便捷式膀胱容量测定仪BVI9400及超声系统iU22评估膀胱容量的对比研究

【作　者】罗焕丽，王　颖，李　芳，凌　云，杨丁懿，靳　富

重庆市肿瘤研究所放疗科，重庆市，400030

便捷式膀胱容量测定仪BVI9400及超声系统iU22评估膀胱容量的对比研究

【作者】罗焕丽，王颖，李芳，凌云，杨丁懿，靳富

重庆市肿瘤研究所放疗科，重庆市，400030

目的 评估最新一代膀胱扫描仪BVI9400的测量准确度。方法 选用两个膀胱模体，评估BVI9400测量精度。采用BVI9400和iU22测量341例成人膀胱容量，比较其差异。结果 与模体体积相比，BVI测量差异为2.5%和1.36%。BVI9400和iU22测量结果之间存在强相关（R=0.96，P＜0.001），且差异随膀胱体积的增大而减小，与性别无关（P＞0.10）。结论BVI9400测量精度高且稳定性好。鉴于其使用便捷，BVI9400可以作为盆腔肿瘤分次放疗前的辅助设备以评估膀胱体积是否与定位时一致。

膀胱容量；膀胱容量扫描仪；多普勒彩色超声；放射治疗

0　引言

肿瘤的放射治疗中，作为膀胱癌中可形变的靶器官[1-2]或宫颈/子宫颈癌中影响靶区位置的重要器官[3-4]，膀胱体积及其重复性在每分次治疗间都存在一定变化。膀胱体积的变化会引起靶位置的移动[5]，从而影响靶内和周围器官剂量的分布。为尽可能减小这种影响，每次放疗前必须保持确定的膀胱体积。

目前，为了保障膀胱体积的可重复性，多普勒超声[6]是一种常用的工具。然而，在每次放疗前进行多普勒超声检测膀胱体积，临床实践中的人力、时间等因素都是不能允许的。便携式膀胱容量测量仪BladderScan BVI9400的引入和使用，很好的解决了这一难题。使用者只需按动探头上的按钮，仪器自动利用膀胱内多个部位点的超声反射产生三维图像，在短时间内（＜3 s）计算并显示膀胱体积。在将BladderScan BVI9400应用于肿瘤临床放疗之前，我们首先需要对BVI9400的测量准确性进行评估，并与最常用、高精度的超声系统[6-7]测量对比分析。

1　材料与方法

1.1病例选择

选取2014年5月～8月期间在我院超声科进行超声检查的341例患者，335例进入统计分析，男女分别为137、198，平均年龄57.50岁（范围17-87，中位值59）、48.79岁（范围14-85，中位值48）。另外几例为：2例患者彩超探查发现膀胱液量少，宫体容积较大；1例患者有一大量腹水；1例患者自述接受膀胱全切+回肠代膀胱术；1例彩超探查尿量大于膀胱扫描仪测量范围；1例盆底有约40 mL的积液。所有患者意识清晰，均能配合测量。

1.2设备

①多普勒彩色超声：Philips iU22；②膀胱容量测量仪：Verathon公司BVI9400；③膀胱模体：由Verathon公司提供，一个简单膀胱示意小模体，记为I。另一个为膀胱标准大模体，标定体积为133 mL，记为II。图1(b)中显示为II号模体；④飞利浦放疗专用大孔径螺旋CT（PhilipsBrillianceTMBig Bore CT）：85 cm孔径，16层/360度螺旋采集。

图1　膀胱模体测量，图示为II膀胱模体Fig.1　The measurement of bladder phantoms II by BladderScan BVI9400

BVI9400使用：开启电源，选择对应的测量型态；受测者保持平躺，在耻骨上方约3 cm处涂抹超音波耦合剂；站于患者的右侧，将探头对准所预估的膀胱位置，按下测量键即可测量，声音结束后完成测量。正确的扫描结果为：扫描膀胱的位置必须正确地落在十字准心的正中央，探头荧幕将闪烁8支箭头。

