膀胱壁隆起性病变的三维超声
作者：唐杰 董宝玮 李俊来 肖磊 罗渝昆 苏莉 徐建宏
单位：100853 解放军总医院超声诊断科[唐杰、董宝玮、李俊来、罗渝昆、苏莉、徐建宏，进修生(肖磊)]
关键词：膀胱；三维超声
中华超声影像学杂志980211
摘 要 运用三维超声对23例膀胱壁隆起性病变进行了研究，其中膀胱癌16例，腺性膀胱炎4例，粘膜慢性炎2例，滤泡状膀胱炎1例；所有病例均行膀胱镜检查或手术治疗，并获病理证实。结果：①体外实验显示三维超声的体积测量与实际容量相关性很好(r=0.9989，P值<0.001)。因此，可用于病变的体积测量，特别对形态不规则的病灶， 明显优于两维超声。②能帮助确立病灶与周围组织的解剖关系。③三维表面重建功能能让膀胱壁隆起性病变重建出与大体解剖相似的空间图。尽管三维超声发展时间不长，但是随着该技术的不断发展，它将逐步应用于常规超声检查中，以帮助提高超声诊断水平。
, 百拇医药
Three-dimensional Sonography in the Lesions of Urinary Bladder Wall Tang Jie, Dong Baowei, Li
Jun lai, et al. Department of Ultrasound, Chinese PLA General Hospital 100853
Abstract 23 urinary bladder wall lesions were investigated by 3-dimensional (3D) sonography, including 16 cases of carcinoma of urinary bladder, 4 glandular cystitis, 2 chronic mucitis and 1 follicular cystitis. Cystoscopic examinations or operations were done in all cases and the diagnoses were confirmed by pathology. The results:1.It was showed in vitro that the volume measured by 3D sonography correlated with actual volume(r=0.9989,P<0.001), 3D sonography could be used in measuring the volume of the lesions, especially irregular shaped ones the result was more accurate than the volume measured by two-dimensional sonography. 2. It was easy to understand the anatomical relation between the lesion and its surroundings. 3. The imagings constructed by the surface reconstruction of 3D sonography liked the anatomical ones. Although 3D sonography is a new technique,it will be used in conventional ultrasound examination gradually with its development and improves the diagnostic
, http://www.100md.com
ability ultrasound.
Key words urinary bladder 3-dimensional sonography
三维超声随超声影像技术的发展逐步受重视。近年，由于高速电子计算机的发展，使三维超声重建技术取得了重大突破，其将成为未来超声发展的重要研究课题[1，2]。本文总结了应用三维超声诊断膀胱壁隆起性病变的初步体会。
资料和方法
一、病例
膀胱病例23例，其中膀胱癌16例，腺性膀胱炎4例，粘膜慢性炎2例，滤泡状膀胱炎1例；男21例，女2例；年龄26～83岁，平均58.1岁。所有病例均行膀胱镜检查或手术治疗，并获病理证实。
, http://www.100md.com 二、仪器和方法
超声诊断仪为Acuson-128/TCR，扇扩式探头，频率2.5～4.0 MHz，部分病人经直肠腔内探头扫查，频率为5.0～7.0 MHz。三维超声重建是在Dornier公司的View Point工作站进行。探头的空间位置通过一个电磁定位系统遥控确定，它由二个部分组成，一是磁发射装置，它产生一个静态三维磁场，发射距离约1米，另一部分是磁遥控定位器，固定在探头上。三维图像的采集可以是扇形扫查，也可作平行滑动扫查，两维图像间隔距离随感兴趣区大小作不同选择。由于该方法能自由和实时采集图像，使三维图像的获取能与两维超声检查同步进行。所采集的两维图像(最多为75帧)贮存于View Point，并重建成三维图像，通过五种方法进行分析：①volume image，②3Dimage cube， ③3-slice image， ④volume calculculation， ⑤surface reconstruction。通过不同显示方法，可以得到不同的三维空间图像和相应组织与器官的解剖关系，并能计算出受检组织或病灶的体积。我们还同时做了一组体外实验，即将不同体积的水注入胶囊内，然后用volumecalculation测定其容积，将测定结果进行统计学处理，并由万道软件绘制出统计图。
