触觉成像技术在盆底功能障碍性疾病中的应用进展

邱 雨，吴氢凯，黄程胜

上海交通大学附属第六人民医院妇产科，上海 200233

弹性成像（elastic imaging，EI）技术是一种将软组织弹性模量转化为可视图像的技术，已广泛应用于临床疾病的诊治中。作为EI 的一个分支，触觉成像（tactile imaging，TI）技术具有直接作用于软组织表面的特点，目前已成熟应用于前列腺、乳腺、甲状腺等部位的疾病的诊断，也有助于在三维腹腔镜术中实现即时触觉反馈等。近年来，TI 技术在妇产科中的应用逐步发展，以阴道触觉成像（vaginal tactile imaging，VTI）为首的TI 技术可用于评估阴道壁组织的弹性。在女性盆底功能障碍性疾病的综合评估中，传统的盆腔器官脱垂定量（pelvic organ prolapse quantification，POP-Q）分度法、盆底三维超声、盆底磁共振等检测手段虽然能协助分期、指导诊疗，但均不能判定阴道组织的弹性性质。VTI 技术以其图像可视化的优势，客观、定量地评估阴道组织的弹性性质，在临床上成为一种新兴检查手段。本文就TI 技术及其在盆底功能障碍性疾病中的应用作一综述。

1 EI 与TI 的概念与作用

1.1 EI

EI 是弹性组织的应变和弹性模量分布的图像化显示，在1991 年由Ophir 等[1]提出，即通过特定装置在组织表面施加压力，得到其弹性属性，再通过计算机转换成图像形式。经过20 余年的发展，EI 的方法也逐渐丰富。除直接对组织施加压力外，亦可通过超声波、磁共振等间接手段获取组织特性。临床上，软组织的弹性或硬度通常与肿块的良恶性等性质相关。因此，EI 成为软组织疾病辅助诊断的有力工具，不仅在普外科、血管外科、泌尿外科广泛应用，在妇产科相关疾病如子宫肌瘤和腺肌症的鉴别、宫颈癌早期筛查、早产风险预测和盆底肌肉评估上都有着不可忽视的作用[2-6]。

1.2 TI

TI 又称为机械成像或压力成像，是EI 的一个分支，其概念接近于最初的EI。TI 的特点为通过直接在客体上施压，采集数据，重建结构；而超声及磁共振EI 则通过静态或动态的手段（或信号）间接探测压力。相比于传统人工触诊，TI 技术能量化软组织的弹性性质，以客观参数值反映软组织的相关特性。其原理在于评价组织的杨氏模量、剪切模量和体积模量，加之软组织的非线性、大小、形状、流动性等，通过压力模式分析，进一步三维重建[7-8]。 临床上TI 已经成熟应用于乳腺肿块、前列腺肿块性质的判断，经过多年的发展，该技术又成为了腹腔镜术中辅助判断及妇产科相关疾病诊疗的有效工具。

通常，TI 系统由三大部分构成：压力探头、电子单元和计算机。探头的顶端含有一个压力探测器，操作时轻压在软组织表面；电子单元对采集的数据进行分析处理及重建，最后形成的弹性分布三维图像显示于计算机屏幕，直观地反映该组织的弹性特征[8]。

2 TI 技术在盆底功能障碍性疾病中的应用

TI 技术在妇产科的应用日渐兴起，以VTI 为代表的新兴系统大大丰富了女性盆底疾病的诊断和治疗手段。而腹腔镜触觉成像（laparoscopic tactile imaging，LTI）系统在腹腔镜盆底手术中的应用极大地提高了术中组织结构识别的准确度，为妇产科临床工作带来了新的选择。

2.1 VTI 的概念与作用

VTI 系统由一个经阴道探头、一个电子单元和一台计算机组成。探头里的压力传感器阵列和双轴倾斜方向传感器使得其可探测阴道前后壁及侧壁在不同状态下的弹性特征[9]。一个完整的检测周期分为8 个步骤，分别为插入阴道、抬升与下压、旋转、Valsalva 动作、Kegel 动作（检测阴道前后壁）、Kegel 动作（检测阴道左右侧壁）、非自主放松和咳嗽动作下的检测，以测定局部阴道壁弹性和盆底支持结构性能，综合评估盆底功能[10]。测试图像可显示为热图，以不同的颜色标记该部位的弹性值；压力曲线则为在平面直角坐标系上绘制的曲线，横轴代表距离阴道口的长度，纵轴代表压力值或压力梯度值，曲线上的点代表该位置的生物力学性质。

VTI 可以作为盆腔器官脱垂（pelvic organ prolapse，POP）的有效评价工具，并可与POP-Q 评分系统相适配。van Raalte 等[11]对比了POP 患者和健康人群阴道壁的杨氏模量，发现2 类人群的阴道壁弹性差异显著，尤其在Ⅱ～Ⅲ期的POP 患者中，其差异最高可达300%。VTI 可能可用来发现传统的阴道触诊或POP-Q 评分未能识别的早期POP，并预测其进展。

