三维超声容积自动测量技术不同旋转步进角度测量胎儿胆囊体积

罗 瑜，冯梦娟，胡 祎，周微尘，徐 莲，杨 芳，马晓娟

(成都市第一人民医院超声科，四川 成都 614100)

超声检查作为产前诊断的重要组成部分，可观察各个孕期胎儿形态及结构改变，对早期发现胎儿畸形有重要临床价值。目前未将测定胎儿胆囊大小列入畸形筛查项目，但有学者[1]发现胆囊增大或减小可为检出部分先天性胆道系统疾病提供参考信息。本研究比较三维超声容积自动测量(virtual organ computer-aided analysis, VOCAL)技术不同旋转步进角度测量中晚孕期胎儿胆囊体积的一致性，并分析其与孕周的相关性，以期获得适用于临床、简单、快捷的测量角度，细化产前超声系统筛查工作。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014年7月—2017年2月在我院接受产前筛查的孕妇157名，年龄20～40岁，平均(27.1±3.5)岁，孕周23～30周，平均(26.2±2.4)孕周。纳入标准：①末次月经明确，月经周期规律；②无妊娠期高血压、糖尿病等病史；③既往无不良妊娠史；④单胎妊娠；⑤胎儿常规生物学测量与孕周相符，产前超声检查未见明显结构异常。

1.2 仪器与方法 采用Samsung A30及WS80A三维彩色多普勒超声诊断仪，容积探头，频率4～8 MHz，行产前二维超声筛查，常规测量胎儿双顶径、头围、腹围及股骨长；在腹围标准切面显示胃泡，向胎儿足侧转动探头，显示胆囊体最大长轴切面，应用CDFI鉴别血管结构；适当放大胆囊图像，在胎动间歇采用三维容积探头于胎儿胆囊长径显示最清晰切面，启动三维成像程序(图1)，将三维容积数据存储于硬盘。由1名医师完成所有图像采集。调出容积数据，经后处理自动优化，锐化胆囊图像，启动VOCAL；以A平面为参考平面，旋转操作面板上x、y轴，找到需要测量的最大截面，通过旋转z轴使最大径线在定位旋转轴上，使柱点两极分别位于胆囊最大径两端，保证旋转时所有截面均在两柱点范围内；分别选择旋转步进角度30°、18°、12°，手动描记胆囊轮廓，自动旋转直至完成180°旋转，结束后由程序自动计算胆囊体积，并显示三维重建图像(图2)。

1.3 统计学分析 采用SPSS 21.0统计分析软件。计量资料以±s表示。以孕周为自变量，胆囊体积为因变量，采用Pearson相关分析观察胎儿胆囊体积与孕周的相关性，00.8表示相关性很高。采用单因素方差分析比较不同旋转步进角度测值间差异，以组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)分析以不同旋转步进角度测得胆囊体积的一致性，ICC<0.4一致性较差，0.4≤ICC≤0.75一致性一般，ICC>0.75一致性良好。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 正常胎儿胆囊体积 157胎胆囊均获显示，不同旋转步进角度测得孕23～30周胎儿胆囊体积值见表1。胎儿胆囊体积随孕周增加而增大；以30°、18°、12°旋转步进角度测量胎儿胆囊体积值整体差异无统计学意义(F=0.032，P=0.82)。

表1 对孕23～30周胎儿以不同旋转步进角度测量胆囊体积值的比较(cm3，±s)

表1 对孕23～30周胎儿以不同旋转步进角度测量胆囊体积值的比较(cm3，±s)

孕周(周)胎数(胎)旋转步进角度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

图1 在胎儿胆囊显示最清晰切面采集三维容积数据 图2 采用VOCAL旋转步进30°描记胎儿胆囊轮廓，获得体积测值及三维重建图像

2.2 胎儿胆囊体积值与孕周的相关性 以30°、18°、12°旋转步进角度测量胎儿胆囊体积与孕周的相关性均很高(r=0.92、0.88、0.90，P均<0.001)。以孕周为自变量X，胎儿胆囊体积为因变量Y，30°、18°、12°旋转步进角度线性回归方程分别为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 旋转步进角度30°与18°(ICC=0.94)、30°与12°(ICC=0.97)及18°与12°(ICC=0.94)测量胎儿胆囊体积的一致性均良好。

