便捷式膀胱容量測(cè)定儀BVI9400及超聲系統(tǒng)iU22評(píng)估膀胱容量的對(duì)比研究

【作　者】羅煥麗，王　穎，李　芳，凌　云，楊丁懿，靳　富

重慶市腫瘤研究所放療科，重慶市，400030

便捷式膀胱容量測(cè)定儀BVI9400及超聲系統(tǒng)iU22評(píng)估膀胱容量的對(duì)比研究

【作者】羅煥麗，王穎，李芳，凌云，楊丁懿，靳富

重慶市腫瘤研究所放療科，重慶市，400030

目的 評(píng)估最新一代膀胱掃描儀BVI9400的測(cè)量準(zhǔn)確度。方法 選用兩個(gè)膀胱模體，評(píng)估BVI9400測(cè)量精度。采用BVI9400和iU22測(cè)量341例成人膀胱容量，比較其差異。結(jié)果 與模體體積相比，BVI測(cè)量差異為2.5%和1.36%。BVI9400和iU22測(cè)量結(jié)果之間存在強(qiáng)相關(guān)（R=0.96，P＜0.001），且差異隨膀胱體積的增大而減小，與性別無(wú)關(guān)（P＞0.10）。結(jié)論BVI9400測(cè)量精度高且穩(wěn)定性好。鑒于其使用便捷，BVI9400可以作為盆腔腫瘤分次放療前的輔助設(shè)備以評(píng)估膀胱體積是否與定位時(shí)一致。

膀胱容量；膀胱容量掃描儀；多普勒彩色超聲；放射治療

0　引言

腫瘤的放射治療中，作為膀胱癌中可形變的靶器官[1-2]或?qū)m頸/子宮頸癌中影響靶區(qū)位置的重要器官[3-4]，膀胱體積及其重復(fù)性在每分次治療間都存在一定變化。膀胱體積的變化會(huì)引起靶位置的移動(dòng)[5]，從而影響靶內(nèi)和周?chē)鞴賱┝康姆植肌楸M可能減小這種影響，每次放療前必須保持確定的膀胱體積。

目前，為了保障膀胱體積的可重復(fù)性，多普勒超聲[6]是一種常用的工具。然而，在每次放療前進(jìn)行多普勒超聲檢測(cè)膀胱體積，臨床實(shí)踐中的人力、時(shí)間等因素都是不能允許的。便攜式膀胱容量測(cè)量?jī)xBladderScan BVI9400的引入和使用，很好的解決了這一難題。使用者只需按動(dòng)探頭上的按鈕，儀器自動(dòng)利用膀胱內(nèi)多個(gè)部位點(diǎn)的超聲反射產(chǎn)生三維圖像，在短時(shí)間內(nèi)（＜3 s）計(jì)算并顯示膀胱體積。在將BladderScan BVI9400應(yīng)用于腫瘤臨床放療之前，我們首先需要對(duì)BVI9400的測(cè)量準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)估，并與最常用、高精度的超聲系統(tǒng)[6-7]測(cè)量對(duì)比分析。

1　材料與方法

1.1病例選擇

選取2014年5月～8月期間在我院超聲科進(jìn)行超聲檢查的341例患者，335例進(jìn)入統(tǒng)計(jì)分析，男女分別為137、198，平均年齡57.50歲（范圍17-87，中位值59）、48.79歲（范圍14-85，中位值48）。另外幾例為：2例患者彩超探查發(fā)現(xiàn)膀胱液量少，宮體容積較大；1例患者有一大量腹水；1例患者自述接受膀胱全切+回腸代膀胱術(shù)；1例彩超探查尿量大于膀胱掃描儀測(cè)量范圍；1例盆底有約40 mL的積液。所有患者意識(shí)清晰，均能配合測(cè)量。

1.2設(shè)備

①多普勒彩色超聲：Philips iU22；②膀胱容量測(cè)量?jī)x：Verathon公司BVI9400；③膀胱模體：由Verathon公司提供，一個(gè)簡(jiǎn)單膀胱示意小模體，記為I。另一個(gè)為膀胱標(biāo)準(zhǔn)大模體，標(biāo)定體積為133 mL，記為II。圖1(b)中顯示為II號(hào)模體；④飛利浦放療專(zhuān)用大孔徑螺旋CT（PhilipsBrillianceTMBig Bore CT）：85 cm孔徑，16層/360度螺旋采集。

