用。

本研究發(fā)現(xiàn),卵巢腫瘤絕大多數(shù)供血動脈(60/83)為子宮動脈-卵巢支,有7例患者血供源自卵巢動脈,這與正常的生理性卵巢血液供應類似。利用卵巢動脈及子宮動脈-卵巢支來判斷盆腔包塊的卵巢來源,其靈敏度為79.51%、特異度為91.49%,與既往研究結(jié)果類似[3,11-12],表明在三維模型上利用卵巢動脈及子宮動脈-卵巢支判斷是否為卵巢來源在臨床上可行。既往研究中多選用卵巢靜脈征陽性(盆腔腫塊與擴張的卵巢靜脈直接相連)作為區(qū)分卵巢與非卵巢腫瘤的一種方法[13,24-26],本研究中卵巢靜脈顯影及重建成功率低于卵巢動脈,可能與CTA掃描方法及造影劑劑量有關(guān),但在卵巢靜脈顯影的31例患者中有2例盆腔包塊實際源于子宮漿膜下肌瘤,這說明利用卵巢靜脈判斷盆腔包塊卵巢起源有一定假陽性,與LI等[11]的研究結(jié)果類似。但本研究中該類患者樣本量太小,需擴大樣本量進一步證實。

本研究在非卵巢來源的盆腔三維模型中也有一些新的發(fā)現(xiàn)。對于輸卵管來源的腫瘤,輸卵管系膜囊腫及輸卵管積水(11/13)的血供均不明顯,有2例輸卵管腫瘤血供來源于子宮動脈-卵巢支,分別為輸卵管漿液性乳頭狀囊腺瘤及輸卵管囊腺纖維瘤,分析原因可能與著名的“卵巢癌二元發(fā)病模型”(大部分高級別漿液性卵巢癌等惡性程度較高的卵巢癌來源于輸卵管等卵巢外組織)有關(guān)[27-28],可能積水均由炎癥引起故血供不明顯。因此,輸卵管腫瘤來源者血供特點仍需多種類型大樣本量研究進一步分析。另外,對于盆腔內(nèi)有粘連者,本研究發(fā)現(xiàn)亦可通過血供情況判斷其包裹或臨近內(nèi)容物。本研究中1例患者術(shù)前B超提示左側(cè)卵巢巧克力囊腫,術(shù)前三維模型顯示該包塊血供來源于左側(cè)卵巢動脈,但包塊表面亦可見腸系膜下動脈,考慮包塊可能與腸管粘連,術(shù)中探查見盆腔內(nèi)左側(cè)附件區(qū)與腸管粘連,證實術(shù)前三維模型判斷正確。對于此類患者,提示可積極行術(shù)前腸道準備,以減少術(shù)中腸管損傷。此外,在巨大盆腔包塊患者的治療中,術(shù)前三維模型可有效顯示包塊血供及其與相鄰關(guān)器官之間的關(guān)系,尤其對包塊巨大壓迫輸尿管患者具有優(yōu)勢,術(shù)中解剖大血管及分離粘連時,有助于減少術(shù)中血管損傷及降低輸尿管損傷率[29]。

本研究尚存在不足之處：(1)與卵巢腫瘤相比,本研究納入非卵巢腫瘤患者較少,且該部分腫瘤多來源于子宮;且盆腔包塊種類較多,包括腹膜后腫瘤、腸道來源等在本研究中均未納入,這可能影響供血動脈的診斷符合率。(2)本研究中卵巢惡性腫瘤較少,三維模型中惡性腫瘤與良性腫瘤血供特點區(qū)別不明顯,不除外與CTA掃描方法及造影劑劑量有關(guān),需擴大樣本量進一步研究。(3)關(guān)于輸卵管來源的腫瘤血供,因樣本量較少,無法證實血供特點,仍需進一步研究。

綜上所述,通過盆腔包塊患者的CTA三維模型觀察包塊血供判斷其來源,可為臨床診療提供一種有利、可行的檢查方法。盆腔包塊種類多,除來源于卵巢及子宮外,尚有腹膜后、腸道等組織或器官來源,通過重建盆腔三維模型立體呈現(xiàn)包塊血供及其與周圍毗鄰臟器的關(guān)系,能獲得更多盆腔包塊的形態(tài)、特征信息,有助于提高判斷復雜盆腔包塊來源的準確性,有效、有目地規(guī)劃術(shù)前治療方案,加強臨床醫(yī)生與影像科醫(yī)生及醫(yī)患之間的溝通。