3 讨论

胚胎发育第5周，肝憩室尾支发育为胆囊和胆囊管，起始部发育为胆总管，头支则发育为肝板和肝内胆管。胚胎初期肝外胆道系统上皮增生，管腔暂时闭塞，而胆囊于胚胎发育第12周开始腔化，故超声无法显示孕12周以前胎儿胆囊，而中晚孕期胎儿胆囊显示率可达82.5%～100%[2]。本研究以超声扫查23～30周胎儿，胆囊均获清晰显示。

Bronshtein等[3-4]报道，胎儿胆囊异常发病率约0.17%；当胎儿胆囊未显示时，应警惕胆道闭锁[5]及胆囊发育不良。胎儿胆囊增大可见于正常胎儿，也可能与染色体异常相关[1,6]。孕期超声评估胎儿胆囊大小，可为检出胎儿先天性胆道系统疾病或染色体异常提供有价值的参考信息。

目前胎儿胆囊正常值尚无统一标准。国外有作者[7]提出了白种人等胎儿胆囊相应孕周标准长径、横径正常参考值；韩国学者Moon等[8]则提出了基于韩国不同孕周胎儿胆囊参考值范围。王睿婕等[9]提出我国15～40周胎儿胆囊各径线参考值，与Goldstein等[7]报道的胎儿胆囊测值无显著差异[9]。圆柱体总和法(sum of cylinders method, SOC)[10]被认为是测量胎儿胆囊体积的“金标准”。有学者[11]分别采用三维超声法、SOC法和椭圆体法(simple ellipsoid method, EL)测量成人胆囊体积并进行对比分析，发现三维超声法测量结果与SOC法所获结果差异无统计学意义，而与EL法测量结果间存在显著差异。上述3种方法中，SOC法操作繁琐，临床应用较少，EL法虽操作简便，但准确性较低，而采用三维超声法测量胆囊体积的临床应用价值较好。有学者[12]发现三维超声VOCAL技术测量胎儿胆囊体积的可重复性及一致性均优于二维超声。胆囊是一个立体囊袋状结构，随充盈程度不同，其表现形态各异[13]。本研究中胎儿胆囊可表现为梭形、泪滴形及折叠形等，故采用三维超声能更立体、全面地反映并评估胎儿胆囊形态结构及大小等整体信息。

VOCAL技术早期主要用于测量子宫内膜体积，可重复性好，准确率高，操作简单，现已广泛应用于观察膀胱、胎儿胃泡及胎儿透明隔腔发育等[14-15]。有学者[12，16]采用VOCAL技术评估胎儿胆囊发育，认为胎儿胆囊体积与孕周呈曲线相关，呈“S”形增长。本组中胎儿胆囊体积随孕周延长而增大，呈线性相关，可能与本组观察对象均为产前筛查时期胎儿，即孕23～26周第1次系统筛查及孕28～30周第2次补充性系统筛查，而其他研究[12，16]观察对象涵盖了19～38周胎儿。有作者[8-9，12]指出孕34周后胎儿胆囊才呈缓慢增长；Hata等[17-18]也认为孕30周前，胎儿胆囊大小与孕周呈线性相关。本研究建立了胎儿胆囊与孕周直线相关方程式，在临床工作中，仅需要输入孕周，即能获取相对应的胎儿胆囊体积正常参考值，并可与实际所测量胎儿胆囊体积进行对比，初步评估胎儿胆囊大小以及有无异常等。

有学者[19]采用三维超声评估正常胎儿肝脏体积，发现测值的准确率及可重复性随选取角度间隔减小而增高。目前以VOCAL技术测量胎儿胆囊体积的研究[12，16]均采用30°旋转步进角度，未能比较不同旋转步进角度间测量胎儿胆囊体积的差异。本研究采用3种不同旋转步进角度测量胎儿胆囊体积的一致性均较好。VOCAL技术30°旋转步进角度需要手动完成6个描记切面，18°需要完成10个描记切面，而12°则需要完成15个描记切面。在实际工作中，选择最易操作且准确的方法更为有利。选用30°旋转步进角度，完成旋转切面数少，耗时短，可作为VOCAL应用于临床评估胎儿胆囊体积的简捷有效方法。

本研究的局限性：样本量较小，结果可能存在偏倚；未纳入孕30周后胎儿数据。

综上所述，应用三维超声VOCAL技术可获得胎儿胆囊体积正常参考值范围，且胎儿胆囊体积与孕周呈正相关；以拟合的直线方程用孕周可简单估算胎儿正常胆囊体积，有助于评估不同孕周胎儿胆囊，为胎儿畸形筛查提供参考信息。VOCAL技术选用30°旋转步进角度完成切面少，操作简单快捷，具有良好的临床应用价值。

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