, 百拇医药
结 果
一、容积测量实验
注水后的胶囊呈不规则的圆柱状，其容积分别为5 ml、10 ml、15 ml、20 ml……、100 ml，共计20个样本，将其置入水槽中，以便超声检查，三维超声测值见表1。
二、膀胱壁隆起性病变的体积测量
通过volume calculation功能获得病灶体积(表2)。
表1 体外实验结果
水囊实际
体积(ml)
三维超声
测值(ml)
, http://www.100md.com
水囊实际
体积(ml)
三维超声
测值(ml)
5
4.88
55
56.13
10
9.97
60
64.36
15
, 百拇医药
14.80
65
68.26
20
19.80
70
70.87
25
24.57
75
77.95
30
29.62
, 百拇医药
80
81.61
35
34.63
85
87.16
40
39.78
90
94.80
45
44.46
95
, 百拇医药
93.83
50
51.58
100
102.76
将水囊体积(X)和经三维超声测值(Y)进行统计学处理，表明二者相关(r=0.9989)，P值<0.001
(图1)。
图1 三维超声测值与水囊实际体积的相关性
表2 膀胱壁隆起性病变的体积
例数
, http://www.100md.com
体积(cm3)
范 围
平 均
膀胱癌
15
9.84
0.48～42.36
腺性膀胱炎
4
31.37
3.53～98.69
粘膜慢性炎
, http://www.100md.com 2
27.16
4.43～49.88
滤泡状膀胱炎
1
95.48
注 1例膀胱癌因瘤体脱落而未计算其体积
膀胱癌的瘤体体积(15例)小于膀胱壁炎性病灶(7例)，但二者比较，相差不显著， P值>0.05。
三、确立病灶与周围组织的三维解剖关系
在5例位于膀胱三角区的膀胱癌病例中，2例经3D image cube功能显示出癌肿与输尿管开口之间的解剖关系。15例膀胱癌、3例腺性膀胱炎、1例粘膜慢性炎和1例滤泡性膀胱炎经3-sliceimage功能显示出癌肿的基底部特征(图2)。1例两维超声诊断为前列腺增生的病例，经三维重建后，显示出膀胱癌的形态特征。
, 百拇医药
四、三维表面重建(srface reconstruction)：该功能能让膀胱壁隆起性病变重建出与大体解剖相似的空间图(图3)，其中20例实现了三维表面重建，占87.88%(20/23)。
讨 论
三维超声是近几年超声发展的主要方向之一，在心脏的应用上已取得了很大的成功，腹部三维超声，特别泌尿系统三维超声刚属起步，但由于该项技术已趋成熟，能够获得许多两维超声难以提供的诊断信息，因而有利于提高超声诊断水平，通过对本组膀胱壁隆起性病变的三维超声应用研究，获得以下初步体会。
图2 3-slice imaging显示膀胱癌基底部的三个相互垂直的切面图
, 百拇医药
图3 膀胱癌的三维表面重建图像，箭头所示为癌肿
一、随着计算机图像处理速度增快，三维超声重建时间明显缩短，使得实时获得图像成为可能，在临床已能够实际应用。
二、三维图像重建和观察是在工作站进行，节省了检查时间，以便集中精力进行两维检查和采集图像，不影响超声检查速度。
三、传统的两维超声图像照片与CT，MRI比较，非专业人员难以看懂，不便于与临床医师的交流，而三维超声图片立体感强，易于理解，可以帮助临床更多地了解超声[3]。
四、三维超声重建图像与实际解剖结构有很好的相关性，且能显示一些两维超声难以观察到的结构。本组5例位于膀胱三角的膀胱癌中，2例两维超声未能显示的输尿管开口，三维超声则清晰显示，有助于外科大夫术前更好地了解病灶与周围组织的解剖关系，制订适当的手术方案等。
, 百拇医药
五、本组体外实验显示三维超声的体积测量与实际容量相关性很好(r=0.9989,P值<0.01)。因此，可用于病变的体积测量。特别对形态不规则病灶，明显优于两维超声。本组资料显示膀胱癌的肿块体积小于膀胱壁炎性病灶，但二者比较，相差不显著(P值>0.05)，由于本文中病例数有限，该结果有待于进一步研究。三维超声检查比常规两维超声检查更标准化，有利于重复检查，减少了对操作者的依赖性，是膀胱癌保守治疗前后的重要对照和随访手段[4～6]。
在三维超声应用的过程中，也存在一定的局限性，主要由于两维图像质量本身不十分好，而妨碍了三维重建的质量。两维超声成像是三维超声成像的基础。因此，在获得两维超声图像过程中所遇到的技术困难，不可避免地也成为三维超声重建的障碍，如受检者体型，气体，骨骼等干扰因素均可影响三维超声的重建。其次，病灶与周围组织反差较小的结构，其三维重建效果较差[3]。
尽管三维超声发展时间不长，但是，随着该技术的不断发展，有理由相信，它会逐步应用于常规超声检查中，成为超声诊断中又一新分支，以提高超声诊断水平。
, 百拇医药
参 考 文 献
1 王新房. 静态三维和动态三维成像临床应用展望. 中国超声医学杂志， 1995，11(4)∶26.