1.3研究方法

BVI9400采用NeuralHarmonics®技术，根据体内多平面超音波反射产生的较复杂的膀胱3D影像计算并显示其体积。CT图像（见图1(c)）上，找到膀胱结构三维方向的三个最大轴，再利用椭球体积公式求得膀胱体积。

在实例测量前，首先利用两种体积不一的膀胱模体评估BVI9400的测量精度。以CT图像中计算的膀胱体积或标定体积为基准，评估BVI多次测量膀胱体积的准确性和稳定性。 其次，对入组的341例患者同时利用BVI9400和iU22测量膀胱体积。利用IBM SPSS 19和Origin 8结合，分析两种设备测量结果的相关性，并分析结果在患者性别方面的差异。

2　结果

2.1膀胱模体测量

模体测量如图1所示。BVI9400多次测量两种模体的结果见表格1。I模体BVI平均值75.93 mL，CT勾画值为74.06 mL，相对偏差为2.5%。II模体BVI平均值134.81 mL，CT勾画值为133.18 mL，与标定体积分别相差1.36%、0.14%。BVI 9400测量精度高，测得数据稳定性好。

2.2临床实例测量

BVI和iU22测得数据经检验为非正态分布，两者差异具有统计学意义（P＜0.001），相关系数为0.96。BVI9400测得膀胱体积平均值：男性（211.80±166.56）mL，范围0～697 mL；女性（278.37±203.53）mL，范围0～907 mL。作为iU22测得数据函数，BVI9400测得数据分布见图2(a)，相对差异为100×(VBVI9400-ViU22)/ViU22，其中VBVI9400表示为由BVI9400测量的膀胱体积，ViU22为由超声iU22测量的膀胱体积。测量结果的相对差异显示在图2(b)中。对进入统计的335例受测者总体分析，膀胱容量在0～100 mL时，平均相对差为22.69%；100～200 mL时为21.41%；＞200 mL时为10.50%，且这种相对差异在患者性别方面差异不显著（P＞0.10）。

将iU22测得膀胱容量大于200 mL的受测者做单独分析，共计162例。162例患者的两种设备测得结果相对差异的频率分布直方图及其高斯拟合见如图3，相对偏差分布为正态分布，均值±标准差为（10.61±17.63）mL，BVI9400测得结果比iU22略有偏高。

2.3几个特殊情况

图3　膀胱体积＞200 mL的受测者两种设备测量结果相对差异分布Fig.3　Distribution of relative difference larger than 200 mL between BVI 9400 and iU22

一些具有特殊情况的患者，谨慎使用或不能使用BVI9400测量其膀胱容量。本研究中遇到的特殊情况患者占总人数的1.76%，分别如下：一例患者iU22探测腹腔中有大量腹水，BVI9400测量结果为354 mL，iU22计算尿量为40 mL；一例患者iU22探测盆底约有40 mL积液，BVI9400显示结果为358 mL，iU22为300 mL；两例患者iU22发现宫体容积较大，iU22计算膀胱尿量为16 mL和278 mL，BVI9400测得对应为129 mL和115 mL；一例患者自述膀胱全切+回肠代膀胱术，iU22探测尿量为96 mL，BVI测量尿量不稳定，一般在72～133 mL范围内；一例患者膀胱容量超出BVI9400测量范围(0～999 mL)，彩超结果为1 187 mL。

3　讨论

盆腔区域肿瘤放疗的患者以膀胱充盈为佳，这主要通过口头/书面告知患者定位和每次放疗前半小时或一小时饮水250 mL或500 mL。然而，由于尿液的分泌受诸多因素（如饮食、饮水、患者年龄等）的影响，实际放疗时膀胱体积还是存在很大变化[4]。多普勒超声用于测量膀胱体积和残余尿量已有历史，并且在持续发展中[8-9]。然而，国内各单位放疗科室一般不会配置超声设施，如果患者每次放疗前先前往超声科检查再去放疗，时间差的存在也会致使膀胱容量有变化，导致放疗达不到预期效果。便捷式膀胱容量测定仪BladderScan BVI由于其体型小、便捷、快速等优势，能很好的解决上述问题，且最近在国外逐渐被提议应用于盆腔区域肿瘤放疗中评估膀胱体积，而关于这方面的研究，国内鲜有报道。在开展这项研究的初期，本文先评估BVI9400的测量精度，并与iU22对比研究。