van Raalte 等[10]对4 例盆底正常女性和16 例不同程度的POP 患者（Ⅰ期4 例，Ⅱ期7 例，Ⅲ期4 例，Ⅳ期1 例）的研究发现，阴道压力、压力梯度以及收缩期动态压力与POP 的严重程度相关。压力梯度与局部组织的杨氏模量对应，是阴道弹性性质的直接体现。Egorov 等[12]以42 例盆底正常女性和54 例POP 患者（Ⅰ期2 例，Ⅱ期23 例，Ⅲ期29 例）为研究对象，将检测指标加以扩充和细分，总结出52 个生物力学参数，并将其进行定义、临床意义解读和统计分析。这些参数包括在特定位点直接测得的力、压强、弹性值等，代表该位置的生物力学特性，也包括间接测算出的做功值等。该研究发现，有33 个参数具有统计学意义：其中11 个参数可提示POP 患者阴道局部弹性的降低，8 个参数提示POP 患者盆底支持功能的减退，14 个参数提示POP患者肌肉功能的弱化。如Gmax_a（maximum value of anterior gradient）和Gmax_p（maximum value of posterior gradient）分别代表阴道前壁和阴道后壁距阴道口10 ～15 mm 处压力梯度的最大值，可反映该处组织的弹性；通过与健康人群对照，能显示出POP 患者相较于正常人群阴道弹性值的下降。P1max_p（maximum pressure at the perineal body）、P2max_p （maximum pressure at middle third of vagina）和P3max_p（maximum pressure at upper third of vagina）分别代表阴道上、中、下段支持结构（肌肉）的特征。若选择得当，这些有意义的参数可能成为潜在的参考项目，辅助临床评估盆底功能障碍性疾病。此外，Valsalva 动作中随意肌收缩和非随意肌放松状态下的重建图像同样可协助评估POP[13]。

VTI 除协助评估阴道的弹性性质外，也可用于治疗方案的选择和治疗效果的评价。Bensmail 等[14]应用VTI 分别对阴道松弛和压力性尿失禁的患者进行术前评估，发现了盆底支持结构的缺陷，并协助确定具体的治疗方式。不足的是，该研究并未设置对照组，因此尚不能有效证明该评估方法的优势。Bensmail[15]报道了1 例应用动态四级射频疗法（dynamic quadripolar radiofrequency，DQRF）治疗阴道松弛的病例，在治疗前后应用VTI 评估阴道壁弹性，结果表明治疗后阴道壁弹性、盆底支持功能及肌肉性能均有不同程度的增加，显示VTI 可作为阴道松弛治疗效果的客观评价指标。

VTI 的优势在于其可代替传统手指触诊，且量化、图像化显示结果，较临床医师主观判断阴道壁弹性的方式更具客观性。为了证明VTI 装置的稳定性，van Raalte 等[16]分析了同一操作者的多次测试数据和不同操作者的测试数据，表明这些数据间没有明显的差异，测试结果具有良好的可重复性，进一步说明VTI 是一种相对客观且可靠的触诊工具，可能在未来取代传统的人工触诊。

2.2 LTI 系统在盆底手术中的应用

近年来，LTI 系统在妇产科的应用也逐渐发展。LTI的主体是一个可拆卸的二维触觉探头，可实时显示感兴趣区的弹性特性。van Raalte 等[17]研究了5 例进行腹腔镜下子宫切除和骶骨阴道固定手术的患者，在术中应用LTI 探测盆壁、骶岬、膀胱返折等解剖学标志，以防止瘢痕组织或粘连带造成的结构变异导致误伤；结果表明，LTI 可以帮助术者准确定位结构，提高妇科手术的安全性。

3 TI 的其他临床应用

3.1 TI 技术在乳腺检查中的应用

乳腺检查的常用方法包括人工触诊、乳腺超声、钼靶X 线摄影检查、乳房磁共振、组织活检等，其中乳腺超声检查与钼靶X 线摄影检查是乳腺疾病筛查的有力手段，两者结合能提高乳腺癌的检出率[18]。而TI 技术与前两者的结合进一步提高了诊断的精确度。早在20 世纪90 年代，超声TI 技术就应用于乳腺肿块的性质判断[7]。检查时，患者取仰卧位，将压力感应装置的探头在乳房表面施加压力以模仿人手指的触诊。首先全面探查，初步判断肿块的位置，再对先前判断的肿块区域（感兴趣区）施加压力。数据以贝叶斯分类法统计，得出良性或恶性倾向的结论，以区分纤维腺瘤、囊肿、纤维化、导管癌、小叶癌和其他疾病。TI 技术的应用降低了乳腺组织穿刺活检率[19-20]。

3.2 TI 技术在前列腺检查中的应用

TI 技术在前列腺检查中也有较为广泛的应用。目前，前列腺疾病的检测主要依赖经典的直肠指检（digital rectal examination，DRE）、前列腺特异抗原测定、经直肠超声、磁共振功能成像和超声引导下的组织穿刺活检[21]。作为DRE的延伸，前列腺机械成像系统（prostate mechanical imaging，PMI）通过经直肠探头获取数据。采集时，患者下半身直立，上半身与之成直角趴在平面（如桌子）上，腿部肌肉放松后，再将探头插入肛门。以肛门括约肌为参考点，向直肠内施加不同的压力，继而重建前列腺的弹性分布图像。作为一种更客观、精准且直观的检查工具，PMI 显示出了良好的判断能力，未来可能成为直肠指检潜在的替代手段[22-23]。

4 展望

TI 技术作为EI 的一个分支，逐步发展为临床上有力的辅助工具，其在妇产科的应用前景不容小觑。尤其是VTI 在盆底功能障碍性疾病的诊断和疗效评估中显示出客观性，将来有可能会取代传统手指触诊。然而，目前VTI的应用缺乏大样本的研究，仍然需要更多研究来扩充其应用范围。可以预见，TI 技术将进一步应用于各类盆底疾病的筛查或诊断中，为临床工作提供更为便捷而精准的评估手段。

参·考·文·献

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