2 袁光华. 腹部透视超声三维显像技术. 中国超声医学杂志， 1993，9(3)∶202.
3 Rankin RN, Fenster A, Downey DB, et al. Three dimensional sonographic reconstruction. Techniques and
diagnostic applications. AJR, 1993,161∶695.
4 Hodges TC, Detmer PR, Burns DH, et al. Ultrasonic three-dimensional reconstraction: In vitro and in vivo volume and area measurement. Ultrasound in Med & Biol, 1994,20(8)∶719.
, http://www.100md.com
5 Riccabona M, Nelson TR, Pretorius DH, et al. Distance and volume measurement using three-dimensional
ultrasonography. J Ultrasound Med, 1995,14∶881.
6 GilJa OH, Smievoll AI, Thune N, et al. In vivo comparison of 3D ultrasonography and magnetic resonance imaging in volume estimation of human kidneys. Ultrasound in Med & Biol, 1995,21(1)∶25.
(收稿 1996-12-30 修回 1997-08-21), http://www.100md.com
单位：100853 解放军总医院超声诊断科[唐杰、董宝玮、李俊来、罗渝昆、苏莉、徐建宏，进修生(肖磊)]
关键词：膀胱；三维超声
中华超声影像学杂志980211
摘 要 运用三维超声对23例膀胱壁隆起性病变进行了研究，其中膀胱癌16例，腺性膀胱炎4例，粘膜慢性炎2例，滤泡状膀胱炎1例；所有病例均行膀胱镜检查或手术治疗，并获病理证实。结果：①体外实验显示三维超声的体积测量与实际容量相关性很好(r=0.9989，P值<0.001)。因此，可用于病变的体积测量，特别对形态不规则的病灶， 明显优于两维超声。②能帮助确立病灶与周围组织的解剖关系。③三维表面重建功能能让膀胱壁隆起性病变重建出与大体解剖相似的空间图。尽管三维超声发展时间不长，但是随着该技术的不断发展，它将逐步应用于常规超声检查中，以帮助提高超声诊断水平。
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Three-dimensional Sonography in the Lesions of Urinary Bladder Wall Tang Jie, Dong Baowei, Li
Jun lai, et al. Department of Ultrasound, Chinese PLA General Hospital 100853
Abstract 23 urinary bladder wall lesions were investigated by 3-dimensional (3D) sonography, including 16 cases of carcinoma of urinary bladder, 4 glandular cystitis, 2 chronic mucitis and 1 follicular cystitis. Cystoscopic examinations or operations were done in all cases and the diagnoses were confirmed by pathology. The results:1.It was showed in vitro that the volume measured by 3D sonography correlated with actual volume(r=0.9989,P<0.001), 3D sonography could be used in measuring the volume of the lesions, especially irregular shaped ones the result was more accurate than the volume measured by two-dimensional sonography. 2. It was easy to understand the anatomical relation between the lesion and its surroundings. 3. The imagings constructed by the surface reconstruction of 3D sonography liked the anatomical ones. Although 3D sonography is a new technique,it will be used in conventional ultrasound examination gradually with its development and improves the diagnostic
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ability ultrasound.