圖1　膀胱模體測(cè)量，圖示為II膀胱模體Fig.1　The measurement of bladder phantoms II by BladderScan BVI9400

BVI9400使用：開(kāi)啟電源，選擇對(duì)應(yīng)的測(cè)量型態(tài)；受測(cè)者保持平躺，在恥骨上方約3 cm處涂抹超音波耦合劑；站于患者的右側(cè)，將探頭對(duì)準(zhǔn)所預(yù)估的膀胱位置，按下測(cè)量鍵即可測(cè)量，聲音結(jié)束后完成測(cè)量。正確的掃描結(jié)果為：掃描膀胱的位置必須正確地落在十字準(zhǔn)心的正中央，探頭熒幕將閃爍8支箭頭。

1.3研究方法

BVI9400采用NeuralHarmonics?技術(shù)，根據(jù)體內(nèi)多平面超音波反射產(chǎn)生的較復(fù)雜的膀胱3D影像計(jì)算并顯示其體積。CT圖像（見(jiàn)圖1(c)）上，找到膀胱結(jié)構(gòu)三維方向的三個(gè)最大軸，再利用橢球體積公式求得膀胱體積。

在實(shí)例測(cè)量前，首先利用兩種體積不一的膀胱模體評(píng)估BVI9400的測(cè)量精度。以CT圖像中計(jì)算的膀胱體積或標(biāo)定體積為基準(zhǔn)，評(píng)估BVI多次測(cè)量膀胱體積的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。 其次，對(duì)入組的341例患者同時(shí)利用BVI9400和iU22測(cè)量膀胱體積。利用IBM SPSS 19和Origin 8結(jié)合，分析兩種設(shè)備測(cè)量結(jié)果的相關(guān)性，并分析結(jié)果在患者性別方面的差異。

2　結(jié)果

2.1膀胱模體測(cè)量

模體測(cè)量如圖1所示。BVI9400多次測(cè)量?jī)煞N模體的結(jié)果見(jiàn)表格1。I模體BVI平均值75.93 mL，CT勾畫(huà)值為74.06 mL，相對(duì)偏差為2.5%。II模體BVI平均值134.81 mL，CT勾畫(huà)值為133.18 mL，與標(biāo)定體積分別相差1.36%、0.14%。BVI 9400測(cè)量精度高，測(cè)得數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好。

2.2臨床實(shí)例測(cè)量

BVI和iU22測(cè)得數(shù)據(jù)經(jīng)檢驗(yàn)為非正態(tài)分布，兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001），相關(guān)系數(shù)為0.96。BVI9400測(cè)得膀胱體積平均值：男性（211.80±166.56）mL，范圍0～697 mL；女性（278.37±203.53）mL，范圍0～907 mL。作為iU22測(cè)得數(shù)據(jù)函數(shù)，BVI9400測(cè)得數(shù)據(jù)分布見(jiàn)圖2(a)，相對(duì)差異為100×(VBVI9400-ViU22)/ViU22，其中VBVI9400表示為由BVI9400測(cè)量的膀胱體積，ViU22為由超聲iU22測(cè)量的膀胱體積。測(cè)量結(jié)果的相對(duì)差異顯示在圖2(b)中。對(duì)進(jìn)入統(tǒng)計(jì)的335例受測(cè)者總體分析，膀胱容量在0～100 mL時(shí)，平均相對(duì)差為22.69%；100～200 mL時(shí)為21.41%；＞200 mL時(shí)為10.50%，且這種相對(duì)差異在患者性別方面差異不顯著（P＞0.10）。

將iU22測(cè)得膀胱容量大于200 mL的受測(cè)者做單獨(dú)分析，共計(jì)162例。162例患者的兩種設(shè)備測(cè)得結(jié)果相對(duì)差異的頻率分布直方圖及其高斯擬合見(jiàn)如圖3，相對(duì)偏差分布為正態(tài)分布，均值±標(biāo)準(zhǔn)差為（10.61±17.63）mL，BVI9400測(cè)得結(jié)果比iU22略有偏高。

2.3幾個(gè)特殊情況

圖3　膀胱體積＞200 mL的受測(cè)者兩種設(shè)備測(cè)量結(jié)果相對(duì)差異分布Fig.3　Distribution of relative difference larger than 200 mL between BVI 9400 and iU22