我们基于两个膀胱模体的测量得出：BVI9400测量精度≤2.5%，与标定体积相比，BVI9400测量结果绝对偏差在（-2 mL，6 mL）范围内。制造商提供的BVI9400测量精度±15%（±15 mL）。我们得出的精度远好于制造商提供的精度，此结果可以显示出我们操作仪器的正确性及仪器的测量高精度。

基于等效模体上的评估，不同于临床实例测量。我们选择较多例受测者，利用BVI9400和iU22对其测量膀胱体积。两种设备测量结果具有强相关性，绝对偏差在（27.64±60.66）mL范围内。随着膀胱体积的增大，这个相对差值越来越小。膀胱体积大于200 mL的受测者，两种设备测得结果更为接近，相对偏差（以百分比计）的标准差σ为 17.63 %。考虑到膀胱变化引起子宫/子宫颈位置的变化程度[5]，将1倍σ值初步作为后期研究分次放疗膀胱体积所允许相对偏差的最大值。由此看来，在对盆腔区域肿瘤放疗中，BVI可以作为一个较好的辅助设备以评估膀胱体积，并且定位时建议膀胱体积在患者可承受范围内大于200 mL为佳。

关于在临床实例中评估BVI9400的测量精度，早期研究通过与CT的对比，给出了基本相符的结果。Stam MR[10]、O’Doherty[11]分别选取26、41例前列腺癌患者，评估BVI3000测得膀胱体积与CT勾画膀胱体积存在强相关性(R=0.95，P＜0.0001；R=0.88，P＜0.01)。Evelyn O’ Shea[12]研究结果显示，BVI6100与CT无显著差异，绝对差值为(-9.65±10.21)mL，t=-0.94。BVI应用于宫颈癌中与CT的对比也有一致的结果（R=0.97，P＜0.001）[4]。BVI9400设备提供了三种扫描型态：儿童，女性和一般模式。针对儿童，新一代BVI9400测得结果具有较高精度，Joanne Rowe等人[13]报道为R=0.96，受测者为年龄6周～14岁儿童，对比对象为实际导尿量。

针对一般患者，BVI9400评估膀胱容量精度较高。然而，一些特殊因素下测量需谨慎或不能使用。邻近膀胱位置有液体积聚（例如腹水、囊肿等）的患者和怀孕或处于临产中的妇女[14]，不能使用BVI9400。对于宫体容积较大的患者，耻骨上方或骨盆区域做过手术的患者，具有相当程度疝气、大型憩室等的患者，BVI9400测量膀胱体积时需要谨慎处理。故，在将BVI9400应用于盆腔区域肿瘤放疗时，首先要了解患者的个体情况，再作出判断：是否允许使用BVI9400或者每次测量时需要注意哪些特殊因素。

鉴于快速、准确、便捷、无创等优势，在考虑了一些特殊因素以外，BVI9400可作为辅助设备去评估分次放疗前的膀胱体积。这种每次放疗前便捷、无创地测量膀胱体积可以避免不必要的导尿及其相关的尿道感染等，也可以尽可能地减小在分次放疗中由于膀胱体积变化引起的靶区剂量分布的变化。本文主要针对BVI9400的测量精度给出研究，BVI9400如何作为一个辅助设备来提高放疗精度及其使用规范，笔者团队将在未来给出相关报道。

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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

国家自然科学基金（11105236）；重庆市博士后科研项目特别资助（Xm2014107）

靳富，E-mail: jfazj@hotmail.com