Key words urinary bladder 3-dimensional sonography
三维超声随超声影像技术的发展逐步受重视。近年，由于高速电子计算机的发展，使三维超声重建技术取得了重大突破，其将成为未来超声发展的重要研究课题[1，2]。本文总结了应用三维超声诊断膀胱壁隆起性病变的初步体会。
资料和方法
一、病例
膀胱病例23例，其中膀胱癌16例，腺性膀胱炎4例，粘膜慢性炎2例，滤泡状膀胱炎1例；男21例，女2例；年龄26～83岁，平均58.1岁。所有病例均行膀胱镜检查或手术治疗，并获病理证实。
, http://www.100md.com 二、仪器和方法
超声诊断仪为Acuson-128/TCR，扇扩式探头，频率2.5～4.0 MHz，部分病人经直肠腔内探头扫查，频率为5.0～7.0 MHz。三维超声重建是在Dornier公司的View Point工作站进行。探头的空间位置通过一个电磁定位系统遥控确定，它由二个部分组成，一是磁发射装置，它产生一个静态三维磁场，发射距离约1米，另一部分是磁遥控定位器，固定在探头上。三维图像的采集可以是扇形扫查，也可作平行滑动扫查，两维图像间隔距离随感兴趣区大小作不同选择。由于该方法能自由和实时采集图像，使三维图像的获取能与两维超声检查同步进行。所采集的两维图像(最多为75帧)贮存于View Point，并重建成三维图像，通过五种方法进行分析：①volume image，②3Dimage cube， ③3-slice image， ④volume calculculation， ⑤surface reconstruction。通过不同显示方法，可以得到不同的三维空间图像和相应组织与器官的解剖关系，并能计算出受检组织或病灶的体积。我们还同时做了一组体外实验，即将不同体积的水注入胶囊内，然后用volumecalculation测定其容积，将测定结果进行统计学处理，并由万道软件绘制出统计图。
, 百拇医药
结 果
一、容积测量实验
注水后的胶囊呈不规则的圆柱状，其容积分别为5 ml、10 ml、15 ml、20 ml……、100 ml，共计20个样本，将其置入水槽中，以便超声检查，三维超声测值见表1。
二、膀胱壁隆起性病变的体积测量
通过volume calculation功能获得病灶体积(表2)。
表1 体外实验结果
水囊实际
体积(ml)
三维超声
测值(ml)
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水囊实际
体积(ml)
三维超声
测值(ml)
5
4.88
55
56.13
10
9.97
60
64.36
15
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14.80
65
68.26
20
19.80
70
70.87
25
24.57
75
77.95
30
29.62
, 百拇医药
80
81.61
35
34.63
85
87.16
40
39.78
90
94.80
45
44.46
95
, 百拇医药
93.83
50
51.58
100
102.76
将水囊体积(X)和经三维超声测值(Y)进行统计学处理，表明二者相关(r=0.9989)，P值<0.001
(图1)。
图1 三维超声测值与水囊实际体积的相关性
表2 膀胱壁隆起性病变的体积
例数
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体积(cm3)
范 围
平 均
膀胱癌
15
9.84
0.48～42.36
腺性膀胱炎
4
31.37
3.53～98.69
粘膜慢性炎
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27.16
4.43～49.88
滤泡状膀胱炎
1
95.48
注 1例膀胱癌因瘤体脱落而未计算其体积
膀胱癌的瘤体体积(15例)小于膀胱壁炎性病灶(7例)，但二者比较，相差不显著， P值>0.05。
三、确立病灶与周围组织的三维解剖关系
在5例位于膀胱三角区的膀胱癌病例中，2例经3D image cube功能显示出癌肿与输尿管开口之间的解剖关系。15例膀胱癌、3例腺性膀胱炎、1例粘膜慢性炎和1例滤泡性膀胱炎经3-sliceimage功能显示出癌肿的基底部特征(图2)。1例两维超声诊断为前列腺增生的病例，经三维重建后，显示出膀胱癌的形态特征。
