不同超聲探頭剪切波彈性成像技術檢測女性肛提肌硬度的對比研究

[摘要]"目的"對比分析凸陣和線陣探頭的聲觸診彈性成像（sound"touch"elastography，STE）和聲觸診彈性測量（sound"touch"quantify，STQ）技術檢測女性肛提肌硬度的臨床應用價值。方法"對69例健康體檢者右側肛提肌前、中、后3個部位行平靜、收縮、拉伸狀態下的凸陣和線陣STE、STQ檢查，分析4項檢測技術的成功率、變異度、測量值（楊氏模量）、操作者間和操作者內的一致性。結果"凸陣STE和線陣STQ技術檢測肛提肌總體成功率較高、總體變異度較小，與凸陣STQ和線陣STE技術比較，差異均有統計學意義（均Plt;0.05）。凸陣STQ技術和線陣STE技術檢測的肛提肌彈性模量值差異有統計學意義（Plt;0.05）；凸陣STE技術和線陣STQ技術檢測的肛提肌彈性模量值差異無統計學意義（Pgt;0.05）。凸陣探頭STE和線陣探頭STQ技術操作者間和操作者內一致性分別為0.869、0.919、0.772、0.850。結論"凸陣探頭STE和線陣探頭STQ技術檢測肛提肌硬度總體成功率均較高、總體變異度小，彈性模量測值無明顯差異，值得推廣。

[關鍵詞]"聲觸診彈性成像；聲觸診彈性測量；肛提肌硬度

[中圖分類號]"R711.74""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.23.016

Comparison"of"female"levator"ani"muscles"stiffness"assessment"using"different"array"probe"shear"wave"elastography

ZONG"Zhen1，"LI"Mengyu1，"MA"Hui2，"GAO"Feng1

1.Department"of"Ultrasound，"the"Affiliated"Hospital"of"Hangzhou"Normal"University，"Hangzhou"310015，"Zhejiang，"China;"""""""2."Hangzhou"Normal"University，"Hangzhou"310015，Zhejiang，"China

[Abstract]"Objective"To"assess"the"feasibility"of"sound"touch"elastography"（STE）"and"sound"touch"quantify"（STQ）"in"convex"transducer"and"linear"transducer"for"female"levator"ani"muscles"stiffness"assessment."Methods"A"total"of"69"healthy"volunteers"underwent"STE"and"STQ"examinations"of"the"right"levator"ani"muscles"at"three"different"locations"（anterior，"middle，"and"posterior）"during"rest，"contraction，"and"stretch"states."The"study"analyzed"the"success"rate，"variability，"and"measurements（Young’s"modulus）"of"the"detection"techniques，"as"well"as"assessed"the"inter-operator"and"intra-operator"consistency."Results"Both"convex"transducer"STE"and"linear"transducer"STQ"techniques"exhibited"higher"overall"success"rates"and"lower"variability"in"detecting"the"middle"segment"of"the"levator"ani"muscles"compared"to"convex"transducer"STQ"and"linear"transducer"STE"techniques，"with"statistically"significant"differences"（all"Plt;0.05）."There"was"statistically"significant"difference"in"the"measurements"of"levator"ani"muscles"detected"by"convex"transducer"STQ"technique"and"linear"transducer"STE"technique"（Plt;0.05）."There"was"no"statistically"significant"difference"in"the"measurements"of"levator"ani"muscles"detected"by"convex"transducer"STE"technique"and"linear"transducer"STQ"technique（Pgt;0.05）."The"inter-operator"and"intra-operator"consistency"of"convex"transducer"STE"and"linear"transducer"STQ"technology"were"determined"to"be"0.869，0.919，0.772，0.850，"respectively."Conclusion"Both"convex"transducer"STE"and"linear"transducer"STQ"techniques"demonstrate"high"success"rates"and"low"variability"in"assessing"levator"ani"muscles"stiffness，and"there"was"no"significant"difference"in"the"measurements"of"them，"they"were"suitable"for"clinical"promotion"widely.

[Key"words]"Sound"touth"elastography;"Sound"touch"quantify;"Levator"ani"muscles"stiffness

肛提肌是盆底內重要的支撐結構，肛提肌硬度能直觀地體現肛提肌支撐力，以往通過觸診來判斷肛提肌硬度的方法較為主觀。近年來隨著彈性成像技術應用范圍越來越廣泛，有研究采用二維剪切波彈性成像技術檢測肛提肌的硬度，獲得較好的一致性[1]。目前剪切波彈性成像技術多樣，其中聲觸診彈性成像（sound"touch"elastography，STE）和聲觸診彈性測量（sound"touch"quantify，STQ）均屬剪切波彈性成像技術，依賴聲源振動激勵被檢組織產生剪切波，STE技術通過多點聚焦形式，以二維平面顯示組織剪切波速度的彩色編碼。STQ技術以單點聚焦形式定點測量組織的剪切波速度，兩種技術各有優勢，在肛提肌應用中的對比研究報道較少。本研究應用不同探頭STE、STQ技術對健康成年女性肛提肌進行檢測，旨在比較不同技術在活體內評估肛提肌硬度的差異，為臨床應用提供依據。