一些具有特殊情況的患者，謹(jǐn)慎使用或不能使用BVI9400測(cè)量其膀胱容量。本研究中遇到的特殊情況患者占總?cè)藬?shù)的1.76%，分別如下：一例患者iU22探測(cè)腹腔中有大量腹水，BVI9400測(cè)量結(jié)果為354 mL，iU22計(jì)算尿量為40 mL；一例患者iU22探測(cè)盆底約有40 mL積液，BVI9400顯示結(jié)果為358 mL，iU22為300 mL；兩例患者iU22發(fā)現(xiàn)宮體容積較大，iU22計(jì)算膀胱尿量為16 mL和278 mL，BVI9400測(cè)得對(duì)應(yīng)為129 mL和115 mL；一例患者自述膀胱全切+回腸代膀胱術(shù)，iU22探測(cè)尿量為96 mL，BVI測(cè)量尿量不穩(wěn)定，一般在72～133 mL范圍內(nèi)；一例患者膀胱容量超出BVI9400測(cè)量范圍(0～999 mL)，彩超結(jié)果為1 187 mL。

3　討論

盆腔區(qū)域腫瘤放療的患者以膀胱充盈為佳，這主要通過(guò)口頭/書(shū)面告知患者定位和每次放療前半小時(shí)或一小時(shí)飲水250 mL或500 mL。然而，由于尿液的分泌受諸多因素（如飲食、飲水、患者年齡等）的影響，實(shí)際放療時(shí)膀胱體積還是存在很大變化[4]。多普勒超聲用于測(cè)量膀胱體積和殘余尿量已有歷史，并且在持續(xù)發(fā)展中[8-9]。然而，國(guó)內(nèi)各單位放療科室一般不會(huì)配置超聲設(shè)施，如果患者每次放療前先前往超聲科檢查再去放療，時(shí)間差的存在也會(huì)致使膀胱容量有變化，導(dǎo)致放療達(dá)不到預(yù)期效果。便捷式膀胱容量測(cè)定儀BladderScan BVI由于其體型小、便捷、快速等優(yōu)勢(shì)，能很好的解決上述問(wèn)題，且最近在國(guó)外逐漸被提議應(yīng)用于盆腔區(qū)域腫瘤放療中評(píng)估膀胱體積，而關(guān)于這方面的研究，國(guó)內(nèi)鮮有報(bào)道。在開(kāi)展這項(xiàng)研究的初期，本文先評(píng)估BVI9400的測(cè)量精度，并與iU22對(duì)比研究。

我們基于兩個(gè)膀胱模體的測(cè)量得出：BVI9400測(cè)量精度≤2.5%，與標(biāo)定體積相比，BVI9400測(cè)量結(jié)果絕對(duì)偏差在（-2 mL，6 mL）范圍內(nèi)。制造商提供的BVI9400測(cè)量精度±15%（±15 mL）。我們得出的精度遠(yuǎn)好于制造商提供的精度，此結(jié)果可以顯示出我們操作儀器的正確性及儀器的測(cè)量高精度。

基于等效模體上的評(píng)估，不同于臨床實(shí)例測(cè)量。我們選擇較多例受測(cè)者，利用BVI9400和iU22對(duì)其測(cè)量膀胱體積。兩種設(shè)備測(cè)量結(jié)果具有強(qiáng)相關(guān)性，絕對(duì)偏差在（27.64±60.66）mL范圍內(nèi)。隨著膀胱體積的增大，這個(gè)相對(duì)差值越來(lái)越小。膀胱體積大于200 mL的受測(cè)者，兩種設(shè)備測(cè)得結(jié)果更為接近，相對(duì)偏差（以百分比計(jì)）的標(biāo)準(zhǔn)差σ為 17.63 %?？紤]到膀胱變化引起子宮/子宮頸位置的變化程度[5]，將1倍σ值初步作為后期研究分次放療膀胱體積所允許相對(duì)偏差的最大值。由此看來(lái)，在對(duì)盆腔區(qū)域腫瘤放療中，BVI可以作為一個(gè)較好的輔助設(shè)備以評(píng)估膀胱體積，并且定位時(shí)建議膀胱體積在患者可承受范圍內(nèi)大于200 mL為佳。