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四、三维表面重建(srface reconstruction)：该功能能让膀胱壁隆起性病变重建出与大体解剖相似的空间图(图3)，其中20例实现了三维表面重建，占87.88%(20/23)。
讨 论
三维超声是近几年超声发展的主要方向之一，在心脏的应用上已取得了很大的成功，腹部三维超声，特别泌尿系统三维超声刚属起步，但由于该项技术已趋成熟，能够获得许多两维超声难以提供的诊断信息，因而有利于提高超声诊断水平，通过对本组膀胱壁隆起性病变的三维超声应用研究，获得以下初步体会。
图2 3-slice imaging显示膀胱癌基底部的三个相互垂直的切面图
, 百拇医药
图3 膀胱癌的三维表面重建图像，箭头所示为癌肿
一、随着计算机图像处理速度增快，三维超声重建时间明显缩短，使得实时获得图像成为可能，在临床已能够实际应用。
二、三维图像重建和观察是在工作站进行，节省了检查时间，以便集中精力进行两维检查和采集图像，不影响超声检查速度。
三、传统的两维超声图像照片与CT，MRI比较，非专业人员难以看懂，不便于与临床医师的交流，而三维超声图片立体感强，易于理解，可以帮助临床更多地了解超声[3]。
四、三维超声重建图像与实际解剖结构有很好的相关性，且能显示一些两维超声难以观察到的结构。本组5例位于膀胱三角的膀胱癌中，2例两维超声未能显示的输尿管开口，三维超声则清晰显示，有助于外科大夫术前更好地了解病灶与周围组织的解剖关系，制订适当的手术方案等。
, 百拇医药
五、本组体外实验显示三维超声的体积测量与实际容量相关性很好(r=0.9989,P值<0.01)。因此，可用于病变的体积测量。特别对形态不规则病灶，明显优于两维超声。本组资料显示膀胱癌的肿块体积小于膀胱壁炎性病灶，但二者比较，相差不显著(P值>0.05)，由于本文中病例数有限，该结果有待于进一步研究。三维超声检查比常规两维超声检查更标准化，有利于重复检查，减少了对操作者的依赖性，是膀胱癌保守治疗前后的重要对照和随访手段[4～6]。
在三维超声应用的过程中，也存在一定的局限性，主要由于两维图像质量本身不十分好，而妨碍了三维重建的质量。两维超声成像是三维超声成像的基础。因此，在获得两维超声图像过程中所遇到的技术困难，不可避免地也成为三维超声重建的障碍，如受检者体型，气体，骨骼等干扰因素均可影响三维超声的重建。其次，病灶与周围组织反差较小的结构，其三维重建效果较差[3]。
尽管三维超声发展时间不长，但是，随着该技术的不断发展，有理由相信，它会逐步应用于常规超声检查中，成为超声诊断中又一新分支，以提高超声诊断水平。
, 百拇医药
参 考 文 献
1 王新房. 静态三维和动态三维成像临床应用展望. 中国超声医学杂志， 1995，11(4)∶26.
2 袁光华. 腹部透视超声三维显像技术. 中国超声医学杂志， 1993，9(3)∶202.
3 Rankin RN, Fenster A, Downey DB, et al. Three dimensional sonographic reconstruction. Techniques and
diagnostic applications. AJR, 1993,161∶695.
4 Hodges TC, Detmer PR, Burns DH, et al. Ultrasonic three-dimensional reconstraction: In vitro and in vivo volume and area measurement. Ultrasound in Med & Biol, 1994,20(8)∶719.
, http://www.100md.com
5 Riccabona M, Nelson TR, Pretorius DH, et al. Distance and volume measurement using three-dimensional
ultrasonography. J Ultrasound Med, 1995,14∶881.
6 GilJa OH, Smievoll AI, Thune N, et al. In vivo comparison of 3D ultrasonography and magnetic resonance imaging in volume estimation of human kidneys. Ultrasound in Med & Biol, 1995,21(1)∶25.
(收稿 1996-12-30 修回 1997-08-21), http://www.100md.com