1""對象與方法

1.1""研究對象

招募2022年11月至2023年8月健康女性76名，其中7名因無法完成收縮肛門和/或Valsalva動作被排除，最終納入69例，年齡20～41歲，平均（30.2±5.82）歲，體質量指數21.5（20.3，22.5）kg/m2。納入標準：①年齡gt;18歲；②無盆底功能障礙性疾病；③無盆腔占位及手術病史。排除標準：①孕期及產后2年內；②劇烈運動后24h內。本研究獲得杭州師范大學附屬醫院倫理委員會審核批準[倫理審批號：2021（E2）-KS-062]，所有志愿者均知情同意。

1.2""儀器與方法

1.2.1""儀器""采用邁瑞Resona"7EXP超聲診斷儀，凸陣探頭型號SC6-1U（頻率1～6MHz），線陣探頭型號L14-5WU（頻率5～14MHz）。兩種探頭均配備STE及STQ檢測系統。

1.2.2""檢查準備""志愿者排空膀胱，采取截石位仰臥于檢查床，操作者將超聲探頭包覆一次性無菌薄膜，并涂抹適量耦合劑，縱向輕置于志愿者會陰部，略向右傾斜，直到掃描平面清楚顯示恥骨聯合后下緣、右側肛提肌長軸。

1.2.3""檢測方式""肛提肌距體表深度2～3cm。STE檢測：凸陣探頭圖像深度設置為10cm，頻率5MHz，取樣框3cm×4cm（呈扇形），彈性范圍設置為0～30kPa；線陣探頭圖像深度設置為4cm，頻率12MHz，取樣框3cm×4cm（呈矩形），彈性范圍設置為0～75kPa。圓形測量框直徑均0.5cm。STQ檢測：圖像參數設置同上，方形測量框均為0.5cm×0.5cm。

1.2.4""檢測步驟""取樣框調節完畢進入高質量模式，開啟可信度指數，志愿者分別在平靜呼吸（平靜狀態）、收縮肛門（收縮狀態）、Valsalva狀態下（拉伸狀態）保持6s，首先啟動STE彈性成像功能，分別在肛提肌前1/3部（近恥骨附著端）、中1/3部（肌腹處）、后1/3部（近肛直腸角）處各采樣3次。隨后啟動STQ彈性成像功能，步驟同前。

1.2.5""圖像采集標準""STE模式要求可信度指數≥95%、呼吸運動指數≥4顆星。STQ模式要求呼吸運動指數≥4顆星。連續采集3次，生成檢測結果報告，記錄報告給出的楊氏模量中位數、變異度。要求變異度≤30%，否則認為采集不成功。為了評估操作者間和操作者內部一致性，選擇其中兩組高成功率、低變異度的檢測技術，依次由2名2年以上100例以上彈性成像經驗的操作者對前7位志愿者按上述方法進行雙盲掃描，同一位操作者對該7位志愿者在肛提肌前、中、后3個部位的平靜狀態、收縮狀態、拉伸狀態分別掃描3次，分別記錄報告給出的楊氏模量中位數。

1.3""統計學方法

采用SPSS"23.0統計學軟件對數據進行處理分析，符合正態分布的計量資料以均數±標準差（）表示，兩組間比較采用t檢驗，不符合正態分布的數據以中位數（四分位間距）[M（Q1，Q3）]表示，多組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗，事后兩兩組間比較采用Bonferroni校正。計數資料用例數（百分率）[n（%）]表示，多組率的比較采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。Plt;0.05差異為有統計學意義。以組內相關系數（interclass"correlation"coefficient，ICC）評價兩位醫生操作的重復性，ICCgt;0.75被認為操作者組間和操作者組內測量一致性較好。采用GraphPad"Prism軟件進行繪圖。

2""結果

2.1""凸陣探頭STE、凸陣探頭STQ、線陣探頭STE和線陣探頭STQ總體變異度比較

凸陣探頭STE、線陣探頭STQ、線陣探頭STE、凸陣探頭STQ"4組技術總體分布存在統計學差異（均Plt;0.001），其中凸陣探頭STE、線陣探頭STQ總體變異度均分別低于線陣探頭STE、凸陣探頭STQ，差異有統計學意義（均Plt;0.05），見表1。

2.2""凸陣探頭STE、凸陣探頭STQ、線陣探頭STE和線陣探頭STQ總體成功率比較

凸陣探頭STE、線陣探頭STQ總體成功率均分別高于凸陣探頭STQ、線陣探頭STE，差異有統計學意義（均Plt;0.05），見表2。

2.3""肛提肌楊氏模量值組間比較

肛提肌前、中、后部分別在平靜狀態、收縮狀態、拉伸狀態下，凸陣探頭STQ楊氏模量均明顯高于線陣探頭STE，差異均有統計學意義（均Plt;0.05），凸陣探頭STE與線陣探頭STQ楊氏模量數值差異均無統計學意義（均Pgt;0.05），見表3。凸陣探頭STE和線陣探頭STQ操作者組間及組內ICC分別為0.869、0.919、0.772、0.850，重復性均較好。