關(guān)于在臨床實(shí)例中評(píng)估BVI9400的測(cè)量精度，早期研究通過(guò)與CT的對(duì)比，給出了基本相符的結(jié)果。Stam MR[10]、O’Doherty[11]分別選取26、41例前列腺癌患者，評(píng)估BVI3000測(cè)得膀胱體積與CT勾畫(huà)膀胱體積存在強(qiáng)相關(guān)性(R=0.95，P＜0.0001；R=0.88，P＜0.01)。Evelyn O’ Shea[12]研究結(jié)果顯示，BVI6100與CT無(wú)顯著差異，絕對(duì)差值為(-9.65±10.21)mL，t=-0.94。BVI應(yīng)用于宮頸癌中與CT的對(duì)比也有一致的結(jié)果（R=0.97，P＜0.001）[4]。BVI9400設(shè)備提供了三種掃描型態(tài)：兒童，女性和一般模式。針對(duì)兒童，新一代BVI9400測(cè)得結(jié)果具有較高精度，Joanne Rowe等人[13]報(bào)道為R=0.96，受測(cè)者為年齡6周～14歲兒童，對(duì)比對(duì)象為實(shí)際導(dǎo)尿量。

針對(duì)一般患者，BVI9400評(píng)估膀胱容量精度較高。然而，一些特殊因素下測(cè)量需謹(jǐn)慎或不能使用。鄰近膀胱位置有液體積聚（例如腹水、囊腫等）的患者和懷孕或處于臨產(chǎn)中的婦女[14]，不能使用BVI9400。對(duì)于宮體容積較大的患者，恥骨上方或骨盆區(qū)域做過(guò)手術(shù)的患者，具有相當(dāng)程度疝氣、大型憩室等的患者，BVI9400測(cè)量膀胱體積時(shí)需要謹(jǐn)慎處理。故，在將BVI9400應(yīng)用于盆腔區(qū)域腫瘤放療時(shí)，首先要了解患者的個(gè)體情況，再作出判斷：是否允許使用BVI9400或者每次測(cè)量時(shí)需要注意哪些特殊因素。

鑒于快速、準(zhǔn)確、便捷、無(wú)創(chuàng)等優(yōu)勢(shì)，在考慮了一些特殊因素以外，BVI9400可作為輔助設(shè)備去評(píng)估分次放療前的膀胱體積。這種每次放療前便捷、無(wú)創(chuàng)地測(cè)量膀胱體積可以避免不必要的導(dǎo)尿及其相關(guān)的尿道感染等，也可以盡可能地減小在分次放療中由于膀胱體積變化引起的靶區(qū)劑量分布的變化。本文主要針對(duì)BVI9400的測(cè)量精度給出研究，BVI9400如何作為一個(gè)輔助設(shè)備來(lái)提高放療精度及其使用規(guī)范，筆者團(tuán)隊(duì)將在未來(lái)給出相關(guān)報(bào)道。

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Comparative Study on Evaluating the Bladder Volume between BladderScan BVI9400 and Ultrasound System iU22

【 Writers 】LUO Huanli, WANG Ying, LI Fang, LING Yun, YANG Dingyi, JIN Fu
Department of Radiation Oncology, Chongqing Cancer Institute, Chongqing, 400030

Objective To evaluate the accuracy of the latest BladderScan BVI9400 on measuring bladder volume. Methods Two bladder phantoms were selected for investigating the accuracy of BVI9400. 341 patients with the iU22 ultrasound examinations were followed by BVI 9400. The difference and correlation between BVI9400 and iU22 were contrastively analyzed. Results The relative difference between results from BVI9400 and phantom volume was 2.5% and 1.36%. There was a strong correlation for patients between BVI9400 and iU22 (R=0.96, P＜0.001). The relative difference between BVI9400 and iU22 decreased with the increasing of bladder volume and had no significant difference with patient’s gender (P＞0.1). Conclusion BladderScan BVI9400 had the ability of high accuracy and good stability of measured data. In view of quick and conveniences, BVI9400 could be as auxiliary equipment on pelvic tumor to evaluate whether the bladder volume during fractional radiotherapy was consistency with that during CT positioning.

bladder volume, BVI9400, color Doppler echocardiography, radiotherapy

R694

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2015.04.017

1671-7104(2015)04-0295-04

2015-05-05

國(guó)家自然科學(xué)基金（11105236）；重慶市博士后科研項(xiàng)目特別資助（Xm2014107）

靳富，E-mail: jfazj@hotmail.com