3""討論

剪切波彈性成像是一種在活體內評估肛提肌硬度的新方法，檢測方法尚未統一，據報道腔內凸陣探頭、體表凸陣探頭、線陣探頭等均能獲得可靠的測量結果[2-4]。STE與STQ技術分屬二維剪切波彈性成像和點剪切波彈性成像，前者為多點聚焦整體彈性測量，測量面積大，后者為單點聚焦局部彈性測量，測量面積小[5]。當前國內廠商在同一探頭上兼顧了STE及STQ技術，使用便捷，有研究表明兩種技術對脾臟的檢測存在差異[6]。

剪切波彈性成像的效果依賴聲束與被測物體的角度，聲束垂直于肌肉縱軸時，變異度小[7]。以往研究表明，受檢測深度、探頭頻率、檢測方式、各向異性等影響，剪切波彈性成像的變異度、成功率、楊氏模量值可能產生差異[8-9]。變異度反映定量數據的離散趨勢，變異度越小，獲得的數據離散度越小，表示重復測量的誤差越小。當變異度≤30%時視為檢測成功，成功率越高表示該技術越穩定。與四肢軀干骨骼肌不同，肛提肌位置深、行程短，由不同方向幾組肌纖維的相互交織，同一平面內不同肌束走形不同，各向異性大。本研究肛提肌檢測深度為2～3cm，凸陣探頭頻率5MHz，線陣探頭頻率12MHz。在這一深度條件下，高頻率線陣探頭因空間分辨率高對肛提肌復雜多變的精細結構顯示更為清楚，單點小面積的STQ測量框能有效避開其他不同走形的肌束，較凸陣探頭更占優勢，與肝臟彈性檢查指南推薦一致[10]。

低頻率凸陣探頭因穿透力強，空間分辨率低，探頭曲面適當貼合肌束走形，聲束與彎曲的肌束之間近似垂直，在多點大面積的STE測量中，凸陣探頭更適應肌束角度的改變，導致變異度明顯小于線陣STE。KISHIMOTO"Riwa等[11]對肝纖維化模型剪切波速度變異度的研究亦呈現相似結果。關于檢測深度對變異度的影響有不同結論，即在標定彈性值lt;45kPa的模塊中，檢測深度lt;3cm時線陣探頭STE的變異度低于凸陣探頭STE[12-13]。分析產生以上兩種研究結論的原因可能有以下3點：①杜歡等[12]研究的載體為仿真模型，組織質地均勻各向同性，前方聲窗透聲良好，無其他物質干擾，因此線陣探頭在仿真模型中檢測優勢明顯；②我國肌骨超聲指南雖然推薦使用線陣高頻超聲作為四肢骨骼肌首選檢查手段，但肛提肌與四肢骨骼肌相比，位置深、活動度大，受腸道蠕動等影響，線陣探頭成像較凸陣探頭更易產生偽影，導致變異度明顯增大[14]；③在實際操作中因肛提肌肌束走形變化無法時刻保持聲束與每一束肌纖維走行完全垂直，導致線陣STE雖然精確度高但變異度增大。

本研究結果顯示，正常女性肛提肌相同部位不同狀態下，4種彈性檢測技術楊氏模量值均有不同，其中凸陣探頭STQ與線陣探頭STE楊氏模量值差異有統計學意義，而凸陣探頭STE與線陣探頭STQ楊氏模量值差異無統計學意義，說明探頭頻率和檢測方式對肛提肌內剪切波速度測值有一定影響，有必要選擇適宜的彈性成像技術，減少因檢測系統不同導致的誤差。本研究顯示肛提肌中部平靜狀態楊氏模量值線陣探頭STE為44.5kPa，STQ為49.4kPa，有文獻報道腔內凸陣探頭STE測量值為36.3kPa，線陣探頭STE測量值為14.6kPa[15-16]。低于本研究結果，而Silva等[17]使用有限元計算出測量值為78kPa，高于本研究結果。盡管各種儀器和彈性模式應用可信度均較高，但測量值無法直接通用，臨床應用中需注明所使用的設備、探頭型號以及彈性模式。本研究操作者間及操作者內的一致性檢驗結果顯示，應用凸陣探頭STE及線陣探頭STQ模式ICC均gt;0.75，說明該技術重復性好、結果可靠。

綜上所述，對比本研究超聲儀器兩種探頭4種模式，凸陣探頭STE模式及線陣探頭STQ模式顯示了良好的成功率和操作一致性，是檢測肛提肌硬度的可靠手段，STQ模式僅能測量剪切波聚焦點位置附近的剪切波速度，在線陣探頭小面積取樣時優勢明顯；STE模式呈多點平面分布，在凸陣探頭大面積取樣時成功率較高，未來可針對不同研究目標選擇適宜成像方案，以評估不同狀態下肛提肌硬度的改變，為臨床提供有效參考依據。

本研究存在以下局限性：①未研究每種技術適宜的取樣框大小和取樣深度。②由于STE取樣框最大長徑4cm，無法完全覆蓋肛提肌全程，需要多次測量，可能存在選擇偏倚。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–04–02）

（修回日期：2024–06–11）